Licenciatura em Biologia - Fundamentos de Geologia

FUNDAMENTOS DE GEOLOGIA

1ª Edição - 2008

SOMESB Sociedade Mantenedora de Educação Superior da Bahia S/C Ltda. William Oliveira Presidente

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MATERIAL DIDÁTICO Produção Acadêmica Produção Técnica Jane Freire

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Supervisão

João Jacomel Coordenação

Carlos Magno Brito Almeida Santos Revisão de Texto

Letícia Machado

Angélica de Fátima Silva Jorge

Profª Drª Iracema Reimão Silva

Angélica de Fátima Silva Jorge

Coordenação de Curso Autoria

Editoração Ilustrações

Equipe

André Pimenta, Antonio França Filho, Angélica de Fátima Jorge, Alexandre Ribeiro, Amanda Rodrigues, Bruno Benn, Cefas Gomes, Cláuder Frederico, Francisco França Júnior, Herminio Filho, Israel Dantas, Ives Araújo, John Casais, Márcio Serafim, Mariucha Silveira Ponte, Tatiana Coutinho e Ruberval da Fonseca

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SUMÁRIO

A DINÂMICA INTERNA E OS MATERIAIS TERRESTRES _________ 7 PROCESSOS INTERNOS E TEMPO GEOLÓGICO _______________________ 7 ESTRUTURA INTERNA DA TERRA

______________________________________________ 7

TECTÔNICA DE PLACAS______________________________________________________ 10 DEFORMAÇÕES GEOLÓGICAS: FALHAS E DOBRAS TEMPO GEOLÓGICO

________________________________ 17

________________________________________________________ 20

ATIVIDADE COMPLEMENTAR _________________________________________________ 24

MINERAIS E ROCHAS _______________________________________________ 25 CICLO DAS ROCHAS / MINERAIS FORMADORES DAS ROCHAS ________________________ 25 ROCHAS ÍGNEAS ___________________________________________________________ 33 ROCHAS SEDIMENTARES _____________________________________________________ 48 ROCHAS METAMÓRFICAS ____________________________________________________ 53 ATIVIDADE COMPLEMENTAR _________________________________________________ 56

A DINÂMICA EXTERNA DO PLANETA __________________________ 57 OS PROCESSOS SUPERFICIAIS _______________________________________ 57 INTEMPERISMO ____________________________________________________________ 57 EROSÃO__________________________________________________________________ 62 MOVIMENTOS DE MASSA

____________________________________________________ 67

RECURSOS HÍDRICOS SUPERFICIAIS E SUBTERRÂNEOS

_____________________________ 69


SUMÁRIO

AMBIENTES GEOLÓGICOS __________________________________________ 74 AMBIENTE DESÉRTICOS______________________________________________________ 74 AMBIENTE GLACIAL

________________________________________________________ 76

AMBIENTE FLUVIAL_________________________________________________________ 77 AMBIENTE COSTEIRO

_______________________________________________________ 79


GLOSSÁRIO _____________________________________________________________ 83 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS __________________________________________ 84

Apresentação da Disciplina Caro aluno, Geologia é a ciência que estuda a Terra: sua origem, seus materiais e suas transformações. Analisa os processos que operam na superfície e no interior do planeta e examina os materiais terrestres, sua composição e aplicabilidade. A geologia interage com diversas outras ciências como a física, a química, a biologia, bem como as ciências econômicas e sociais, e busca a exploração dos recursos naturais de maneira economicamente viável e ambientalmente sustentável. Esta disciplina é fundamental para o estudo da Biologia, já que a biosfera e a litosfera, juntamente com a atmosfera e a hidrosfera, formam sistemas integrados que se influenciam mutuamente. O estudo da formação e evolução da Terra e dos ambientes terrestres é a base para os estudos dos ecossistemas e da evolução das espécies. Neste material, vamos tentar apresentar a geologia em seus diversos aspectos, para que possamos entender melhor o nosso ambiente natural, aprendendo a valorizar as relações entre o ser humano e a natureza.

Profª Drª Iracema Reimão Silva

A DINÂMICA INTERNA E OS MATERIAIS TERRESTRES PROCESSOS INTERNOS E TEMPO GEOLÓGICO ESTRUTURA INTERNA DA TERRA O planeta Terra é um corpo dinâmico composto por diversos sistemas que estão sempre interagindo entre si. A hidrosfera, a atmosfera, a biosfera e a terra sólida compõem este corpo dinâmico e as alterações sofridas em um destes sistemas produz alterações nos demais. Podemos imaginar este integração analisando, por exemplo, uma erupção vulcânica: A partir da erupção vulcânica são lançados blocos de rocha e lava na superfície da Terra. Este material pode obstruir vales e criar lagos, modificando o sistema de drenagem da região; Grandes quantidades de gases e cinzas vulcânicas são lançadas na atmosfera, influenciando na quantidade de energia solar que chega à superfície da Terra. Isto pode causar uma diminuição na temperatura do ar devido a pouca quantidade de raios solares que conseguem atravessar a atmosfera nestas condições; Esta mudança climática certamente afetará a biosfera, além disso, muitos organismos e seus habitats podem ser eliminados pela lava ou por cinza vulcânica. Em 1864, o escritor Jules Verne imaginou, em “Jornada para o Centro da Terra”, um mundo subterrâneo cheio de serpentes marinhas gigantes e outras grotescas criaturas. Contudo, o que os cientistas conhecem hoje sobre o interior do planeta está muito longe da fantástica estória de Verne: atualmente sabe-se que o interior da Terra é formado por rochas e metais, sujeitos a altíssimas temperaturas e pressões, progressivamente mais densos à medida que se chega aos níveis mais profundos. Apenas em circunstâncias muito raras (que serão discutidas no próximo item) as rochas de regiões profundas da Terra chegam à superfície ou próximo dela. Devido a essa dificuldade, os geólogos tiveram que utilizar mecanismos ou ferramentas que lhes possibilitasse inferir a composição interna da terra. A grande ferramenta utilizada para conhecer a comO ramo da geologia que trata dos posição das camadas internas da Terra é o estudo princípios físicos que ajudam a desvendar o das ondas sísmicas. Além das ondas sísmicas, as vainterior da Terra é a geofísica. riações no fluxo de calor, a gravidade e o magnetismo também são utilizados com esta finalidade.

Saiba mais!

Fundamentos de Geologia

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Fonte:
A maior parte dos conhecimentos que se tem atualmente sobre a estrutura interna da Terra foi obtida através da análise das variações na velocidade de propagação das ondas sísmicas. Estas ondas tendem a se propagar com a mesma velocidade quando atravessam regiões mais ou menos homogêneas; tornamse, por outro lado, mais lentas ou mais rápidas quando atravessam materiais de composição diferente. Desta forma, através da comparação de dados coletados em estações sismográficas em várias partes do mundo, os cientistas puderam estimar a densidade, a composição, a estrutura e o estado físico das diversas camadas do interior da Terra.

Crosta: a crosta é a camada rochosa mais externa do planeta e pode ser analisada a partir de amostras coletadas nos continentes ou no fundo dos oceanos. A parte da crosta que compõe os continentes é chamada de crosta continental, enquanto que a parte da crosta que forma o substrato oceânico é chamada de crosta oceânica. Crosta continental: apresenta composição tipicamente granítica e tem densidade relativamente baixa (aproximadamente 2,7g/cm3). Porém, na sua porção inferior ou basal, mais próximo ao manto, a crosta continental apresenta composição basáltica (com densidade de cerca de 3,0 g/ cm3), ao contrário do que ocorre mais próximo à superfície. Nos locais onde se encontra mais estreita, tem geralmente espessura inferior a 20km, já nas regiões montanhosas pode apresentar até 70km de espessura.

Saiba mais! Rochas de composição granítica são chamadas de rochas félsicas; rochas de composição basáltica são chamadas de rochas básicas.

Crosta oceânica: a crosta oceânica é mais difícil de ser estudada devido ao fato de estar abaixo de uma lâmina d’água de cerca de 4km e de uma pilha de sedimentos marinhos que chega a 200m de espessura. Apresenta composição basáltica e sua espessura média é de 6km, muito inferior à espessura da crosta continental.

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Você sabia? O limite entre a base da crosta (continental ou oceânica) e o topo do manto é marcado por uma descontinuidade sísmica, ou seja, uma mudança abrupta na velocidade de propagação das ondas sísmicas, chamada de Descontinuidade de Mohorovicic ou simplesmente Moho, em homenagem ao seu descobridor, o sismólogo Andrija Mohorovicic.

Manto: o manto é a camada imediatamente abaixo da crosta e ocupa mais de 80% do volume do planeta, se estendendo até uma profundidade de 2900 km. Devido ao aumento da profundidade, ocorre um aumento da pressão e conseqüentemente da densidade do manto. Próximo a Moho (contato crosta/manto) a densidade é de 3,3 g/cm3 e, próximo ao contato manto/núcleo, fica em torno de 5,5 g/cm3. As rochas que compõem o manto são constituídas por minerais ricos em ferro e magnésio (rochas básicas), como as olivinas e os piroxênios (que serão estudados no Tema 2 deste Bloco). O aumento da temperatura, decorrente do aumento da profundidade, tende a fundir as rochas, contudo, o aumento da pressão tende a fazer com que as rochas fiquem no estado sólido. A cerca de 100km abaixo da superfície, o grande aumento da temperatura predomina sobre o aumento da pressão e as rochas apresentam um estado parcialmente pastoso. Esta região, de ,aproximadamente, 250 km de extensão, é conhecida como Zona de Baixa Velocidade ( ZBV ) e representa mias uma descontinuidade sísmica.

Você sabia? As ondas sísmicas são mais rápidas quando atravessam rochas sólidas e mostram baixa velocidade de propagação quando atravessam rochas em estado parcialmente fundido. Na ZBV as ondas passam de uma velocidade de 8,3 km/s quando atravessam a parte superior do manto, para menos de 8,0 km/s nesta zona.

Núcleo: o limite entre o manto e o núcleo ocorre a 2900 km abaixo da superfície, aproximadamente a metade da distância entre a superfície e o entro da Terra. Neste limite ocorre mais uma importante descontinuidade sísmica: a Descontinuidade de Gutenberg. As ondas passam de uma velocidade de 13,6 km/s na base do manto, para 8,1 km/s no núcleo. No núcleo, as temperaturas são superiores a 7600°C. Os dados sísmicos indicam duas camadas no núcleo: uma camada externa líquida (rocha fundida) de aproximadamente 2270 km de espessura e uma camada interna sólida com o diâmetro de 1216 km.


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TECTÔNICA DE PLACAS A Terra é um planeta muito dinâmico. Os cientistas têm mostrado que as massas continentais não são fixas, elas migram ao redor do globo. E essa mobilidade gera terremotos, vulcões e cadeia de montanhas.

Saiba mais! A teoria que descreve essa mobilidade é chamada de Tectônica de Placas.

Fonte:

Em 1915, o cientista alemão Alfred Wegener publicou o livro “A Origem dos Continentes e dos Oceanos” apresentando a revolucionária teoria da deriva continental. Wegener sugere que, há cerca de 200 milhões de anos, existia um supercontinente que ele chamou de Pangea. Segundo a sua hipótese, este supercontinente teria se fragmentado em pequenos continentes que teriam migrado ou “derivado” até as suas posições atuais.

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Diversas evidências contribuíram para esta hipótese: A coincidência do contorno entre a América do Sul e a África: a grande similaridade entre as linhas de costa em lados opostos do Atlântico Sul, como um quebra-cabeça, foi uma das primeiras evidências que sempre intrigou os cientistas. Devido à constante modificação das linhas de costa por eventos erosivos essa união não é perfeita, deixando ainda dúvidas aos cientistas. Entretanto, em 1960 os cientistas produziram um mapa com o contorno da plataforma continental até uma profundidade de 900m e observaram esta similaridade de forma ainda mais perfeita; Evidências fósseis: os paleontólogos apontam diversos fósseis de organismos encontrados em diferentes continentes e que não poderia ser cruzado os oceanos que separam essas massas continentais. Um destes exemplos é o Mesosaurus, um réptil marinho cujos fósseis foram encontrados na América do Sul e na África, indicando uma antiga união destes dois continentes; Atual distribuição de alguns organismos: em seu livro, Wegener também cita a distribuição atual de alguns organismos que evidenciam também a idéia da deriva dos continentes. Por exemplo, alguns organismos modernos têm ancestrais claramente similares, como os marsupiais australianos que têm uma direta ligação fóssil com os marsupiais encontrados nas Américas; Associação entre tipos e estruturas de rochas: além da perfeita coincidência entre o contorno de alguns continentes, alguns “desenhos” encontrados nestes continentes também coincidem. Isso ocorre em algumas cadeias de montanhas com idade, forma, estrutura e composição rochosa similar em continentes opostos. Um exemplo desta evidência são as cadeias de montanhas apalachianas, na América do Norte, e as cadeias de montanhas caledonianas, na Escandinávia. Quando os continentes estavam unidos estas cadeias de montanhas formavam um único cinturão montanhoso; Climas passados: dados paleoclimáticos também dão suporte para a teoria da deriva continental. Wegener indicou evidências de mudanças climáticas globais severas no passado. O estudo de depósitos glaciais em diversos continentes indicou que, a cerca de 220 a 300 milhões de anos atrás, capas de gelo cobriam extensas áreas do hemisfério sul. Rochas de origem glacial foram encontradas na América do Sul, na África, na Índia e na Austrália, indicando que estes continentes, nesta época, encontravam-se unidos no pólo sul, junto à Antártica. Por outro lado, para esta mesma época passada, existem evidências de ocorrência vegetação típica de climas tropicais em regiões do hemisfério norte, indicando que no passado a América do Norte e a Europa estavam mais próximas do Equador.

Você sabia? Depósitos de origem glacial são encontrados em diversos locais do Brasil. Na Bahia, em várias localidades da Chapada Diamantina, os geólogos encontram rochas criadas a partir do derretimento de antigas geleiras.

Apesar de todas as evidências apontadas por Wegener, ele não conseguiu explicar o mecanismo responsável pelo movimento das massas continentais e, por isso, ficou por muito tempo desacreditado no meio científico. Mais de 50 anos depois das postulações de Wegener, o avanço tecnológico permitiu o conhecimento de dados sísmicos e do campo magnético da Terra e, com isso, surgiu a partir da teoria da deriva continental de Wegener, a teoria da Tectônica de Placas.


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De acordo com o modelo da tectônica de placas, a parte superior do manto junto com a crosta formam uma camada rígida chamada de litosfera. Esta camada encontra-se sobre uma outra camada menos rígida chamada de astenosfera. A litosfera é quebrada em diversos segmentos chamados de placas, que estão constantemente se movimentando e mudando de forma e de tamanho. As sete maiores placas que compõem a nossa litosfera são:

Saiba mais! As placas litosféricas se movimentam de forma lenta, mas contínua, com razões de poucos centímetros por ano. E este movimento é responsável pela distribuição das massas continentais, gerando terremotos, criando vulcões e grandes cordilheiras de montanhas.

As placas se movem como uma unidade coerente e as mais significativas interações ocorrem nos seus limites e não no seu interior. Ou seja, a ocorrência de eventos como terremotos, vulcanismo, geração de montanhas, em geral ocorrem no limite das placas. De acordo com o tipo de movimento, os limites de placas são classificados em três tipos: LIMITE DIVERGENTE: as placas se afastam uma da outra devido ao movimento divergen12

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te. Esta separação ocorre em média com a velocidade de 5cm/ano. O “vazio” deixado por este afastamento é preenchido pelo material que ascende do manto criando um novo substrato marinho. Esta ascensão de magma vindo do manto gera cadeias de montanhas submersas chamadas de Dorsais Oceânicas. A partir do eixo central destas dorsais, nova crosta oceânica é continuamente formada. Essa crosta se torna mais densa à medida que se resfria e se afasta da fonte que a criou, devido a este movimento contínuo de separação a partir do centro da dorsal.

Você sabia? Este mecanismo vem ocorrendo nos últimos 165 milhões de anos no atlântico sul, separando a América do Sul da África e criando o nosso Oceano Atlântico. Aproximadamente no meio do caminho entre estes dois continentes, no fundo do mar, ocorre, na zona de separação das placas, uma cadeia de montanhas gerada pela atividade magmática (o magma vindo do manto extravasa continuamente neste local) chamada de Dorsal Meso-Atlântica.

Limite convergente: as placas se movem uma em direção a outra. Neste caso, a placa mais densa mergulha sobre a menos densa e afunda em direção ao manto sobre a crosta menos densa. Este “consumo” ou “destruição” de crosta contrabalança a geração de novas crostas que ocorre nos limites divergentes, mantendo a área superficial da Terra constante. Com o choque entre as crostas ocorre o “encurtamento” das massas rochosas, gerando grandes cadeias de montanhas e intensa atividade vulcânica devido á fusão da rocha que mergulha em direção ao manto. Esta convergência pode se dá de três formas: Convergência entre crosta continental e crosta oceânica: nesta situação, a placa oceânica, mais densa devido a sua composição basáltica (rica em ferro e magnésio), afunda sob a crosta continental menos densa de composição granítica (rica em alumínio). Este local onde a crosta afunda ou subducciona sobre a outra é chamada de Zona de Subducção. A medida que a crosta oceânica afunda, as altas temperaturas do manto fazem que as rochas se fundam gerando magma. Este magma é extravasado em vulcões no continente.

Saiba mais! Este mecanismo ocorre no limite oeste da América do Sul, na região dos Andes. Neste local, a placa oceânica mergulha sob a placa continental sul-americana gerando uma zona de subducção e a formação de cadeias de montanhas.

Convergência entre duas crostas oceânicas: nesta situação, a placa oceânica mais antiga e, portanto, mais resfriada e mais densa, mergulha sob a placa menos densa. A atividade vulcânica ocorre de forma similar ao caso de choque entre crosta oceânica e continental, contudo, os vulcões gerados na placa oceânica menos densa formará ilhas vulcânicas ou arcos de ilhas.


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Convergência entre duas crostas continentais: no caso de convergência entre duas crostas continentais, devido à baixa densidade destas crostas, nenhuma das duas consegue entrar em subducção ou mergulhar sob a outra. O resultado é a colisão entre dois blocos continentais gerando encurtamento crustal e formando grandes cadeias de montanhas.

LIMITE CONSERVATIVO: neste limite, as placas passam uma ao lado da outra sem gerar ou destruir litosfera. Estes limites são gerados por zonas fraturadas na crosta, em geral com mais de 100km de comprimento, onde os segmentos de crosta se movimentam em sentidos contrários, lado a lado, gerando as Falhas Transformantes. Nestas regiões é muito intensa a incidência de abalos sísmicos e terremotos.

Saiba mais! Um exemplo deste tipo de limite é a Falha de Santo André, na América do Norte. Ao longo desta falha, a Placa do Pacífico se move na direção noroeste passando ao lado da Placa Norte Americana, gerando intensa atividade tectônica na costa oeste dos Estados Unidos e Canadá.

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Qual é a força responsável pelo movimento das placas? O principal modelo criado para explicar a deriva continental e a tectônica de placas é a existência de grandes correntes de convecção no manto.

Saiba mais! Plumas de material mais aquecido tornam-se menos densas e ascendem, depois começam a se resfriar, ficam mais densas e descem, criando as células de convecção dentro do manto. Este mecanismo é, grosso modo, similar ao observado em uma panela de água fervente.

O movimento das células de convecção na astenosfera menos sólida faz com que a litosfera rígida se movimente como se estivesse em uma esteira rolante. Segundo este modelo, a ascensão do material geraria o afastamento da litosfera, enquanto que o fluxo convectivo descendente geraria as zonas de subducção.

Texto complementar A terra: um planeta heterogêneo e dinâmico Prof. Dra. Maria Cristina Motta de Toledo Fonte:

O planeta Terra é constituído por diversos setores ou ambientes, alguns dos quais permitem acesso direto, como a atmosfera, a hidrosfera (incluindo rios, lagos, águas subterrâneas e geleiras), a biosfera (conjunto dos seres vivos) e a superfície da parte rochosa. Desta superfície para baixo, o acesso é muito limitado. As escavações e sondagens mais profundas já chegaram a cerca de 13km de profundidade, enquanto o raio da terra é de quase 6.400km. Por isso, para se obter informações deste interior inacessível, existem métodos indiretos de investigação: a sismologia e a comparação com meteoritos. A sismologia é o estudo do comportamento das ondas sísmicas ao atravessar as diversas partes internas do planeta. Estas ondas elásticas propagam-se gerando deformações, sendo geradas por explosões artificiais e sobretudo pelos terremotos; as ondas sísmicas mudam de veloci-

dade e de direção de propagação com a variação das características do meio atravessado. A integração das observações das numerosas estações sismográficas espalhadas pelo mundo todo fornece informações sobre como é o interior do planeta, atravessado em todas as direções por ondas sísmicas geradas a cada terremoto e a cada explosão. As Informações sobre a velocidade das ondas sísmicas no interior da Terra permitiram reconhecer três camadas principais (crosta, manto e núcleo), que têm suas próprias características de densidade, estado físico, temperatura, pressão e espessura. Na diferenciação dos materiais terrestres, ao longo da história do planeta, a água, formando a hidrosfera, bem como a atmosfera, constituída por gases como nitrogênio, oxigênio e outros, por serem menos densos, ficaram principalmente sobre a parte sólida, formada pelos materiais sólidos e mais densos.


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Dentre os materiais sólidos, os mais pesados se concentraram no núcleo, os menos pesados na periferia, formando a crosta, e os intermediários no manto. Pode-se comparar os diferentes tipos de meteoritos com as camadas internas da Terra, pressupondo-se que eles (os meteoritos) tiveram a mesma origem e evolução dos outros corpos do Sistema Solar, formados como corpos homogêneos, a frio, por acresção planitesimal. Aqueles que tinham massa suficientemente grande, desenvolveram um forte calor interno, por causa da energia gravitacional, da energia cinética dos planetesimais quando da acresção e da radioatividade natural. Isto ocasionou uma fusão parcial, seguida de segregação interna, a partir da mobilidade que as altas temperaturas permitiam ao material. Os meteoritos provenientes da fragmentação de corpos pequenos, que não sofreram esta diferenciação, são os condritos, que representam a composição química média do corpo fragmentado e por inferência, do Sistema Solar como um todo, menos os elementos voláteis. Não existem materiais geológicos, ou seja, terrestres, semelhantes aos condritos. Os meteoritos provenientes da fragmentação de corpos maiores, como a Terra, que sofreram a diferenciação interna, representam a composição química e densidade de cada uma das partes internas diferenciadas do corpo que os originou. São os sideritos, os acondritos e ainda outros tipos. Pela sua densidade, faz-se a correlação com as camadas da Terra determinadas pela sismologia, e supõe-se que sua composição química represente a composição química da camada terrestre de mesma densidade. Assim, com estas duas ferramentas indiretas, a sismologia e a comparação com os meteoritos, foi estabelecido um modelo para a constituição interna do globo terrestre. É importante ressaltar que todo o material no interior da Terra é sólido, com exceção apenas do núcleo externo, onde o material líquido metálico se movimenta, gerando correntes elétricas e o campo magnético da Terra. A uma dada temperatura, o estado físico dos materiais depende da pressão. ‘As temperaturas que ocorrem no manto, os silicatos seriam líquidos, não fossem as pressões

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tão altas que lá ocorrem (milhares de atmosferas). Assim, o material do manto, ao contrário do que muitos crêem, é sólido, e só se torna líquido se uma ruptura na crosta alivia a pressão a que está submetido. Somente nesta situação é que o material silicático do manto se liqüefaz, e pode, então, ser chamado de magma. Se o magma fica retido em bolsões dentro da crosta, forma uma câmara magmática, e vai pouco a pouco solidificando-se, formando um corpo de rocha ígnea plutônica ou intrusiva, Se o magma consegue extravasar até a superfície, no contato com a atmosfera e hidrosfera, pode ser chamado lava, enquanto estiver líquido, e seu resfriamento e solidificação vai formar um corpo de rocha ígnea vulcânica ou extrusiva. As rochas ígneas assim assim formadas, juntamente com as rochas metamórficas e sedimentares, formadas por outros processos geológicos, constituem a crosta, que é a mais fina e a mais importante camada para nós, pois é sobre ela que se desenvolve a vida. A crosta oceânica e a crosta continental apresentam diferenças entre si. A primeira ocorre sob os oceanos, é menos espessa e é formada por extravasamentos vulcânicos ao longo de imensas faixas no meio dos oceanos (as cadeias meso-oceânicas), que geram rochas basálticas. A segunda é mais espessa, pode emergir até alguns milhares de metros acima do nível do mar, e é formada por vários processos geológicos, tendo uma composição química média mais rica em Si e em AI que as rochas basálticas, que pode ser chamada de composição granítica. A crosta oceânica e continental, junto com uma parte superior do manto, forma uma camada rígida com 100 a 350km de espessura. Esta camada chama-se LITOSFERA e constitui as placas tectônicas, que formam, na superfície do globo, um mosaico de placas encaixadas entre si como um gigantesco quebra-cabeças; são as placas tectônicas ou placas litosféricas. Abaixo da litosfera, ocorre a ASTENOSFERA, que é parte do manto superior; suas condições de temperatura e pressão permitem uma certa mobilidade, muito lenta, mas sensível numa escala de tempo muito grande, como é a escala do tempo geológico.

DEFORMAÇÕES GEOLÓGICAS: FALHAS E DOBRAS

Quais são as forças capazes de transformar rochas comuns em enormes estruturas montanhosas maciças como os Alpes, os Andes ou os Himalaias? Quais forças teriam o poder de contradizer a natureza rígida destas rochas, deformando-as e dobrando-as?

Saiba mais! A Tectônica de Placas produz as mais importantes feições de larga-escala encontradas no planeta. Graças a ela são geradas bacias oceânicas e cadeias de montanhas. Essa mesma força capaz de mover as placas produz grandes rupturas na crosta, soerguimento e rebaixamento de grandes blocos rochosos. Quando as placas interagem, nos seus limites, sejam divergentes, convergentes ou transformantes (conservativos), as rochas que compõem a crosta ficam sujeitas a um poderoso STRESS.

Quando uma rocha sofre um stress, ela é deformada, mudando de forma e de volume. A análise das estruturas deformacionais apresentadas pelas rochas, permite aos geólogos entender antigos movimentos de placas ou outros eventos geológicos do passado. As rochas podem sofrer três tipos de stress, cada um correspondendo a um dos três tipos básicos de limites de placas: As rochas que se encontram em margens de placas convergentes sofrem stress compressional. Este tipo de stress reduz o volume das rochas. As rochas que sofrem compressão geralmente são dobradas, havendo um aumento no sentido vertical e uma diminuição lateral. As rochas que se encontram em margens divergentes sofrem stress tencional ou de extensão. As rochas são “esticadas”, havendo uma diminuição no sentido vertical e um aumento lateral da área ocupada por estas rochas após a deformação. As rochas em margens de placas transformantes são movimentadas lateralmente em sentidos opostos, sofrendo um stress de cizalhamento. Através deste tipo de stress, grandes blocos de rocha são movimentados lateralmente. Fundamentos de Geologia

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Quando sujeitas ao stress, as rochas respondem de forma diferente a depender das condições de temperatura e pressão do ambiente onde se encontram. Estas condições dependem da sua profundidade e vão refletir em um comportamento mais ou menos plástico das rochas. • As rochas que se encontram a grande profundidades (geralmente abaixo de 20 km), sujeitas a altas temperaturas e pressões, vão responder à deformação de forma plástica ou dúctil. • As rochas mais próximas à superfície, em geral , respondem ao stress de forma rígida ou rúptil.

Você sabia? No final do ano de 2005, um terremoto na região da Caxemira matou mais de 90.000 pessoas.

O que são os terremotos? Como eles são gerados? E como podem ser preditos? Qual a relação entre estas forças capazes de gerar terremotos e as grandes cadeias de montanhas existentes no planeta? • Os terremotos são vibrações da Terra produzidas por uma liberação rápida de energia. As grandes energias lançadas por explosões atômicas ou por erupções vulcânicas podem produzir terremotos, contudo estes são eventos pouco freqüentes. A maior parte dos terremotos são gerados por movimentos que ocorrem em grandes fraturas existentes na crosta terrestre chamadas de falhas. A teoria da Tectônica de Placas mostra que a crosta terrestre está em constante movimento e essa movimentação ao longo dos limites de placas muitas vezes se dá através de falhas. O mecanismo de formação de terremotos foi descoberto em 1906 por H. F. Reid, que elaborou estudos a partir do terremoto de São Francisco. Este terremoto foi acompanhado por um deslocamento horizontal de vários metros ao longo da falha de Santo André (1.300m de fratura na região da Califórnia, que separa a Placa da América do Norte e a Placa do Pacífico). Em um único terremoto, a Placa do Pacífico se deslocou 4,7m em direção ao norte, passando pela placa norte-americana.

Epicentros dos terremotos • O local no interior da Terra onde é gerado o terremoto é chamado de foco. • O local na superfície da Terra imediatamente acima do foco é chamado de epicentro.

Saiba mais! Instrumentos chamados sismógrafos amplificam e registram a movimentação das ondas sísmicas. Estas ondas se propagam em todas as direções a partir do foco do terremoto.

Cerca de 95% da energia liberada nos terremotos tem origem em uma zona relativamente restrita em torno do oceano Pacífico conhecida como Cinturão do Pacífico. Esta zona inclui regiões com grande atividade sísmica como o Japão, as Filipinas, o Chile e numerosas ilhas vulcânicas.

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Os principais tipos de deformação tectônica sofridas pelas rochas são as dobras e as falhas.

Dobras As dobras são estruturas construídas em camadas ou estratos rochosos que foram depositados originalmente na horizontal e depois sofreram uma deformação plástica ou dúctil. As dobras podem variar muito de tamanho – podem apresentar uma extensão de poucos milímetros até centenas de quilômetros. As dobras podem apresentar duas formas principais: Sinclinais: são dobras côncavas, as rochas são dobradas tendendo a formar bacias ou vales, contudo, a expressão final no relevo vai depender da resistência das rochas a erosão. Anticlinais: são dobras convexas, as rochas são dobradas tendendo a formar domos ou morros, contudo, como no caso anterior, a expressão final no relevo vai depender da resistência das rochas à erosão. Os lados de uma dobra são chamados de flancos ou limbos. As compressões, em geral, produzem uma seqüência de sinclinais e anticlinais que apresentam sempre um flanco em comum. Cada sinclinal ou anticlinal tem um plano axial, um plano imaginário que divide a dobra em duas partes aproximadamente iguais. As dobras (sinclinais e anticlinais) podem ser: • Simétricas: quando o plano axial é aproximadamente vertical e os flancos apresentam a mesma inclinação. Dobras simétricas geralmente ocorrem quando a compressão é relativamente suave; • Assimétricas: em situações onde a compressão é mais intensa, como próximo aos limites de placas, as forças tectônicas compressivas forçam um flanco a se movimentar mais que o outro, gerando dobras assimétricas. Nestas dobras o plano axial é inclinado; • Recumbentes: com a continuidade da compressão, o plano axial da dobra assimétrica pode deitar até ficar na horizontal, virtualmente paralelo à superfície da Terra. As dobras recumbentes são tipicamente encontradas em cadeias de montanhas fortemente deformados como os Apalaches, os Himalaias e os Alpes Europeus. Falhas Quando as rochas sofrem stress a baixas temperaturas e baixas pressões litostáticas, onde elas encontram-se ainda em estado muito rígido, surgem “rachaduras” ou fraturas. Como as rochas, neste caso, não têm plasticidade suficiente para dobrar, elas se rompem. O caso mais drástico é quando ocorre um movimento ao longo destas fraturas, gerando as falhas.

Saiba mais! Falhas são fraturas na crosta terrestre com deslocamento relativo, perceptível entre os lados contíguos e ao longo do plano de falha.

As falhas podem deslocar grandes blocos rochosos ao longo de um plano de falha. O plano de falha é a superfície ao longo da qual ocorre o movimento dos blocos.


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Devido aos processos erosivos a que estão sujeitas as rochas na superfície, dificilmente são encontrados os originais planos de falha.

Você sabia? Na Bahia, o desnível topográfico que separa a Cidade Alta da Cidade Baixa foi gerado por uma falha, a chamada Falha de Salvador. Esta falha representa a borda da Bacia do Recôncavo, aberta como uma conseqüência secundária da separação Brasil / África, que gerou o Atlântico sul. Ao longo do tempo, o plano de falha já sofreu um grande recuo erosivo, estando atualmente a superfície de erosão nas proximidades do Elevador Lacerda. • O bloco de rocha localizado acima do plano de falha é chamado de teto. • O bloco localizado abaixo do plano de falha é chamado de muro. De acordo com o seu movimento relativo (de um bloco em relação ao outro), as falhas são classificadas em: Falhas horizontais ou transcorrentes: são falhas geradas por stress de cizalhamento, gerando um movimento horizontal, paralelo ao plano de falha. A maior e mais conhecida falha transcorrente encontrada na literatura é a Falha de Santo André, nos Estados Unidos. Falhas verticais: neste tipo de falha os blocos rochosos se movem verticalmente em relação ao plano da falha, como é o caso da Falha de Salvador. A depender da direção de movimento dos blocos, as falhas verticais podem ser: Falhas normais: o bloco do teto desce em relação ao muro. Este tipo de falha está geralmente associado com stress tencional ou divergente. A descida dos blocos rochosos, ocasionada por este tipo de falhamento, gera depressões chamadas de graben. O bloco do muro que permanece elevado em relação ao teto é chamado de horst. Falhas inversas: neste tipo de falha, o bloco do teto sobe em relação ao muro. Esta falha está geralmente associada com poderosas compressões horizontais, comuns onde existe convergência de placas.

TEMPO GEOLÓGICO Durante muitos anos, não se sabia nenhum método confiável para datar os vários eventos no passado geológico. Em 1869, John Wesley Powell fez uma pioneira expedição ao Rio Colorado e ao Grand Canyon, nos Estados Unidos. Powell observou que os canyons desta região representavam um livro de revelações escrito nas rochas, como uma Bíblia da geologia. Ele afirmou que milhões de anos da história da Terra estavam expostos nas paredes do Grand Canyon. 20

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Semelhante a um longo e complicado livro de história, as rochas registram os eventos geológicos e as mudanças das formas de vida ao longo do tempo. Este livro, contudo, não está completo. Muitas páginas, especialmente nos primeiros capítulos, foram perdidas. Ainda hoje, muitas partes deste livro precisam ser decifradas.

Grand Canyon

Um dos princípios básicos usados, ainda nos dias atuais, para desvendar a história da Terra foi postulado por James Hutton no seu livro “Teoria da Terra”, publicado em 1700 – o Princípio do Uniformitarismo. Este princípio diz que as leis químicas, físicas e biológicas que operam atualmente são as mesmas que operaram no passado geológico. Isso significa que as forças e os processos que nós observamos atualmente agindo no nosso planeta têm atuado desde muito tempo atrás. Então, para decifrarmos as rochas antigas temos primeiramente que compreender os processos que atuam hoje e os seus resultados.

Saiba mais! O Principio do Uniformitarismo é, geralmente, expresso pelo ditado “o presente é a chave para o passado”. Os geólogos que desenvolveram a escala de tempo geológico revolucionaram a maneira com que as pessoas concebiam o tempo e como percebiam o nosso planeta. Eles mostraram que a Terra é muito mais antiga do que se poderia imaginar e que a sua superfície e o seu interior sofreram mudanças no passado através dos mesmos processos geológicos que operam atualmente. A principal subdivisão da escala de tempo geológico é chamada de eon. Os geólogos dividiram o tempo geológico em dois grandes eons: Precambriano (dividido em Arqueano e Proterozóico): representa os primeiros 4 bilhões de anos da história do planeta. Fanerozóico: representa últimos 540 milhões de anos. O Precambriano representa cerca de 88% da história da Terra, mas pouco se sabe sobre este período. Devido à grande raridade de fósseis para datações, não foi possível subdividi-lo em pequenas unidades de tempo.


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O Fanerozóico é marcado pelo aparecimento de animais com partes duras, como as conchas, que permitiram a sua preservação fóssil. Este eon foi dividido em três eras, que por sua vez foram divididas em períodos: Era Paleozóica (540 – 248 milhões de anos atrás): marca o aparecimento de diversos organismos invertebrados, dos primeiros organismos com conchas, dos peixes, das plantas terrestres, dos insetos, dos anfíbios e dos répteis. Por outro lado, o final desta era é marca pela extinção de várias espécies, estima-se que aproximadamente 80% da vida marinha desapareceu nesta era. Durante esta era, o movimento das placas juntou todas as massas continentais em um único supercontinente chamado Pangea. Esta redistribuição de massa e terra gerou grandes mudanças climáticas que se acredita ser a causa da grande extinção de espécies ocorrida nesta época. Está subdividida em seis períodos: Cambriano; Ordoviciano; Siluriano; Devoniano; Carbonífero; Permiano. Era Mesozóica (248 – 65 milhões de anos atrás): é marcada pelo aparecimento e extinção dos dinossauros, e pelo surgimento dos primeiros pássaros e das primeiras plantas com flores. Está subdividida em três períodos: Triássico Jurássico Cretáceo Era Cenozóica (65 milhões de anos até os dias atuais): representa a menor de todas as eras e que se encontra melhor registrada. Marca o aparecimento dos mamíferos e o desenvolvimento da vida humana. Está subdividida em dois períodos: Terciário Quaternário

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Datação relativa A datação relativa é feita estabelecendo-se uma seqüência de eventos geológicos, ou seja, a idade relativa diz quais as rochas mais velhas e quais as mais novas umas em relação às outras, apresentando a seqüência de formação entre elas. Os geólogos determinam a seqüência dos eventos geológicos que foram produzidos nas rochas de uma determinada área usando certos princípios básicos, ajudados por seus conhecimentos de processos fundamentais como sedimentação, vulcanismo e erosão. Estes princípios envolvem principalmente relações espaciais e conhecimentos de evolução biológica e análise de evidências fósseis. Os princípios mais fundamentais da datação relativa são: Uniformitarismo: este é o mais básico dos princípios usados para interpretar a história da Terra e diz que os processos geológicos que ocorrem no presente são similares àqueles ocorridos no passado. Desta forma, a observação de fenômenos geológicos modernos (terremotos, vulcanismos, etc) pode ajudar a interpretar eventos antigos. Horizontalidade e Superposição: a maior parte dos sedimentos são transportados em corpos d’água (rios, oceanos...) e são depositados como camadas horizontais ou sub-horizontais. Essa tendência é chamada de princípio da horizontalidade original. Quando as camadas apresentamse muito inclinadas significa que houve a atuação de forças tectônicas que as deformaram. O princípio da superposição diz que as rochas são depositadas sob outras mais antigas, desta forma, em uma seqüência de estratos rochosos inalterados os estratos mais jovens estarão no topo e os mais antigos na base da seqüência. Relações de cruzamentos e cortes: estas relações mostram que rochas ígneas intrusivas são necessariamente mais novas do que as rochas onde elas penetram (intrudem), da mesma maneira, falhas e dobras são posteriores à formação das rochas que elas fraturam ou deformam. Fósseis: os fósseis são restos de organismos antigos ou evidências de sua existência preservados no material geológico. O estudo dos fósseis indica o período em que estes organismos se desenvolveram no planeta e quando foram extintos.

Datação absoluta Em geral, os cientistas preferem ter dados da idade das rochas quantificados em anos e não simplesmente saber se a rocha A é mais nova ou mais velha que a rocha B. Desta forma, sempre que possível eles utilizam métodos de datação absoluta para determinar a idade das rochas. Os dois métodos principais de datação absoluta são: Datação Radiométrica: esse tipo de datação usa o decaimento de isótopos radiativos que são por vezes incorporados na estrutura cristalina de alguns minerais formadores de rochas. São usados principalmente isótopos de urânio, potássio e rubídio. Este método só consegue datar materiais rochosos com mais de 100.000 anos de idade. Datação com Carbono - 14: este método de datação utiliza o carbono-14 a partir de conchas, plantas, polens, carapaças, etc. Este método pode ser usado em materiais entre 100 e 100.000 anos de idade. Em função disso, é possível datar, por exemplo, as glaciações mais recentes e os eventos de subida ou descida no nível do mar. Fundamentos de Geologia

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Atividade Complementar 1. Qual a região de maior incidência de terremotos no mundo?

2. Quais as principais evidências apontadas pelos cientistas de que os continentes estariam juntos há cerca de 200 milhões de anos e teriam migrado até as posições atuais?

3. Sabendo que as forças tectônicas podem romper ou deformar as rochas, explique o que são “falhas” e o que são “dobras” e como são formadas.

4. Quais as principais diferenças entre os métodos de datação relativos e absolutos?

5. Explique o princípio do Uniformitarismo.

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MINERAIS E ROCHAS CICLO DAS ROCHAS / MINERAIS FORMADORES DAS ROCHAS Além do valor econômico associado às rochas e aos minerais, todos os processos da Terra estão de alguma forma ligados às propriedades destes materiais.

Você sabia? Desta forma, o conhecimento básico dos materiais terrestres é essencial no conhecimento dos fenômenos que ocorrem no planeta. As rochas são divididas em três grupos, baseados em seu modo de origem: rochas ígneas, sedimentares e metamórficas. A inter-relação entre estes tipos de rochas é representada pelo ciclo das rochas. Com isso, o ciclo das rochas demonstra também a integração entre diferentes partes do complexo sistema terrestre. O ciclo das rochas nos ajuda a entender a origem das rochas ígneas, sedimentares e metamórficas e a perceber que cada tipo está ligado aos outros através de processos eu agem na superfície e no interior do planeta. Tomando arbitrariamente um ponto de início para o ciclo das rochas, temos o magma. O magma é um material derretido formado no interior do planeta. Eventualmente este material se resfria e se solidifica. Este processo de solidificação do magma é chamado de cristalização. A cristalização do magma pode ocorrer na superfície, através de erupções vulcânicas, ou ainda em subsuperfície (no interior da crosta). Em ambos os casos as rochas geradas são chamadas de rochas ígneas. Quando as rochas ígneas são expostas na superfície (devido a um levantamento crustal, erosão, ou por já terem se cristalizado na superfície), sofrem a ação de agentes como a água, as variações de temperatura, mecanismos de oxidação, etc. Estes agentes causam a desintegração e a decomposição das rochas na superfície num processo chamado de intemperismo. Este material (partículas e/ou substâncias dissolvidas) resultante da desagregação e decomposição das rochas é chamado de sedimentos. Os sedimentos são transportados pelos agentes erosivos – água, gelo, vento ou ondas – e eventualmente são depositados. Os sedimentos podem formar campos de dunas, planícies fluviais, mangues, praias, etc. Quando os sedimentos são compactados, através da sobreposição de camadas de sedimentos umas sobre as outras, ou cimentados, através da percolação de água contendo carbonato de cálcio ou sílica, esses sedimentos então se convertem em rocha. Este processo de transformação de sedimentos em rocha é chamado de litificação e resulta na formação de rochas sedimentares. Se as rochas sedimentares forem submetidas a grandes temperaturas e pressões responderam às mudanças nas condições ambientais com a recristalização e o rearranjo de seus minerais criando o terceiro tipo de rocha – as rochas metamórficas. Essas mudanças ambientais podem ocorrer, por exemplo, se estas rochas forem envolvidas na criação de cadeias de montanhas através de forças tectônicas, ou entrarem em contato com massas magmáticas (fluxos de magma). Fundamentos de Geologia

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Se as condições ambientais a que forem submetidas as rochas sedimentares forem capazes de fundi-las, estas rochas serão transformadas em magma podem voltar a formar rochas ígneas. Seguindo um outro caminho, as rochas ígneas podem, ao invés de serem desagregadas e decompostas na superfície, sofrer a ação de esforços compressionais e a elevação da temperatura e pressão pode causar o metamorfismo destas rochas, vindo a formar rochas metamórficas. As rochas metamórficas, quer sejam de origem ígnea ou de origem sedimentar, quando expostas na superfície vão sofrer a ação dos agentes de intemperismo transformando-se em seixos, grãos, partículas ou soluções dissolvidas sendo posteriormente depositados como sedimentos. Caso estes sedimentos sejam litificados (cimentação e compactação), formará rochas sedimentares. Num caminho inverso, as rochas sedimentares, expostas na superfície, sofrerão a ação dos processos intempéricos e se desagregarão ou serão decompostas tornando-se novamente sedimentos inconsolidados, compondo, por exemplo, planícies ou campos de duna.

Saiba mais! Minerais são sólidos inorgânicos que ocorrem naturalmente na natureza, formados por elementos químicos em determinadas proporções e com um sistemático arranjo interno.

Desta forma, os compostos sintéticos formados em laboratório não são considerados minerais. Também os compostos orgânicos, como o carvão (que é formado a partir de restos de plantas sob altas temperaturas e pressões), não são considerados minerais. O diamante, a esmeralda, o quartzo, a biotita são exemplos de minerais. Alguns minerais são chamados de gemas – são minerais preciosos ou semi-preciosos que apresentam valor econômico, em geral devido à sua cor, brilho ou forma do cristal. Como os diamantes, rubis, safiras, esmeraldas, ametistas, etc.

Minerais formadores das rochas

Saiba mais! As rochas são agregados ou combinações naturais de um ou mais minerais.

A crosta da Terra é composta essencialmente por oito elementos mais comuns que se combinam para formar os minerais formadores das rochas. Estes elementos são o O (oxigênio), Si (silício), Al (alumínio), Fe (ferro), Ca (cálcio), K (potássio), Na (sódio) e Mg (magnésio). 26

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Os dois elementos principais são o oxigênio e o silício. Estes se combinam para formar tetraedros de silício-oxigênio. Esta estrutura básica forma o mais abundante grupo de minerais do planeta: os silicatos.

Os tetraedros de silício-oxigênio podem formar uma grande variedade de estruturas cristalinas e compor minerais como quartzo, feldspatos (K-feldspato, plagioclásio), micas (biotita, moscovita), anfibólios, piroxênios e olivinas. Alguns não-silicatos são também formadores de rochas. Os principais deles são os carbonatos (calcita, dolomita, por exemplo), os óxidos (como os óxidos ricos em ferro como a hematita e a magnetita), os sulfetos (como a galena, sulfeto de chumbo, e a pirita, sulfeto de ferro) e os sulfatos (como o gipso, sulfato de cálcio).

Atenção! O texto abaixo serve para complementar o conteúdo apresentado sobre os minerais formadores das rochas.

Minerais e rochas

Fonte: < http://www.geocities.com/paulac_onofre/>

Que são minerais? Cristal Mineral Com a notável exceção do mercúrio, os minerais são pesados, duros e compactos. São massas sólidas que exibem formas chamadas cristais.

Substâncias produzidas artificialmente, ou através de atividade orgânica (de animais e plantas), não são consideradas minerais verdadeiros. Mais do que simples rochas

As rochas são feitas de combinações específicas de minerais. As milhões de maneiras pelas quais O cristal é uma substância de forma constan- os minerais podem se combinar resultam na imensa te e regular. Isso significa que, mesmo quando re- variedade de rochas e paisagens que observamos na duzido a pó, cada partícula ainda retém a forma do natureza. cristal original. Esse é o modo como os minerais são Tradições, mitos e lendas identificados. Ao pensar nos minerais em termos de sua Natural, artificial e inorgânico aplicação na indústria moderna e pela ciência, esOs minerais são substâncias naturais que se quecemos que, no passado, eram tidos como subsformam dentro de diferentes tipos de rochas. Para tâncias dotadas de propriedades mágicas, místicas e extraí-los, às vezes é necessário cavar bem fundo medicinais. Algumas dessas crenças são surpreendentemente corretas, outras apenas bizarras. – abrindo minas, poços e túneis.


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O futuro previsto no quartzo

de um espécime. Algumas cores só ocorrem em determinados minerais, que por isso mesmo são Durante milhares de anos as pessoas inventa- de grande valia para os artistas. ram histórias extraordinárias a respeito dos minerais Um dos atrativos dos minerais, que exerce fase das pedras preciosas. Daí o grande número de tracínio constante nas pessoas, é a gama de cores maradições e lendas que envolvem a magia, a astrologia, vilhosas que possuem, já que essas cores representam a alquimia e simbolismos religiosos. O Santo Graal, todo o espectro e toda e qualquer tonalidade que se da Última Ceia de Cristo, segundo se dizia, era uma possa imaginar. Muitos minerais são incorporados às taça de esmeralda. A bola de cristal na qual os videntintas usadas na pintura, em parte porque as tonalidates previam o futuro era afeita de quartzo. Segundo des são exclusivas e inimitáveis e, em parte, porque as crenças antigas, certos minerais tornavam imunes a cores derivadas de minerais costumam ser tremendaenvenenamentos quem os possuísse. Acreditava-se mente estáveis e não desbotam, mesmo em caso de que algumas gemas acalmavam febres, curavam resprolongada exposição à luz, natural ou artificial. saca e tornavam os guerreiros invencíveis. Os alquiEntre as cores mais fantásticas exibidas pelos mistas afirmavam que poderiam transformar metais cristais, temos os vermelhos (prustita, cinabre, realcomuns em ouro ou prata. gar), alaranjados brilhantes (crocoíta, wulfenita vanadinita), amarelos (trissulfureto de arsênico e enxoPropriedades de cura fre), verdes amarelados (autunita e outros minerais Em tempos idos, acreditava-se que os minerais secundários do urânio), verdes brilhantes (dioptásio, e as gemas tivessem propriedades de cura tão bené- esmeralda), azuis (lápis-lazúli, vivianita, azurita), vioficas e eficazes quanto as plantas. Em alguns casos, láceas (ametista, fluorita, kamerita), entre outras. a evidência científica apóia a teoria: o sal de Epsom Alguns minerais têm uma determinada cor em ou sal amargo, por exemplo, de fato alivia o sistema estado natural, mas adquirem outra totalmente difedigestivo. Mas outras idéias antigas, tais como engo- rente quando moídos. Um bom exemplo disso é a lir ametista moída para evitar ressaca, não passam de hematita, um óxido de ferro muito comum, normalhistórias da carochinha, e provavelmente provocaram mente negro quando cristal. Entretanto, apresenta mais danos físicos do que cabeças desanuviadas. uma cor de traço vermelho-profunda e produz um Da mesma forma, é altamente improvável que a pigmento amplamente usado desde os tempos antiágata moída, ingerida junto com vinho, fosse capaz de gos. O nome da hematita vem da palavra “sangue” curar ferimentos expostos, ou que as safiras, mistura- em grego, justamente em função de sua cor. das ao leite, conseguissem acalmar cólicas intestinais. A cor de um mineral pode variar bastante de um espécime a outro, dificultando a identificação, Isso se deve a impurezas locais e a elementos químiTalismãs e amuletos cos adjacentes que podem ter afetado parcialmente As gemas têm sido usadas como talismãs e sua aparência. A melhor maneira de tirar conclusões amuletos desde o princípio da história do homem. acertadas sobre a identidade de um mineral tendo Eram objetos supostamente dotados de poderes por base a cor é examina-la em conjunto com o brisobrenaturais ou mágicos – principalmente com o lho desse mineral – ou seja, com o brilho da superfície ou com a qualidade de sua luz reflexa. poder de evitar o mal ou o infortúnio. De início, entoavam-se fórmulas cabalísticas em torno de talismãs e amuletos para investi-los de Dureza, clivagem e fragmentação dos poderes mágicos, mas as civilizações posteriores minerais começaram a inscrever essas fórmulas mágicas nos A dureza de um mineral e seu grau de fragmenpróprios amuletos e talismãs. tação (caso haja) são determinados pela estrutura cristaAs cores dos minerais, além de ser em geral lina do espécime e pela maneira como seus componenmaginíficas e atraentes, fornecem pistas importes se ligam. A dureza e a clivagem de um mineral estão tantes para a identificação deles. Cores mais vivas entre as propriedades mecânicas mais fáceis de serem ou inusitadas aumentam muito o valor comercial observadas pelo mineralogista amador; mas as provas 28

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que fornecem raramente bastam para se estabelecer em materiais. Em geral, o grau de dureza é bastante alto definitivo a identidade de um espécime desconhecido. em minerais com estruturas internas compactas, nas quais os átomos se encontram o mais próximos possível uns dos outros e onde os elos em forma de Dureza andaime entre os átomos são muito fortes. A dureza poderia ser definida como a capacidade de um mineral de resistir à abrasão de outros


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O diamante, a mais dura das substâncias naturais, é uma forma de carbono que tem tanto uma estrutura interna muito compacta quanto elos muito fortes entre os cristais. A grafita – uma outra forma (alotrópica) de carbono, quimicamente idêntica ao diamante – é mais mole e fraca que o diamante porque seus átomos estão dispostos em camadas que podem ser deslocadas umas das outras com relativa facilidade.

quando os planos da estrutura não são paralelos. Neste caso, a estrutura do mineral afetado é frágil e se parte de modo desigual em direções diferentes. Muitos minerais têm fratura e clivagem, mas alguns só têm a fratura.

Usamos quatro graus de fratura para descrever os minerais: irregular, desigual, concóide (semelhante a uma concha) e lascado ou denteado (com A dureza de um mineral não é necessaria- superfícies recortadas, irregulares). mente a mesma em todas as direções. A bela gema Nunca se deve esquecer que, a exemplo do azul de cianita, por exemplo, tem dureza 4 quando que ocorre com a dureza, até certo ponto a clivariscada no sentido da superfície dos cristais, mas gem é melhor para descrever os minerais do que uma dureza 7 quando riscada na transversal. para defini-los em termos estritamente científicos.

Escala de Mohs Infelizmente, medir a dureza dos minerais não é a melhor forma de defini-los, embora o método seja útil para descrevê-los. A Escala de Mohs é apenas um meio grosseiro e instantâneo de comparação entre minerais, não uma medição cientificamente precisa. Mas, apesar das limitações, a Escala de Mohs continua sendo perfeitamente adequada e o método mais comum para uso geral.

Clivagem A clivagem é a tendência que têm os minerais de se partir em certas direções. A facilidade da clivagem varia muito de mineral a mineral. Utilizamos quatro graus de clivagem: perfeita, distinta, indistinta, inexistente. A direção da clivagem é sempre paralela à face cristalina possível ou existente. Entre os minerais que têm clivagem perfeita estão a barita, a calcita, a clorita, o diamante, a galena, a hemimorfita, a rodonita e o topázio.

Magnetismo O magnetismo é uma força que tanto pode atrair para perto quanto afastar para longe certas substâncias. Há vários minerais magnéticos e um dos mais comuns é a magnetita. Conhecida também como pedra-ímã, a magnetita ocorre em rochas ígneas e metamórficas no mundo todo.

Pólos magnéticos Uma das propriedades mais importantes dos materiais magnéticos é a formação de dois pólos. Um é chamado “pólo norte”, o outro “pólo sul”. Pólos iguais (norte e norte; sul e sul) forçam o afastamento mútuo, ao passo que pólos opostos atraem-se. Se você pegar dois pedaços de rocha naturalmente magnética, como a magnetita (óxido de ferro), elas se atraem ou se repelem, dependendo das extremidades que forem postas juntas. A regra é: pólos iguais repelem; pólos diferentes atraem.

Essa regra continua valendo independentemente de como você divida a substância magnética. Se, por exemplo, você partir um magneto em dois Fratura e ruptura pedaços, terá não um magneto quebrado e sim dois A clivagem é diferente da fratura. A clivamagnetos, cada qual com um pólo norte e um pólo gem só acontece ao longo das linhas da estrutura sul próprios. Se em seguida você partir os dois, terá cristalina, mas a fratura pode ocorrer no sentido quatro magnetos e assim sucessivamente. transversal. Outro efeito, chamado ruptura, ocorre 30

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Radioatividade natural dos minerais Alguns elementos químicos que compõem os minerais e as gemas nem sempre são estáveis, e podem partir-se espontaneamente nas partículas atômicas constituintes. Quando isso ocorre, são emitidas várias formas de radiação. Esse fenômeno importante foi descoberto recentemente.

Tudo isso é extremamente útil para os geólogos porque, uma vez que a duração da meia-vida de um elemento tenha sido descoberta, é muito simples calcular a idade das rochas circundantes pelo grau de decomposição encontrado nos elementos radioativos que contêm.

Gemas animais

Radioatividade

Algumas das mais belas e valiosas preciosidades da Terra não são originárias de rochas, mas de Um dos fatos mais importantes para se ter organismos vivos, tanto vegetais como animais. As em mente, em relação à radioatividade natural, é descritas a seguir são algumas das mais conhecidas. que ela não é influenciada por mudanças químicas ou por quaisquer mudanças normais no ambiente Âmbar do material na qual ocorre. A radioatividade é muito diferente de qualquer reação que se possa obter O âmbar é uma resina viscosa, castanha ou por aquecimento, por exemplo, ou por qualquer amarelada, liberada (“secretada”) pelas coníferas e outra forma de reação química. depois fossilizada. Pode conter coisas como insetos, folhas, etc., que ficam presas na sua resina pegajosa antes que ela se solidifique. Entre as inúmeras coisas já encontradas dentro de fragmentos de âmbar estão bolhas de ar, folhas, pinhas, pedaços de madeira, insetos, aranhas e até rãs e sapos. As bolhas de ar empanam o brilho do âmbar; sendo em geral removidas através de tratamento térmico. Ao contrário, muitos dos corpos estranhos menMinerais radioativos são os que contém elecionados aumentam de modo considerável o valor mentos químicos instáveis ou variedades raras e da peça, especialmente se dentro dela estiver uma instáveis de certos elementos que ocorrem mais espécie rara ou extinta. comumente em forma estável. Esses minerais deO melhor e mais valioso âmbar é transparencompõem-se naturalmente e, quando isso acontece, liberam enormes quantidades de energia em forma te, e fragmentos extremamente polidos são usados de radiação. A taxa de decomposição natural varia para fazer amuletos e contas. Quando friccionado, de elemento para elemento e o tempo que leva para o âmbar dá origem à eletricidade estática. que metade dos átomos de qualquer elemento raOs principais depósitos de âmbar no mundo dioativo se desintegre é conhecido como sua meia- são encontrados no litoral norte da Alemanha: o vida. O processo de desintegração prossegue e não âmbar pode ser levado pelas águas, do leito do mar se encerra após uma meia vida. Depois de transcor- Báltico até as praias da Grã-Bretanha. Eis outros ridas duas meias-vidas, restará ¼ do elemento ori- lugares em que o âmbar é encontrado: Myanma ginal; depois de três períodos, restará 1/8; depois (ex-Birmânia), Canadá, República Tcheca, Repúblide quatro períodos, 1/16, e assim por diante. ca Dominicana, França, Itália e Estados Unidos. A radioatividade pode ser definida como desintegração espontânea de certos núcleos atômicos. (O núcleo é a parte central do átomo, a que contém a maior parte de sua massa.) Sempre que ocorre radioatividade, ela é acompanhada pela emissão de partículas alfa (núcleos de hélio), partículas beta (elétrons) ou radiação gama (ondas eletromagnéticas curtas).

Isótopos Os núcleos atômicos de um determinado elemento nem sempre têm a mesma composição. Essas variantes do mesmo elemento básico são conhecidas como radioisótopos ou isótopos, simplesmente. Embora as variantes tenham o mesmo número de prótons da forma básica do elemento, têm um número diferente de nêutrons.

Coral As mais grandiosas estruturas criadas por seres vivos não são de autoria do homem, mas sim de organismos minúsculos que se unem, formando os recifes de coral. O coral é constituído por esqueletos de animais marinhos chamados pólipos de coral, pertenFundamentos de Geologia

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centes à classe zoológica anthozoa. Estes pólipos têm corpos ocos e cilíndricos, e, embora algumas vezes vivam sozinhos, são com maior freqüência encontrados em grandes colônias, onde se desenvolvem, um em cima do outro, acabando por constituir grandiosas formações geográficas, como os recifes de coral e atóis. Esses esqueletos são formados de carbonato de cálcio (rocha calcária), que com o passar dos anos se torna maciço. O coral pode existir apenas em águas com temperatura acima de 22°C – embora a maior parte deles seja encontrada em águas tropicais, há alguns nas regiões mais quentes do mar Mediterrâneo. Pode ser azul, rosa, vermelho ou branco. O coral vermelho é o mais valioso, e há milhares de anos é usado em jóias.

molusco secreta camadas de carbonato de cálcio. Essas secreções – que de início têm o nome de nácar ou madrepérola – circundam o corpo estranho invasor, e vão construindo sobre ele uma casca que endurece com o passar dos anos: esse processo protege o molusco contra o intruso, fornecendo ao homem uma das suas mais preciosas riquezas, a belíssima pérola. As pérolas podem ser redondas ou irregulares, e são brancas ou negras. As pérolas naturais são originárias do golfo Pérsico, do golfo de Manaar, que separa a Índia do Sri Lanka e do mar Vermelho. As pérolas de água doce são encontradas nos rios da Áustria, França, Alemanha, EUA (Mississipi), Irlanda e Grã-Bretanha (Escócia).

As pérolas cultivadas – isto é, pérolas cuja produção é artificialmente induzida pela inserção O marfim é uma espécie de dentina que for- deliberada de uma pequena conta que incita a ostra ma as presas de grandes animais selvagens – espe- a criar uma pérola – são produzidas principalmente cialmente dos elefantes, mas também de hipopó- no Japão, onde as águas rasas do litoral propiciam tamos e javalis. Os mamíferos marinhos como o condições ideais para isso. cachalote, o narval, o leão-marinho e a morsa também são capturados por causa dele. O marfim tem Azeviche cor branca cremosa, é um material raro e bonito, O azeviche é uma variedade de carvão e ,como e, embora seja muito utilizado em decoração desde o começo da humanidade – uma peça de presa tal, foi formado há milhões de anos, originário da made mamute entalhada, encontrada na França, tem deira imersa em água estagnada e depois comprimida mais de 30 000 anos -, houve nos últimos 50 anos e fossilizada por camadas posteriores do mesmo mauma mudança radical de atitude em relação ao esse terial e de outros, que se acumularam por cima dele. tipo de exploração dos animais para o benefício e Sabe-se que o homem extrai o azeviche desprazer do homem. Muitos que antes teriam cobi- de 1400 a.C., e durante a ocupação da Grã-Bretaçado peças de marfim agora são estimulados a usar nha os romanos davam-lhe tanto valor que muitos alguns de seus muitos substitutos, como o marfim carregamentos desse material eram freqüentemenvegetal, osso, chifre e jaspe. No entanto, apesar da te enviados para Roma. conscientização cada vez mais generalizada a resA beleza do azeviche é acentuada pelo popeito do problema, e da legislação internacional limento, e por causa de sua cor negra era muito que protege os animais sob ameaça de extinção, os procurado no século XIX para fazer adornos usaelefantes continuam a ser caçados em muitas regidos em ocasiões de luto. Como o âmbar, o azeviche ões da África e da Índia por caçadores clandestinos gera eletricidade estática quando friccionado. de marfim, e ainda correm perigo de extinção.

Marfim

Pérola

Fósseis

O que são fósseis? As pérolas são formadas por ostras e mexilhões de água doce como um tipo de proteção Fósseis são restos preservados de plantas ou contra parasitas ou grãos de areia que penetram em animais mortos que existiram em eras geológicas suas conchas, causando irritação. passadas. Em geral apenas as partes rígidas dos orAo se iniciar o processo de irritação, uma cama- ganismos se fossilizam – principalmente ossos, denda de tecido – “manto” – entre a concha e o corpo do tes, conchas e madeiras. Mas às vezes um organismo 32

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inteiro é preservado, o que pode ocorrer quando as criaturas ficam presas em resina de âmbar; ou então quando são enterradas em turfeiras, depósitos salinos, piche natural ou gelo. Entre as muitas descobertas fascinantes feitas em regiões árticas extremamente geladas como o norte canadense e a Sibéria, na Rússia, temos os restos perfeitamente preservados de mamutes e rinocerontes lanudos.

mos muito delgados, como folhas, por exemplo, são chamados de impressões. Quando pegadas, rastros ou fezes fossilizadas (coprólitos) são assim prensados e preservados chamam-se vestígios fósseis.

As melhores condições para a fossilização surgiram durante sedimentações rápidas, principalmente em regiões onde o leito do mar é profundo o bastante para não ser perturbado pelo movimento Essas descobertas são excepcionais e, quando da água que há por cima. ocorrem, chegam às manchetes do mundo inteiro. Em termos gerais, todo fóssil deve ter a mesma A maioria dos fósseis transforma-se em pe- idade do estrato de rocha onde se encontra ou, pelo dra, um processo que leva o nome de petrificação. menos, deve ser mais jovem que a camada diretamenDe modo geral existem três tipos de fossili- te abaixo e mais velho que a camada diretamente acização. O primeiro é chamado de permineralização. ma dele. Existe, porém, um pequeno número de exceIsso acontece quando líquidos que contém sílica ou ções, quando o estrato provém de alguma rocha mais calcita sobem à superfície e substituem os compo- velha e se depositou numa rocha mais nova através de nentes orgânicos originais da criatura ou planta que processos de sedimentação ou metamorfose. Portanto, quando o cientista sabe a idade da rocha é capaz de calcular a idade do fóssil. Talvez o resultado mais espetacular disso tenha ocorrido no século XIX, quando cientistas britânicos descobriram os restos de misteriosas criaturas que, de Quando o organismo fossilizado contém te- acordo com os estratos circundantes, teriam forcidos moles – carne e músculos, por exemplo -, o çosamente existido há pelo menos 65 milhões de hidrogênio e o oxigênio que compunham essa estru- anos. Esses animais de aspecto tenebroso – que até tura em vida são liberados, deixando para trás apenas então eram completamente desconhecidos do ser o carbono. Este forma uma película negra na rocha humano – foram batizados de “dinossauros”, palaque delineia o contorno do organismo original. Esse vra de origem grega que significa “lagartos terríveis”. contorno chama-se molde, e os moldes de organisali morreu. O processo leva o nome de substituição ou mineralização. Em quase todo o mundo existem ouriços-do-mar silicificados em depósitos de greda; eles constituem um dos principais fósseis que você deve procurar em suas excursões.

ROCHAS ÍGNEAS Como já foi dito anteriormente, as rochas ígneas são formadas pela cristalização do magma quando este se resfria. O magma (rocha fundida) vem de profundidades geralmente acima de 200 km e consiste primariamente de elementos formadores de minerais silicatados (minerais do grupo dos silicatos, formados por silício e oxigênio, acrescidos de alumínio, ferro, cálcio, sódio, potássio, magnésio, dentre outros). Além destes elementos, o magma também contém gases, principalmente vapor d’água. As erupções vulcânicas lançam para Como o magma é menos denso que as superfície fragmentos de rocha e fluxos rochas, ele migra tentando ascender à superfíde lava. A lava é similar ao magma, contucie, num trabalho que leva centenas a milhares do, na lava, a maior parte dos gases constide anos. Chegando à superfície o magma extratuintes do magma já escapou. vasa produzindo as erupções vulcânicas.

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As grandes explosões que às vezes acompanham as erupções vulcânicas são produzidas pelos gases que escapam sob pressão confinada. As rochas resultantes da solidificação ou cristalização da lava geram dois tipos de rocha: Rochas vulcânicas ou extrusivas: são as que se cristalizam na superfície; Rochas plutônicas ou intrusivas: são aquelas que se cristalizam em profundidade. À medida que o magma se resfria, são criados cristais de minerais até que todo o líquido é transformado em uma massa sólida pela aglomeração dos cristais. A razão ou taxa de resfriamento influencia do tamanho dos cristais gerados: Quando o resfriamento se dá de forma lenta os cristais têm tempo suficiente para crescerem, então a rocha formada terá grandes cristais, ou seja, a rocha será constituída por poucos e bem desenvolvidos cristais; Quando o resfriamento se dá de forma rápida ocorrerá a formação de um grande número de pequenos cristais.

Saiba mais! Desta forma, se uma rocha ígnea apresenta cristais que são visíveis apenas com o auxílio de um microscópio, sabe-se que ela se cristalizou muito rápido. Mas, se os cristais identificados a olho nu, então essa rocha se cristalizou lentamente.

Em geral, as rochas vulcânicas se cristalizam rapidamente pela brusca mudança de condições de temperatura quando a lava chega á superfície, já as rochas plutônicas geralmente se cristalizam mais lentamente em regiões mais profundas.

Como se classificam as rochas ígneas? As rochas ígneas podem variar muito de composição e aparência física. Isso ocorre devido às diferenças na composição do magma, da quantidade de gases dissolvidos e do tempo de cristalização. Existem dois principais modos de classificar as rochas ígneas: com base na sua textura e com base na sua composição mineralógica.

Classificação das rochas ígneas de acordo com sua textura A textura descreve a aparência geral da rocha, baseada no tamanho e arranjo dos cristais. A textura é importante porque revela as condições ambientais em que a rocha foi formada. Afanítica: as rochas apresentam pequenos cristais muito pequenos. Estas rochas podem ter se cristalizado próximo ou na superfície.

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Em algumas situações, essas rochas podem mostrar pequenos buracos formados devido ao escape de gases durante a sua cristalização que são chamados de vesículas. Fanerítica: são formadas quando as massas de magma se solidificam abaixo da superfície e os cristais têm tempo suficiente para se desenvolverem. Neste caso a rocha apresenta cristais grandes, que podem ser individualmente identificados. Porfirítica: como dentro do magma os cristais não são formados ao mesmo tempo, alguns cristais podem ser formados enquanto o material ainda está abaixo da superfície. Se ocorrer a extrusão deste magma, os cristais formados anteriormente, quando o magma estava no interior da crosta, ficarão emersos em um material mais fino solidificado durante a erupção vulcânica. O resultado é uma rocha com cristais grandes emersos em uma matriz de cristais muito finos. Esses cristais maiores são chamados de pórfiros, daí a textura recebe o nome de porfirítica. Vítrea: a textura vítrea ocorre quando, durante as erupções vulcânicas, o material se resfria tão rapidamente em contato com a atmosfera que não há tempo para ordenar a estrutura cristalina. Neste caso não são formados cristais e sim uma espécie de vidro natural. A mais comum destas rochas é conhecida como obsidiana. Um outro tipo de rocha vulcânica que exibe a textura vítrea é a púmice (vendida comercialmente como pedra púmice). Diferentemente da obsidiana, a púmice exibe muitos veios de ar interligados, como uma esponja, devido ao escape de gases. Algumas amostras de púmice inclusive flutuam na água devido a grande quantidade de vazios.

Classificação das rochas ígneas de acordo com sua composição mineralógica A composição mineral das rochas ígneas depende da composição química do magma a partir do qual estes minerais serão formados. Contudo, um mesmo magma pode produzir rochas de composição mineral muito diversa. Esta seqüência de cristalização é conhecida como série de cristalização magmática ou Série de Bowen.

Você sabia? O cientista N. L. Bowen descobriu que, em magmas resfriados em laboratório, certos minerais se cristalizam primeiro, em temperaturas muito altas. Com o abaixamento sucessivo da temperatura, novos cristais vão sendo formados. Ele descobriu também que os cristais formados reagem com o magma restante para criar o próximo mineral.


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Todos estes minerais que fazem parte da Série de Bowen são espécies de silicatos, ou seja, são compostos de sílica (silício e oxigênio) associada a algum ou alguns outros elementos químicos, como ferro, cálcio, magnésio, alumínio, potássio, etc. As rochas ígneas são classificadas em quatro grupos principais de acordo com o percentual de sílica presente em cada uma delas: Rochas ultramáficas: o termo “máfico” vem de magnésio e ferro. As rochas ultramáficas são compostas por silicatos de ferro e magnésio (olivina e piroxênio) e apresentam relativamente pouca sílica (menos que 40%). A rocha ultramáfica mais comum é o peridotito. O peridotito apresenta uma cor verde e é muito denso. Em geral se cristaliza abaixo da superfície, mostrando uma textura fanerítica. É composto por 70 a 90% de olivina. Rochas máficas: as rochas máficas contém entre 40 e 50% de sílica e são compostas principalmente por piroxênio e plagioclásio cálcico. Este é o tipo de rocha ígnea mais abundante na crosta, e o seu representante principal é o basalto. O basalto é uma é rocha escura, relativamente densa e com textura afanítica, pois se cristaliza na superfície ou próximo a ela. Os basaltos são as rochas predominantes nas placas oceânicas e são os principais constituintes de várias ilhas vulcânicas, como as ilhas do Havaí. Os basaltos também constituem vastas áreas do Brasil, principalmente no Paraná. O equivalente plutônico do basalto é o gabro, ou seja, quando o magma de composição basáltica cristaliza em profundidade (abaixo da superfície) forma uma rocha chamada de gabro, que apresenta textura fanerítica. Rochas intermediárias: as rochas ígneas intermediárias contêm cerca de 60% de sílica. Além do plagioclásio cálcico e dos minerais ricos em ferro e magnésio, como os piroxênios e anfibólios, contém também minerais ricos em sódio e alumínio, como biotita, muscovita e feldspatos. Podem apresentar também uma pequena quantidade de quartzo. A rocha vulcânica intermediária mais comum é o andesito e o seu equivalente plutônico é o diorito. O primeiro apresenta textura afanítica enquanto que o segundo apresenta textura fanerítica. Rochas félsicas: o termo “félsico” vem de feldspato e sílica. Rochas ígneas félsicas contêm mais que 70% de sílica. São geralmente pobres em ferro, magnésio e cálcio. São ricas feldspato potássico, micas (biotita e muscovita) e quartzo. A rocha ígnea félsica mais comum é o granito. O granito é uma rocha ígnea plutônica. Como o magma félsico é mais viscoso (por ser pobre em água), As rochas ultramáficas e máficas geralmente se cristaliza antes de contêm os primeiros minerais da Série chegar à superfície, por isso as rode Bowen, ou seja, são minerais que se chas félsicas plutônicas são mais comuns. cristalizam a temperaturas muito altas Quando este magma consegue chegar à super(acima de 1000°C). Já as rochas félsicas fície, extravasando em intensas erupções, a rocontêm os últimos minerais a se cristacha formada é o riolito. lizarem, com temperaturas mais baixas (abaixo de 800°C).

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Atividade Vulcânica no Planeta

Saiba mais! Vulcões são formas de relevo criadas quando a lava ou partículas quentes escapam do interior da Terra e se resfriam e solidificam em torno das aberturas na crosta de onde escaparam (cratera vulcânica).

As erupções vulcânicas podem representar o evento natural mais destrutivo do planeta. Um exemplo deste poder de destruição foi a erupção na Ilha de Krakatoa, na Indonésia, em 1883. A erupção do vulcão que estava inativo por mais de dois séculos atingiu quase 305m acima do nível do mar e destruiu toda a ilha. Apesar desta ilha ser desabitada, a erupção gerou ondas de até 37m de altura, deixando entre 36.000 e 100.000 mortos em Java e Sumatra. Contudo, apesar de seu grande poder de destruição, os vulcões trazem também alguns benefícios importantes. Parte do oxigênio e do hidrogênio liberado pelos vulcões se combina para formar a água do planeta; o nitrogênio e o oxigênio se combinam com outros componentes para formar os gases da atmosfera. Além disso, os vulcões trazem informações do interior da Terra, que de outra forma seriam inacessíveis. O magma ascendente carrega pedaços de rocha do interior do manto para a superfície. Depósitos de origem vulcânica preservam vários tipos de fósseis, fornecendo informações sobre extintas formas de vida, inclusive de ancestrais humanos.

Você sabia? A atividade vulcânica também tem construído diversas ilhas habitadas como o Japão, o Havaí, o Tahiti, e muitas outras ilhas do Pacífico. As cinzas vulcânicas retêm água e nutrientes (como potássio, cálcio e sódio), gerando solos muito férteis.

Causas e tipos de Vulcanismos O vulcanismo ocorre com a criação do magma através da fusão de rochas preexistentes e culmina com a ascensão deste magma para a superfície através de fraturas e falhas na litosfera. A distribuição destas zonas de fraqueza na litosfera (fraturas e falhas) está geralmente associada com limites de placas tectônicas ou com a existência de plumas quentes (hot spots) no interior das placas. O magma flui e entra em erupção de formas distintas a depender do seu conteúdo de gases e da sua viscosidade ou resistência ao fluxo: Devido às altas temperaturas e conteúdo de sílica relativamente baixo, o magma máfico (lava basáltica) Fundamentos de Geologia

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tem baixa viscosidade (alta fluidez). Como os gases escapam rapidamente não causam uma grande pressão. Por estes motivos, este tipo de magma geralmente entra em erupção de forma branda ou efusivamente. Magmas félsicos (lava riolítica), com alto conteúdo de sílica e baixa temperatura, são mais viscosos e trapeam seus gases, causando altas pressões. Geralmente esses magmas apresentam erupções explosivas. As erupções explosivas da lava riolítica lançam fragmentos de rocha preexistentes e de lava solidificada (pois são caracteristicamente de baixas temperaturas). Esse material lançado é chamado de piroclastos. O vulcanismo não está restrito só à Terra. Ele tem ocorrido m vários locais do Sistema Solar no passado e continua ocorrendo nos dias atuais. Vulcões ativos no passado (cerca de 3 bilhões de anos atrás) são responsáveis por muitas das rochas e formas de relevo encontradas na nossa Lua. Atividade vulcânica recente foi também detectada em marte e em Vênus.

Atenção! O texto abaixo serve para complementar o conteúdo apresentado sobre os minerais formadores das rochas.

Vulcanismo e Vulcões – Generalidades Serviço Geológico do Brasil - CPRM Fonte:

1. Introdução

Os magmas são definidos como substâncias naturais, constituídas por diferentes proporções de De acordo com Leinz (1963), “o termo vulca- líquidos, cristais e gases, cuja natureza depende de nismo aborda todos os processos e eventos que per- suas propriedades químicas, físicas e do ambiente gemitam, e provoquem, a ascensão de material mag- ológico envolvido. Atualmente, classificam-se como mático juvenil do interior da terra à superfície”. magmas primários quando estes representam o lí38

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quido inicial obtido imediatamente à fusão da fonte, e parentais, quando representam o líquido primário já modificado por mecanismos de diferenciação.

A - Margens de Placas Destrutivas (Placas Convergentes) B - Margens de Placas Construtivas (Placas Divergentes)

Historicamente, os processos responsáveis pelo vulcanismo foram atribuídos a diferentes cauC - Vulcanismo Intraplaca Continental sas; Platão (427-347 a.C) suspeitava da existência D - Vulcanismo Intraplaca Oceânica de uma corrente de fogo no interior da terra como fonte causadora dos vulcões. Poseidônio (século II a.C.) acreditava que o ar comprimido em cavernas O vulcanismo fissural responsável pelo Magsubterrâneas seria a causa do fenômeno, e durante matismo Serra Geral, Bacia do Paraná, é considerado a Idade Média, relacionava-se o fogo eterno do incomo um dos maiores conjuntos de derrames conferno com as profundezas da crosta terrestre. tinentais do planeta, e está condicionado a uma situNo início do século XIX ficou definitiva- ação de rift Intraplaca Continental gerada pela atuamente estabelecido que os vulcões são formados ção de uma pluma de manto (Tristão da Cunha). quer pelo acúmulo externo de material juvenil, quer pelo soerguimento das camadas pré-existentes 2.1 Vulcanismo associado a placas por forças do interior da terra. A. Geike em 1897 postulava a possibilidade da ascensão ativa de destrutivas material magmático ao longo da crosta, podenEste vulcanismo é decorrente do choque do, neste processo, formar um conduto explosivo. Em 1902/03, houve a explosão do Mont Pelée, entre duas placas tectônicas, onde uma placa de Martinica, formando um enorme cone vulcânico, o maior densidade, normalmente a fração oceânica, que confirmou a veracidade da proposta de Geike. é empurrada para baixo de uma zona continental, levando à fusão e à geração de magmas híbridos Os vulcões são responsáveis pela liberação (mistura entre as composições do continente e do de magmas acima da superfície terrestre e funciooceano), que chegam à superfície sob a forma de nam como válvula de escape para magmas e gases extensos vulcões, como a cordilheira andina. Estas existentes nas camadas inferiores da litosfera. Magplacas destrutivas podem ser de duas naturezas: mas primários provêm de câmaras magmáticas poa - Placas Oceânicas sicionadas a profundidades da fonte que normalmente oscilam entre os 50 a 100 km, onde ocorrem b - Placas Continentais concentrações de calor, fusões e fluxo de voláteis, condições estas que levam ao aumento da pressão O choque pode ser entre uma placa oceânica necessária à subida do magma através de condutos, e uma continental, entre duas placas oceânicas, ou que por sua vez levam à formação dos vulcões. entre duas placas continentais, gerando diferentes situações de vulcanismo e tipos de magma. 2. Posicionamento tectônico dos vulcões A crosta terrestre é formada por Placas Tectônicas de composições distintas, que estão constantemente em movimento, produzindo instabilidades na crosta e grande atividade vulcânica. Os diferentes limites entre estas placas geram processos tectônicos distintos, cada um responsável por um processo vulcânico, que por sua vez demarcam os grandes acidentes da litosfera. A localização destas linhas de vulcões é classificada em função dos movimentos gerados pelo deslocamento destas placas, e baseado neste contexto de placas tectônicas, Wilson (1989) definiu quatro regiões distintas para a geração de magmas:

2.1.1 Vulcanismo associado ao choque de Placa Oceânica vs Placa Continental Corresponde às faixas onde ocorre a subducção da litosfera oceânica por sob a crosta continental em direção ao manto, sendo a região responsável pelos mais significativos fenômenos tectônicos expressos pela tectônica de placas atual. O exemplo característico deste tipo de vulcanismo acha-se nos vulcões andinos.


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2.1.2 Vulcanismo Associado ao choque tônicas, seja ao longo das bordas destrutivas, seja de Placa Oceânica vs Placa Oceânica nas construtivas. Entretanto, o vulcanismo também Na situação geológico-geográfica em que duas está presente no interior das placas, tanto continenplacas oceânicas convergem e se chocam, a feição ca- tais quanto oceânicas. Este vulcanismo se expressa racterística resultante é a construção de um arco de de duas formas especiais: ilhas oceânicas, ao longo de um eixo normalmente a - Zonas de Rifts Continentais; curvo, as quais formam um front vulcânico. Alguns b - Províncias de Extrusão Continentais exemplos de arcos podem ser exemplificados, como do Tipo Platô. o Arco das Marianas, na placa do Pacífico e o Arco das Aleutas, o qual distribui-se por aproximadamente Os vulcões associados ao rift do Leste Afri3.800 km, indo de Kanchatka ao Alaska e contendo cano, posicionados fundamentalmente no Kenya e cerca de 80 centros vulcânicos ativos. Os maiores sis- Etiópia, são exemplos característicos da atividade temas de arcos de ilhas ocorrem ao longo do Oceano vulcânica intraplaca continental. Pacífico, Oceano Atlântico e Indonésia, destacandose os da Nova Guiné, Marianas-Izu, Ilhas Salomão, Antilhas Menores, Sunda-Bando, Ryuku e as Aleutas. 2.3.1 Zonas de Rifts Continentais As zonas de rifts caracterizam-se por serem placas áreas com uma depressão central, flancos soerguidos e adelgaçamento crustal subjacente. Fluxos geotermais, zonas de soerguimento crustal e eventos Quando as placas tectônicas migram em vulcânicos estão normalmente associados a estes sentidos opostos, ou seja, apresentam um sentido ambientes. O leste do continente Africano é um de movimentação divergente, ao longo da zona de exemplo típico deste tipo de modificação crustal, separação entre estas placas gera-se uma imensa onde esta ocorrendo a abertura do Mar Vermelho, fenda através da qual o magma migra em direção a criação do Golfo de Éden e o estabelecimento de à superfície. O fundo dos oceanos é a situação tí- uma zona de extensão ao longo da Placa Africapica deste tipo de vulcanismo, onde após milhares na (Núbia). Entender os processos de geração de de anos de contínuas movimentações associadas à rifts continentais, os quais precedem a formação atividade vulcânica, origina-se uma cadeia de mon- de novos oceanos, é de grande importância para o tanhas denominada como cordilheira meso-oceâ- conhecimento de como se da a transição entre um nica. A taxa de espalhamento ao longo da Cordi- continente e um rift oceânico. Esta região possibilheira Meso-Atlântica varia entre 2,5 a 7,0 cm ao lita assim que os cientistas conheçam os mesmos ano, ou 25 a 70 km em um milhão de anos, o que processos que foram responsáveis pela abertura do para os padrões humanos parece ser muito lento, Atlântico, ocorrida a 120 milhões de anos atrás. Esmas durante os últimos 130 milhões de anos levou tes geólogos acreditam que, em alguns milhares de à formação do Oceano Atlântico. Estas montanhas anos, existirão três novas placas tectônicas posiciosubmarinas são construídas pelo empilhamento de nadas no canto NE do atual continente africano. lavas de 1.000 a 3.000 metros de espessura, em relação ao assoalho oceânico, estendendo-se por mais de 60.000 km. Uma das poucas exposições terres2.3.2 Províncias de Extrusão Continental tre desta estrutura é representada pela Islândia, po- do Tipo Platô sicionada sobre o centro de espalhamento entre as placas da América do Norte e da Eurásia Grandes áreas continentais encontram-se recobertas por extensas e espessas seqüências de derrames basálticos, estrudidos durante eventos vulcânicos que 2.3 Vulcanismo associado à intraplaca ocorreram durantes espaços de tempo relativamente continental curtos (~5 a 10 milhões de anos), ligadas a sistemas fissurais relacionados à esforços tensionais da crosta. Grande parte da atividade vulcânica atual Este tipo de vulcanismo difere fundamenconcentra-se ao longo das margens das placas tec2.2 Vulcanismo construtivas

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associado

a

talmente de todos os outros por não desenvolver 3. Produtos da atividade vulcânica um cone central, mas por recobrir grandes áreas a Os produtos formados pelas atividades vulpartir de um sistema fissural que pode alcançar a cânicas podem ser divididos em 3 grupos, classifialgumas centenas de quilômetros de extensão. São regiões características deste tipo de der- cados segundo a composição química, mineralógirame as Províncias da Plataforma Siberiana, Kewee- ca e propriedades físicas. Destinguem-se as lavas, mawam, Paraná, Columbia River, Karoo, Etendeka, os materiais piroclásticos, e os gases vulcânicos. As Antártica e Atlântico Norte. A Província do Paraná, lavas são porções líquidas de magma, em estado que ocorre extensivamente no sul do Brasil, Argen- total ou parcial de fusão, que atingem a superfície tina, Uruguai e Paraguai é um dos maiores depósitos terrestre e se derramam. Quanto mais básicas, mais relacionados a vulcanismo de Platô do planeta, re- fluídas serão estas lavas. Os depósitos piroclásticos cobrindo cerca de 1.200.000km2. Este magmatismo dizem respeito a fragmentos de rochas diretamente está composto por derrames, sills e diques de com- ligados com o magma ejetado na forma de um spray, posição toleítica bimodal pertencente à Formação ou com a fragmentação das paredes das rochas préSerra Geral, associados aos estágios de rompimento existentes (câmaras magmáticas). De acordo com do supercontinente Gondwana, ocorrido durante o o tamanho podem ser classificados como do tipo bloco, bomba, lapilli, cinzas ou pó. Os gases vulcâperíodo Cretácio da era Mesozóica. nicos podem ocorrer antes, durante e após os períodos de erupção. Estes gases são formados a base 2.4 Vulcanismo associado à intraplaca de hidrogênio, cloro, enxofre, nitrogênio, carbono e oxigênio. O magma contém dissolvida grande oceânica quantidade de gases, que se libertam durante uma Nas porções internas das bacias oceânicas, erupção. Os gases saem através da cratera principal posicionadas na porção interna das placas, ocor- ao longo de fumarolas que podem se formar em rem ilhas oceânicas de origem vulcânica. Estas ilhas diferentes partes do cone vulcânico, ou a partir de possuem vulcões morfologicamente semelhantes às fissuras. Em terrenos vulcânicos atuais, é comum estruturas vulcânicas continentais, e quando emer- a presença de gêisers, formados pelo aquecimento gem no oceano são erodidas e destruídas. Uma fei- da água de subsuperfície pelo alto gradiente térmição notável na bacia do Oceano Pacífico é a das co da região, e que surgem como erupções perióilhas oceânicas do Hawai, linearmente distribuídas dicas de água e gases aquecidos (para saber mais sobre a crosta oceânica e muito mais jovens que sobre termos ligados aos produtos de vulcanismo esta. Estas ilhas são formadas diretamente pela ação consulte o glossário no site http://volcanoes.usgs. de “pontos quentes” (hot spots) situados abaixo da gov/Products/Pglossary/ ou http://www.vulcaplaca oceânica. Estes pontos quentes, que são fon- noticias.hpg.ig.com.br/dic.html ). tes fixas de calor proveniente do manto, forneceriam o material para o vulcanismo que se formaria 4. Localização geográfica dos vulcões a partir do assoalho oceânico, pela passagem da placa em movimento sobre este hot spot (veja mais A grande maioria dos vulcões, cerca de 82%, sobre hot spots acessando o site: http://pubs.usgs. acha-se agrupada em determinadas zonas, principalgov/publications/text/hotspots.html mente ao longo dos oceanos formando, na região do O arquipélago do Hawai constitui um exemplo característico deste tipo de vulcanismo. É formado por uma extensa cadeia de ilhas vulcânicas, com mais de 200 km de extensão, aproximadamente paralela à direção atual de espalhamento da Placa do Pacífico. Deste arquipélago, a ilha do Hawaí é a única vulcânicamente ativa, sendo constituída por 5 vulcões coalescentes, dos quais dois estão atualmente ativos, o Kilauea e o Mauna Loa.

Pacífico, o chamado Círculo de Fogo. Cerca de 12% situam-se nas cadeias meso-oceânicas, e os 6% restantes distribuem-se em zonas de rifts, isolados no interior das placas continentais e em áreas de hot spots desenvolvidas em ambiente intraplaca continental. 5. Vulcões no mundo A crosta terrestre é constantemente sujeita a atividades vulcânicas que, na maioria das veFundamentos de Geologia

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zes, por sua violência, acabam provocado danos à humanidade. Destacam-se entre os mais famosos vulcões conhecidos por sua atividade, o Vesúvio Itália (ano 79 d.C), Krakatoa – Indonésia (1883), Monte Pelado - Martinica (1902), Santa Helena USA (1980) e o Pinatubo, nas Filipinas (1991).O Pinatubo entrou em erupção depois de 611 anos de inatividade. Na ocasião, morreram 875 pessoas e 200 mil ficaram desabrigadas. Para maiores detalhes sobre os vulcões do mundo e os desastres naturais a eles relacionados acesse os sites http:// vulcan.wr.usgs.gov/Volcanoes/framework.html , http://volcanoes.usgs.gov/ e http://volcanoes. usgs.gov/edu/predict/EP_look_500.html 6. Vulcanismo no Brasil No Brasil, não existe nenhum vulcanismo ativo, mesmo em tempos geologicamente recentes. O território nacional não foi afetado por nenhuma atividade vulcânica durante os últimos 80 milhões de anos. O vulcanismo mais recente foi o responsável pela formação de diversas ilhas do Atlântico brasileiro, como Fernando de Noronha, Trindade e Abrolhos. No fim da era Mesozóica, o Brasil foi afetado por atividades vulcânicas de caráter alcalino-sódico,

com ampla distribuição. São representantes deste vulcanismo as intrusões alcalinas de Lajes (SC), Poços de Caldas (MG), Jacupiranga (SP), Araxá (MG) e Itatiaia (RJ). Ainda na era Mesozóica, no período Cretáceo, a América do Sul, em especial o Brasil, foi palco de uma das maiore atividades vulcânicas do tipo fissural que se conhece no planeta. Todo o sul do país, incluindo áreas do Uruguai, Argentina e Paraguai, foi atingido por este super vulcanismo, que abrangeu mais de um milhão de quilômetros quadrados e que constituiu um dos maiores episódios geológicos de todos os tempos. As rochas vulcânicas que integram este extenso conjunto de derrames estão agrupadas geologicamente sob a denominação de Formação Serra Geral. Próximo à cidade de Torres, no Rio Grande do Sul, o conjunto de derrames atinge aproximadamente 1.000 metros de espessura. A sondagem realizada pela PETROBRÁS em 1958 em Presidente Epitácio - SP atravessou mais de 1.500 metros de rochas vulcânicas, mostrando a pujança deste episódio vulcânico. Este vulcanismo está diretamente ligado à separação da América do Sul e África, durante a ruptura do supercontinente Gondwana no período Cretáceo (para obter mais informações sobre o vulcanismo no Brasil, consulte o site http:// www.vulcanoticias.hpg.ig.com.br/brasil.html).

Glossário Geológico O glossário foi elaborado em linguagem simples visando auxiliar o usuário não especializado no entendimento do texto geológico. Alguns termos específicos, de interesse técnico, também foram introduzidos no glossário, visando atender a profissionais da área. Para maior abrangência, podem ser consultados os sites especializados: www.unb.br/ig/glossario/; www.geologo.com.br/; www.pr.gov.br/mineropar/glossario.html; www4.prossiga.br/recursosminerais/glossario/glossario.html; www.agp.org.br/glossario.html; A elaboração do presente glossário foi baseada na consulta das seguintes fontes: Dicionário Geológico - Geomorfológico - Antônio Teixeira Guerra (1966) Glossário Gemológico - Pércio de Moraes Branco (1984) Glossary of Geology - American Geological Institute (1973)

A ACAMAMENTO: termo utilizado para designar o plano de separação de camadas contíguas em rochas sedimentares, também designado estratificação. ARENITO : rocha de origem sedimentar, resultante da junção dos grãos de areia através de um cimento natural. 42

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AUTOBRECHA:brecha formada pela fragmentação de porções previamente solidificadas de um determinado derrame de lavas. Os fragmentos são cimentados pela lava do próprio derrame.

b BACIA SEDIMENTAR: grande depressão do terreno, preenchida por detritos provenientes das terras altas que o circundam. A estrutura dessas áreas é geralmente composta por camadas de rochas que mergulham da periferia para o centro. Exemplos de bacia sedimentar são fornecidos pela bacia Amazônica e a bacia do Paraná. BANDAMENTO: faixas de diferentes composições, petrográficas, granulométricas, ou de cores, responsáveis pelo desenvolvimento de algumas estruturas das rochas ígneas e/ou metamórficas. BASALTO: um dos tipos mais comuns de rocha relacionada a derrames vulcânicos, caracterizando-se pela cor preta, composição básica (onde predominam minerais ricos em ferro e magnésio), alta fluidez e temperaturas de erupção entre 1000 e 1200 oC. Equivalente vulcânico de gabros. BATÓLITO: extensa exposição (> 100 km2) contínua de rocha plutônica, normalmente de composição granítica. BRECHA: rocha formada por fragmentos centi a decimétricos, angulosos, unidos através de um cimento natural.

c CÂNION: denominação utilizada para designar vales profundos e encaixados, os quais adquirem características mais pronunciadas quando cortam seqüências sedimentares, vulcânicas e vulcano-sedimentares, horizontalizadas. CENOZÓICO: era geológica que compreende o intervalo de tempo que vai de 65 milhões de anos atrás até os dias atuais, estando constituída por três períodos geológicos conhecidos como Quaternário, Neógeno e Paleógeno. CLASTOSUPORTADO: rocha sedimentar constituída por grandes seixos, os quais estão em contato entre si, sendo a porção entre estes preenchida por areia. CICLO REGRESSIVO: ciclo de erosão e deposição originada pela descida generalizada do nível dos oceanos, provocando a exposição e continentalização das regiões oceânica submersas. CICLO TRANSGRESSIVO: ciclo de erosão e deposição originado pela subida generalizada do nível dos oceanos, provocando a inundação de regiões costeiras. CONTRAFORTES: termo de natureza descritiva utilizado pelos geomorfólogos e geólogos ao tecerem considerações sobre o relevo de regiões serranas. Denominação dada às ramificações laterais de uma cadeia de montanhas. Os contrafortes quase sempre estão em posição perpendicular ou pelo menos oblíqua, ao alinhamento geral das serras. COSETS: unidade sedimentar composta por dois ou mais conjuntos de camadas de origem sedimentar (ver set), separada de outras unidades por uma superfície de erosão, não deposição ou por mudanças abruptas em suas características. CRETÁCEO: é o último período geológico da era Mesozóica. Abrange o intervalo de tempo entre 136 e 65 milhões de anos.


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d DEPOSIÇÃO TERRÍGENA CLÁSTICA: depósito sedimentar continental, formado predominantemente por fragmentos de rochas e areia. DERRAME: saída e esfriamento rápido de material magmático vindo do interior da crosta terrestre, consolidando-se ao contato com o ar. DERRAMES EM PLATÔ: pacote de rochas vulcânicas que chegam à superfície através de profundas fendas geológicas, que se extravasam formando extensos lagos de lava que se solidificam. DERRAME VITROFÍRICO: são derrames de lavas de resfriamento muito rápido, que não tem tempo de desenvolver cristais, formando rochas essencialmente vítreas. DIABÁSIO: rocha intrusiva de composição básica, coloração preta ou esverdeada, solidificada em subsuperfície, composta por cristais de feldspatos e minerais máficos (plagioclásio e piroxênio), que ocorre sob a forma de dique ou sill . DIQUE: intrusão ígnea tabular vertical, que corta as estruturas das rochas circundantes. DISJUNÇÃO: fraturamentos macroscópicos e/ou microscópicos que ocorrem nas rochas, em conseqüência de esforços e/ou a brusca variação de temperatura a que foram submetidas ao longo do tempo geológico. São fendas, zonas de fraqueza ou aberturas que, no caso das rochas vulcânicas, são decorrentes do rápido resfriamento e a contrações de volume a que são submetidas as lava enquanto solidificam-se na superfície do terreno. DOBRA: encurvamentos de forma acentuadamente côncava-convexa, voltados para cima ou para baixo, que ocorrem nas rochas quando submetidas à processos de fluxo (comportamento plástico das rochas em um determinado derrame) ou esforços compressivos.

e ERG: designação dada a um deserto constituído essencialmente de areia. ESTRATIFICAÇÃO: disposição paralela ou subparalela que tomam as camadas ao se acumularem formando uma rocha sedimentar. Normalmente é formada pela alternância de camadas sedimentares com granulação e cores diferentes, ressaltando o plano de sedimentação. ESTRATIFICAÇÃO CRUZADA: estratificação cujas camadas aparecem inclinadas umas em relação às outras, e em relação ao seu plano basal de sedimentação. São comuns em depósitos eólicos (dunas) e fluviais.

f FÁCIES: designação genérica que significa a existência de variações entre diferentes conjuntos de rochas e que podem ser relativas à composição química, ao tamanho dos minerais, condições de temperatura e pressão, estruturação dos depósitos sedimentares ou vulcânicos, ou ambientes de sedimentação. Também é utilizada para designar variações de condições metamórficas, variação sedimentológicas vertical e horizontal, bem como variações composicionais e texturais das rochas ígneas, metamórficas e sedimentares. FALHA: superfície ou zona de rocha fraturada ao longo da qual houve deslocamento vertical ou horizontal, o qual pode variar de alguns centímetros até quilômetros.

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g GABRO: rocha magmática de coloração escura, granulação grossa, de composição básica, cristalizada em profundidade. Normalmente é composta por feldspatos e minerais máficos (plagioclásio, piroxênios e olivina). GEODO: cavidade aproximadamente esférica ou alongada, preenchida por minerais, muitas vezes na forma de cristais que se projetam da parede para o interior da cavidade. Normalmente encontram-se no topo ou na base dos derrames e são decorrentes da solidificação de gases existentes nas lavas. GEOPETAL: indicador observado em rocha que mostra a direção e o sentido de um determinado processo geológico, como as movimentações em um derrame de lavas. GLOMEROPORFIRÍTICA: textura de rochas ígneas onde cristais maiores agrupam-se formando glomeros (conjuntos de cristais), e encontram-se imersos em uma matriz mais fina. GONDWANA: Designação empregada para identificar um supercontinente que existiu até aproximadamente 200 milhões de anos atrás, formado a partir da desintegração do megacontinente denominado de Pangea. O supercontinente gondwânico era formado pelas frações que atualmente constituem a América do Sul, África, Antártica, Austrália e Índia . GRANITO: rocha magmática de granulação grosseira, solidificada em profundidade, composição acida, composta essencialmente por minerais claros como quartzo (SiO2), feldspato alcalino (SiO2, Al2O3 e K2O) e plagioclásio (Al2O3, Na2O e CaO). O seu equivalente vulcânico denomina-se riolito.

h HOT SPOT: pontos de anomalia termal no interior da terra, ligados a sistemas de convecção do manto e responsáveis pelo vulcanismo que ocorre no interior de placas tectônicas.

i J-FIT: textura própria de brechas vulcânicas, onde os fragmentos são angulosos e não foram muito afastados de sua posição original, ainda se ajustando uns aos outros JURÁSSICO: período geológico da era Mesozóica, abrange o intervalo de tempo geológico entre 203 a 135 milhões de anos atrás.

L LAVA: massa magmática em estado parcial ou total de fusão, que atinge a superfície terrestre através de vulcões ou fraturas da superfície terrestre, e se derrama formando verdadeiros rios ou lagos de lava. LEQUE DISTAL: depósito sedimentar formado por areia, seixos e argila, transportado pela ação da água e depositado ao longo das escarpas de onde se origina o material. LEQUE PROXIMAL: depósito sedimentar formado por blocos, matacões e seixos imersos em uma matriz areno-argilosa que se forma junto das escarpas de regiões montanhosas através da ação da água e força da gravidade. LINEAMENTO ESTRUTURAL: Feição linear, topograficamente representada por vales alinhados ou cristas, geralmente indicando a presença de fraturas e/ou falhas geológicas.


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M MAGMA: material ígneo em estado de fusão contido no interior da terra e que, por solidificação, dá origem às rochas ígneas. Quando solidificado no interior da costa terrestre, forma as rochas intrusivas e quando expelido pelos vulcões, forma as lavas. MESOZÓICO: designação dada a uma era do tempo geológico que abrange o intervalo compreendido entre 250 a 65 milhões de anos atrás. Esta era é formada pelos períodos geológicos:Cretáceo, Jurássico e Triássico. MONOMÍTICO: designação dada a blocos constituintes de uma rocha do tipo autobrecha, onde a composição de todas as frações constituintes, e da matriz, são idênticas. MICROFENOCRISTAL: pequenos cristais que se destacam sobre uma matriz muito fina.

P PALEOSOLO: designação dada a solos antigos, soterrados e preservado até os dias atuais. PANGEA: designação empregada para identificar um megacontinente que existiu a cerca de 250 milhões de anos atrás, formado pela junção de todos os continentes hoje existentes. A cerca de 200 milhões de anos este megacontinente partiu-se, originando dois supercontintentes: a Laurásia (formada hoje pela Europa, América do Norte e Ásia) e o Gondwana (constituído hoje em dia pela América do Sul, África, Antártica, Austrália e Índia). PARQUE NACIONAL: é uma unidade de conservação de proteção integral, sob responsabilidade do IBAMA, destinada à preservação de áreas naturais com características de grande relevância ecológica, científica, cultural, educacional, recreativa e beleza cênica. PITCHSTONE: rocha vulcânica de aspecto vítreo, cor preta, brilho resinoso, semelhante ao piche. PICRITO: rocha escura, hipohabissal (vide rocha hipohabissal), rica em magnésio, contendo minerais essencialmente máficos (ricos em ferro e magnésio) denominados de olivinas, piroxênios e pequenas percentagens de plagioclásio. PLACA TECTÔNICA: a crosta terrestre é subdivida, horizontalmente, em partes denominadas pelos geólogos de placas tectônicas. Estas placas se movimentam e do choque entre elas se originam as cadeias de montanhas e os vulcões associados.

Q QUATERNÁRIO: é o primeiro período geológico da era Cenozóica, compreendendo os últimos 1,75 milhões de anos da terra. QUENCH: cristalização em processo rápido de solidificação de um magma, como quando um determinado derrame atinge um corpo d’agua.

R RIFT: termo utilizado para designar vales formados e limitados por falhamentos geológicos. RIOLITO: rocha vulcânica de composição ácida (onde predominam minerais ricos em sílica e elementos alcalinos como sódio e potásssio), caracterizando-se pelas cores cinza-claro a avermelhado, baixa fluidez e temperaturas de erupção entre 700 a 900 oC. Equivalente vulcânico de granitos. 46

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ROCHA ÁCIDA: rocha ígnea com alto teor de sílica e baixo teor de ferro, magnésio e cálcio. ROCHA BÁSICA: rocha ígnea com baixo teor de sílica e alto teor de ferro, magnésio e cálcio. ROCHA HIPOHABISSAL: rocha formada a uma profundidade intermediária entre a base e a superfície da crosta. A textura das rochas hipohabissais é normalmente formada por cristais bem desenvolvidos, grossos e identificáveis a olho nu. ROCHA VULCÂNICA: rocha proveniente de atividade magmática que ascende na crosta terrestre através de vulcões, diques e sills, solidificando-se na superfície ou a pequenas profundidades da crosta.

S SEDIMENTOS VULCANOGÊNICOS: sedimentos originados da degradação de rochas vulcânicas e depositados sob a forma de camadas sedimentares. SETS: conjunto de camadas sedimentares de uma mesma unidade estratigráfica, separadas de outras camadas, também de origem sedimentar, através de uma superfície de erosão, não deposição ou mudança abrupta de suas características. SILL: intrusão ígnea tabular concordante com as estruturas das rochas circundantes.

T TECTÔNICA DE PLACA: conjunto de processos geológicos responsáveis pela formação e separação dos continentes ao longo do tempo geológico. TERCIÁRIO: é o primeiro período geológico da era Cenozóica e abrange o intervalo de tempo compreendido entre 65 e 1,75 milhões de anos atrás. TEXTURA: do ponto de vista geológico-petrográfico, trata-se de uma designação utilizada para caracterizar o arranjo existente entre os diferentes minerais constituintes de uma rocha e que confere uma determinada aparência à esta. Ex.: textura fina, textura grossa ou textura porfirítica, significando a presença de grandes cristais rodeados por cristais menores. TOLEITO: variedade de tipo de magma com ampla distribuição na superfície do globo, sendo encontrado em cadeias oceânicas, vulcões em escudo e regiões continentais relacionadas a basaltos de platô, como os encontrados na Bacia do Paraná. TRIÁSSICO: é o primeiro e o mais antigo período geológico da era Mesozóica, abrangendo o espaço de tempo entre 250 e 203 milhões de anos atrás.

V VISCOSIDADE: propriedade de uma substância de oferecer resistência interna ao fluxo. Maior ou menor capacidade de fluxo relacionado a um derrame de lava.


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ROCHAS SEDIMENTARES A formação das rochas sedimentares tem inicio com o intemperismo. O intemperismo (conforme será discutido no Tema 3) quebra as rochas em pequenos pedaços e altera a composição química das rochas, transformando os minerais em outros mais estáveis nas condições ambientais onde o intemperismo está atuando. Depois, a gravidade e os agentes erosivos (águas superficiais, vento, ondas e gelo) removem os produtos do intemperismo e transportam para um novo local onde eles são depositados.

Você sabia? O produto do intemperismo, posteriormente transportados pelos agentes erosivos, é chamado de sedimento.

Com a continuidade da deposição, esses sedimentos soltos ou inconsolidados podem se tornar rocha, ou seja, ser litificados: Quando uma camada de sedimento é depositada ela cobre as camadas anteriormente depositadas naquele local, podendo criar uma pilha de sedimentos de centenas de metros de profundidade; Essa acumulação de material uns sobre os outros vai compactando esse material devido ao peso das camadas sobrepostas; Nesta pilha de sedimentos, que pode chegar a quilômetros de profundidade, o decaimento de isótopos radiativos, que compõem alguns grãos minerais misturados nestes sedimentos, gera calor; Esses sedimentos empilhados em camadas são também invadidos por água subterrânea que transportam íons dissolvidos; A combinação do calor, da pressão causada pelo peso dos sedimentos e dos íons transportados pela água, causa mudanças na natureza química e física dos sedimentos num processo conhecido como diagênese.

Saiba mais! Só depois de processada a diagênese é que ocorre a conversão dos sedimentos em uma rocha sedimentar sólida, a litificação.

A diagênese difere dos processos relacionados a intenso calor e pressão ocorridos no interior do planeta, que causam a fusão ou o metamorfismo das rochas. Na diagênese, os processos ocorrem poucos quilômetros abaixo da superfície, a temperaturas inferiores a 200°C. Durante a litificação ocorre: Empacotamento dos sedimentos deixando-os mais juntos uns dos outros;

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Expulsão da água que ocupa os espaços entre os grãos; Precipitação de cimento químico ligando os grãos uns aos outros. A diagênese às vezes também envolve a transformação de alguns minerais em outros mais estáveis.

Saiba mais! A compactação é um processo diagenético através do qual o volume dos sedimentos é reduzido através da aplicação de uma determinada pressão gerada pelo próprio peso dos sedimentos.

Quando os sedimentos vão se acumulando, aumenta a pressão gerada pelo material que vai se sobrepondo, expelindo a água e o ar, e os sedimentos vão ficando cada vez mais juntos. Grãos muito pequenos, como as argilas, quando são compactados apresentam uma forte aderência devido a forças atrativas entre os grãos, convertendo o sedimento inconsolidado em rocha sedimentar.

Saiba mais! A cimentação é o processo diagenético através do qual os grãos são “colados” por materiais originariamente dissolvidos durante o intemperismo químico ocorrido anteriormente nas rochas. O intemperismo libera íons que ficam dissolvidos na água que flui através dos poros existentes entre os grãos dos sedimentos antes da compactação. Posteriormente, esses íons se precipitam entre os grãos dos sedimentos formando um cimento. Sedimentos com grãos grossos, como as areias e os seixos, são mais propensos a serem cimentados do que do que os sedimentos finos, como as argilas e os siltes, porque o espaço entre os grãos é maior, podendo conter mais água e com isso mais material dissolvido. Os agentes mais comuns de cimentação são o carbonato de cálcio e a sílica: O carbonato de cálcio é formado quando os íons de cálcio, produzidos pelo intemperismo químico de minerais ricos em cálcio (plagioclásio, piroxênios e anfibólios), se combinam com o dióxido de carbono e a água do solo; O cimento de sílica é produzido inicialmente pelo intemperismo químico dos feldspatos em rochas ígneas. Óxidos de ferro, como a hematita e a limonita; carbonatos de ferro, como a siderita; e sulfetos de ferro, como a pirita, também podem formar cimentos em rochas sedimentares, ligando os grãos sedimentares grossamente granulados.


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Fonte:

A compactação e a cimentação não afetam apenas os grãos de rochas. Como os produtos do intemperismo químico são transportados para os lagos e oceanos, pelo fluxo das águas, esse mesmo processo pode litificar conchas, fragmentos de conchas ou outras partes duras de organismos que se acumulam nestes corpos d’água.

Saiba mais! Uma rocha que consiste apenas de partículas sólidas, compactadas e cimentadas juntas, sejam de fragmentos de rochas preexistentes ou restos de organismos, são chamadas de rochas clásticas ou com textura clástica.

O aumento da temperatura e da pressão, associado com o peso dos sedimentos, promove a recristalização de alguns grãos minerais, criando um mineral mais estável a partir de outro que se encontrava instável naquelas condições ambientais. Um exemplo clássico deste processo é a transformação da aragonita (um mineral secretado por alguns organismos marinhos a partir de suas conchas) em calcita, um mineral muito mais estável.

COMO SE CLASSIFICAM AS ROCHAS SEDIMENTARES?

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As rochas sedimentares são geralmente classificadas em detríticas ou químicas, a depender da fonte do material que as compõe. Contudo, em cada uma destas categorias existe uma grande variedade de rochas, refletindo os diferentes tipos de transporte, deposição e processos de litificação a que foram submetidas.

Rochas sedimentares detríticas As rochas sedimentares detríticas são classificadas de acordo com o tamanho de suas partículas: Lamitos: são rochas formadas por partículas muito pequenas (menores que 0,004 milímetros), chamadas de silte (0,004 a 0,063 mm) e argila (< 0,004 mm), que formam a fração granulométrica (tamanho) chamada de lama. Por serem constituídos por partículas tão finas, os lamitos são sempre formados em condições de águas calmas, como nos fundos de lagos e lagoas, em regiões oceânicas profundas e em planícies de inundação de rios. Sob condições de águas mais agitadas este material (argila ou silt) permanece em suspensão na água e não se deposita. Mais da metade das rochas sedimentares encontradas no mundo são lamitos.

Saiba mais! Os lamitos apresentam cores variadas a depender da sua composição mineral: Lamitos vermelhos contém óxido de ferro, precipitado a partir de água contendo ferro dissolvido e oxigênio em abundancia; Lamitos cinzas contém óxido de ferro que precipitou em ambiente pobre em oxigênio; Lamitos pretos são formados em águas com a quantidade de oxigênio insuficiente para decompor toda a matéria orgânica contida no sedimento.

Essas rochas são usadas como fonte de argila, por exemplo, para a fabricação de cerâmicas. Algumas dessas rochas podem também ser fontes de petróleo e gás natural. Arenitos: são rochas detríticas formadas por grãos com 0,063 a 2 milímetros de diâmetro (tamanho areia) e compõem aproximadamente 25% das rochas sedimentares encontradas no mundo. Os seus grãos são geralmente cimentados por sílica ou carbonato de cálcio. Existem dois tipos principais de arenito classificados de acordo com sua composição: Quartzo arenito: são arenitos compostos predominantemente (>90%) por grãos de quartzo. São geralmente de coloração clara. Contém geralmente os grãos bem arredondados e bem selecionados sugerindo que foram transportados por longas distâncias;


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Arcóseo: são arenitos de coloração rosa, contendo mais de 25% de grãos de feldspato. Seus grãos, geralmente derivados de rochas graníticas ricas em feldspatos, são angulosos e pobremente selecionados, sugerindo um transporte por pequenas distâncias (rápida deposição). Os arenitos são muito usados na construção civil. Além disso, alguns arenitos são excelentes armazenadores de óleo e gás (geralmente formados nos lamitos e migram para se armazenar nos arenitos) devido aos espaços entre os grãos.

Em geral, estas rochas possuem uma matris – material fino, como areia fina ou argila, que preenche os espaços entre os seixos; e são cimentados por sílica, carbonato de cálcio ou óxido de ferro. A depender do tamanho dos seixos é possível identificar as rochas de origem, identificando a sua composição e textura. Os seixos arredondados dos conglomerados sugerem que estes foram transportados por vigorosas correntes a longas distâncias, enquanto que os seixos angulosos das brechas sugerem um breve transporte.

Fonte: < http://www.formiguense.com/geologia_files/image010.jpg>

Conglomerados e brechas: são rochas sedimentares detríticas contendo grãos maiores que 2 mm de diâmetro (tamanho de seixos). Nos conglomerados os grãos são arredondados e nas brechas são angulosos.

Rochas sedimentares químicas As rochas sedimentares químicas são formadas através dos produtos do intemperismo químico, precipitados a partir de soluções quando a água em que estas substâncias estão dissolvidas evapora ou fica supersaturada devido a mudanças de temperatura. Existem três tipos principais de rochas sedimentares de origem química: Carbonatos: a composição básica dos carbonatos é a calcita (carbonato de cálcio), e compõe aproximadamente 10 a 15% das rochas sedimentares do mundo. Os carbonatos são formados pela precipitação da calcita a partir de lagos e oceanos. Em geral, quando a água se torna mais aquecida ou quando a quantidade de carbonato de cálcio dissolvido na água aumenta, este se torna menos solúvel e tende a se precipitar formando os carbonatos. A maior parte dos carbonatos tem origem orgânica. São formados a partir de restos de esqueletos de animais marinhos e plantas em águas rasas ao longo de plataformas continentais equatoriais, onde a água é quente e a vida marinha é abundante; Chert: são rochas sedimentares formadas pela precipitação de sílica. Pode apresentar origem inorgânica ou orgânica, precipitados, respectivamente, a partir de águas ricas em sílica ou de restos de organismos que contem sílica em seu esqueleto. Evaporitos: são rochas sedimentares químicas, de origem inorgânica, formadas pela evaporação da água salgada. Em média, a água do mar contém cerca de 3,5% de sais dissolvidos. Se a água é rasa e o clima é quente, ocorre evaporação e o conseqüente aumento na concentração destes sais. Com o aumento da evaporação, cristais sólidos de sais são precipitados e se acumulam no fundo do mar. 52

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O sal mais comum formador de evaporitos é a halita (NaCl), conhecida como sal de cozinha.

ROCHAS METAMÓRFICAS A formação das rochas metamórficas se dá em condições de temperatura e pressão abaixo da zona de diagênese, responsável pela formação das rochas sedimentares.

Saiba mais! O metamorfismo é o processo através do qual as condições do interior da Terra alteram a composição mineral e estrutura das rochas sem fundi-las.

Rochas sedimentares, rochas ígneas e até mesmo as próprias rochas metamórficas sofrer metamorfismo. O metamorfismo não é observado, pois não se processa em condições encontradas na superfície. As suas causas e conseqüências são estimadas através de experimentos de laboratório que reproduzem as condições do interior do planeta. Só quando as rochas sofrem soerguimento e erosão, ficando expostas na superfície, é possível observar os resultados na ação metamórfica nas rochas.


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A composição da rocha original ou rocha parental e a circulação de fluidos ricos em íons são fundamentais na determinação do tipo de rochas e minerais a serem formados. Desta forma, são determinantes no processo metamórfico: o calor, a pressão, a presença de fluidos e a rocha parental: Calor: o calor é indispensável para as reações químicas e às vezes constitui o mais importante fator do metamorfismo. Como já foi dito anteriormente, a temperatura aumenta com o aumento da profundidade em direção ao interior da Terra. Na crosta e na parte superior do manto, a temperatura aumenta cerca de 20 a 30°C por quilômetro de profundidade. As temperaturas necessárias para metamorfizar as rochas em geral são superiores a 200°C, encontradas a cerca de 10km abaixo da superfície. A principal fonte deste calor interno é o decaimento de isótopos radioativos, sendo este calor transportado pelas massas de magma que ascendem das regiões profundas do manto. Contudo, este calor, necessário para promover o metamorfismo, pode também ser gerado pela fricção entre dois corpos de rocha passando um ao lado do outro nos limites de placas tectônicas. Pressão: a pressão necessária para o metamorfismo é de cerca de 1 quilobar (ou 1000 bar; 1 bar = 1,02 kg/cm2). Esta pressão é encontrada a aproximadamente 3 km abaixo da superfície. Contudo, como as temperaturas necessárias para se processar o metamorfismo normalmente só ocorrem a cerca de 10km, o metamorfismo só ocorre a pequenas profundidades se houver uma intrusão magmática ou fricção entre placas.

Saiba mais! Quando a pressão é aplicada na rocha em uma direção preferencial – pressão dirigida – gera um alinhamento mineral em camadas ou bandas, em geral perpendicular à direção da força aplicada, chamado de textura foliada ou simplesmente foliação.

Presença de fluidos: a presença de fluidos, como um líquido ou um gás, no interior ou ao redor de uma rocha submetida a pressão facilita a migração de átomos e íons, aumentando drasticamente o potencial das reações metamórficas. Rocha parental: a natureza da rocha parental (rocha antes do metamorfismo) determina quais os minerais e qual a nova rocha metamórfica será formada sob as novas condições ambientais. Em uma rocha parental que contém um único mineral o metamorfismo vai produzir uma rocha composta predominantemente deste mesmo mineral. Por exemplo, o metamorfismo de um carbonato puro, composto por calcita, vai gerar uma rocha metamórfica rica em calcita – o mármore; já o metamorfismo de um quartzo arenito vai gerar um quartzito, uma rocha metamórfica composta por quartzo recristalizado.

COMO SE CLASSIFICAM AS ROCHAS METAMÓRFICAS?

As rochas metamórficas são classificadas de acordo com a sua aparência e composição. O critério básico usado para classificar as rochas metamórficas de acordo com a sua aparência ou textura é a presença ou não de foliação metamórfica.

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Rochas Foliadas: o rearranjo mineral gerado pelo metamorfismo gera foliação, ou um paralelismo entre os grãos minerais. As rochas foliadas necessariamente sofreram uma pressão dirigida (pressão aplicada em uma direção preferencial). A depender do grau de temperatura e do tipo de rocha parental, podem ser classificadas em: Filitos: são rochas metamórficas foliadas geradas a partir do metamorfismo de lamitos (argilitos e siltitos) a baixas temperaturas. São rochas compostas principalmente por micas e apresentam um quebramento em planos paralelos formados pela foliação. Podem variar de cor a depender da composição mineral: filitos pretos indicam a presença de matéria orgânica, filitos vermelhos de óxidos de ferro e filitos verdes indicam a presença de uma mica verde chamada de clorita.

Gnaisses: são rochas formadas a altas temperaturas onde ocorre uma segregação mineral em bandas, num processo chamado de diferenciação metamórfica. Os gnaisses são formados por bandas mais claras, compostas predominantemente por quartzo e feldspato, e bandas escuras, compostas predominantemente por micas. Os gnaisses de origem ígnea são formados geralmente a partir de rochas graníticas e os gnaisses de origem sedimentar podem ser formados a partir de lamitos e arenitos impuros.

Fonte:

Xistos: com o aumento da temperatura necessária para formar os filitos, as placas de mica crescem e os cristais se tornam visíveis, gerando uma rocha metamórfica foliada chamada de xisto. Os xistos podem ser derivados de lamitos, mas também podem ser formados a partir de arenitos finos ou basaltos. Os xistos ricos em um determinado mineral podem levar o nome deste mineral, ou seja, um xisto rico em micas é chamado de mica-xisto.

Saiba mais! Com o aumento da temperatura, a partir daquela necessária para a formação dos gnaisses, a rocha começa a fundir, marcando o limite entre o metamorfismo e a geração de rochas ígneas pela fusão de rochas preexistentes. Essa rocha gerada, com características tanto de rochas metamórficas como de rochas ígneas, é chamada de migmatito.

Rochas não-foliadas: as rochas não foliadas são geradas a partir do contato de uma rocha preexistente (rocha parental) com o magma quente ou através da pressão confinante, ou seja, a pressão litosférica a que as rochas estão sujeitas a grandes profundidades. A depender da rocha parental, podem ser classificadas em dois tipos principais: Mármore: o mármore é uma rocha composta por grandes cristais recristalizados de calcita gerados a partir de pequenos cristais de calcita em carbonatos. A presença de impurezas no carbonato (rocha parental do mármore) pode gerar mármores rosas, verdes, cinzas ou pretos. Fundamentos de Geologia

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Quartzitos: são rochas muito duras e resistentes geradas a partir do metamorfismo de arenitos puros. São compostos essencialmente por quartzo recristalizado.

Atividade Complementar 1. Quais são os principais minerais formadores das rochas?

2. Com base no Ciclo das Rochas, explique a formação das ígneas, das rochas sedimentares e das rochas metamórficas.

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3. Cite e dê as principais características das rochas sedimentares detríticas e químicas mais comuns.

4. Defina rochas vulcânicas e rochas plutônicas.

5. Explique o processo de cimentação das rochas sedimentares.

A DINÂMICA EXTERNA DO PLANETA OS PROCESSOS SUPERFICIAIS

INTEMPERISMO A Terra é um planeta dinâmico, algumas partes da Terra são gradualmente elevadas através da construção de montanhas e da atividade vulcânica, contudo, processos opostos estão gradualmente removendo materiais das áreas elevadas e transportando para áreas mais baixas. Únicos e espetaculares cenários são criados através da interação de agentes ambientais com as rochas expostas na superfície da Terra. Os processos externos são parte fundamental do ciclo das rochas uma vez que

Você sabia?

Os processos que ocorrem na superfície ou muito próximo à superfície da Terra e têm como força motriz a energia do sol são chamados de processos externos. Fundamentos de Geologia

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estes processos transformam rocha sólida em sedimento, e incluem: intemperismo, movimentos de massa e erosão.

Saiba mais! O intemperismo é o processo através do qual a rocha se desintegra e se decompõe em superfície.

As rochas são intemperizadas de duas maneiras principais: desintegrando através da ação física e decompondo através de atividades químicas.

Intemperismo físico ou mecânico O intemperismo físico quebra o mineral ou a rocha em pequenos pedaços, sem alterar a composição química destes. As mudanças ocorridas no intemperismo físico se restringem ao tamanho e à forma das rochas. Ao quebrar a rocha em pedaços menores, ocorre um aumento na sua área superficial, facilitando a atuação também do intemperismo químico. Desta forma, a depender das condições locais e dos agentes atuantes, estes dois processos atuam conjugados. O intemperismo físico pode ocorrer devido a: Congelamento em fraturas: quando a água penetra nos poros ou fraturas das rochas e a temperatura cai abaixo de 0°C esta água congela. Quando a água congela ocorre um aumento de volume de cerca de 9%. Esse aumento de volume da água congelada dentro das fraturas da rocha gera uma força capaz de fragmentar até as rochas mais resistentes. Este é, portanto, o tipo mais eficiente de intemperismo físico.

TAFONI grandes alvéolos produzido nas rochas pela ação combinada da cristalização des sais e erosão eólica

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Fonte:

Este processo é mais ativo em ambientes onde a água é abundante e onde as temperaturas flutuam em torno da temperatura de congelamento da água.

Crescimento de cristais: em regiões costeiras, a água salgada se acumula em cavidades nas rochas. Com a evaporação da água ocorre a concentração e deposição de sais que se cristalizam nestas cavidades. O crescimento dos cristais de sais gera pressão nas cavidades e reentrâncias das rochas, promovendo o seu desgaste físico. Expansão e contração térmica: cada um dos minerais que compõem as rochas apresenta um diferente grau de expansão térmica. Desta forma, quando a rocha é submetida ao calor, cada mineral se expande diferentemente, causando o quebramento da rocha. Rochas em regiões desérticas estão preferencialmente sujeitas a este processo. Nestas regiões as rochas são expostas grandes variações diárias de temperatura – durante o dia os minerais sofrem expansão térmica devido às altas temperaturas e, à noite, se contraem devido às baixas temperaturas. Este processo é capaz de quebrar grandes blocos de rocha. Esfoliação mecânica ou esfoliação dômica: quando grandes massas rochosas de granito são cristalizadas dentro da crosta ficam sujeitas á pressão das rochas ao redor. Com o soerguimento e erosão das rochas, ocorre um alívio da pressão exercida sobre o granito e este se expande. A expansão do granito devido ao alívio de pressão gera uma esfoliação em camadas concêntricas, como as camadas de uma cebola. Abrasão: a abrasão ocorre principalmente pelo impacto de partículas nas rochas. Essas partículas podem ser, por exemplo, grãos de areia transportados pelo vento ou transportados pelas ondas do mar que quebram em cima das rochas. O próprio impacto mecânico das águas fluviais, pluviais ou marinhas podem causar intemperismo físico com o quebramento das rochas.

Intemperismo químico O intemperismo químico altera a composição dos minerais e das rochas, principalmente em reações que envolvem a presença de água. A água – vinda de oceanos, rios, lagos, geleiras, canais subterrâneos, chuva ou neve – é o principal fator controlador da intensidade do intemperismo químico. Ela carrega íons para as reações químicas, participa das reações e transporta os resultados destas reações. Durante essa transformação, a rocha original se decompõe em substâncias que são estáveis na superfície. O produto do intemperismo químico permanece essencialmente inalterado ao longo do período em que este permanecer em um ambiente similar ao que foi formado. Os três principais processos que causam o intemperismo químico das rochas são a dissolução, a oxidação e a hidrólise. Dissolução: na dissolução, íons ou grupos de íons que formam um mineral ou uma rocha são removidos e levados pela água. Em geral, a água pura não é reativa, mas, ao atravessar a atmosfera ou o solo, são adicionados alguns elementos à água tornando-a reativa. Um exemplo comum de dissolução ocorre quando a água se combina com o dióxido de carbono (CO2), presente na atmosfera ou no solo, formando o ácido carbônico (H2CO3). Por sua vez, o ácido carbônico é capaz de decompor a calcita, principal constituinte dos carbonatos. Os íons formados são levados em solução pelos cursos d’água, gerando espaços vazios na rocha.


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Saiba mais! tos. No interior das cavernas ocorre a formação de espeleotemas. Espeleotemas são depósitos de precipitação carbonática, que compõem as formas de acumulação mais comuns no interior de cavernas. O termo espeleotema tem origem grega e significa “depósito mineral”, neste caso, a água ácida em vez de dissolver a calcita do calcário vai recristalizá-la.

A dissolução dos calcários é responsável pela criação de cavernas. As cavernas são condutos subterrâneos de acesso ao homem, gerados pela dissolução das rochas solúveis, como os carbona-

O principal tipo de espeleotema encontrado nas cavernas são as estalactites (pendentes do teto). São formadas quando uma gota de água atinge o teto de uma caverna, vindo da superfície através das fraturas do calcário, dissolvendo o calcário das paredes da fratura e se saturando em bicarbonato de cálcio. Esta gota é uma combinação de água, calcita e gás carbônico. Em contato com o ar da caverna, o gás carbônico migra para a atmosfera da caverna. Após a liberação do gás carbônico, restarão apenas a calcita e a água, como a calcita é insolúvel em água pura, ela se cristalizará formando um anel em volta da gota, a sucessão de anéis forma a estalactite.

Oxidação: na oxidação, os íons dos minerais se combinam com íons de oxigênio. Um exemplo deste tipo de intemperismo ocorre quando os íons de ferro das rochas máficas (um basalto, por exemplo) reagem com o oxigênio da atmosfera formando óxido de ferro (hematita). As rochas máficas possuem um grande conteúdo de minerais ricos em ferro (como as olivinas, os piroxênios e os anfibólios) e são as mais propensas à oxidação.

Intemperismo biológico O intemperismo também está associado à atividade de organismos, como as plantas, os animais e os homens: As raízes das plantas provocam fraturas nas rochas e contribuem com o intemperismo mecânico; 60

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Fonte:

Hidrólise: na hidrólise, os íons da molécula da água, H+ e OH-, se unem a outros íons da estrutura dos minerais. Silicatos ricos em alumínio, como os fedspatos, o mineral mais abundante da crosta, são os mais propensos à hidrólise. Nesta reação são formados minerais de argila estáveis e os demais elementos (a sílica e o íon potássio) são levados em solução na água. As argilas formadas por este processo cobrem vastas porções da superfície ou são transportados formando lama no fundo dos oceanos.

Os animais perfuradores, como as cracas e as pinaúnas em regiões costeiras, fazem buracos nas rochas, contribuindo para a desagregação das rochas; A atividade de microorganismos presentes no solo gera ácidos que contribuem com o intemperismo químico; Diversos tipos de atividades humanas (como a construção de cidades, exploração mineral, etc.) promovem o intemperismo químico e mecânico.

Intensidade ou taxa de intemperização A ação do intemperismo mecânico, quebrando a rocha em pequenos pedaços, aumenta a área superficial exposta e acelera o intemperismo químico; A presença de juntas e fraturas na rocha possibilita a penetração da água na rocha e intensifica o intemperismo; A constituição mineral da rocha é um dos fatores mais determinantes da intensidade de intemperização; Os silicatos são intemperizados essencialmente na mesma seqüência de sua ordem de cristalização.

Fatores climáticos Determinam o tipo e a intensidade do intemperismo. A temperatura e a umidade influenciam no tipo e na quantidade de vegetação; Um manto espesso de solo rico em matéria orgânica gera fluidos quimicamente ativos como os ácidos húmico e carbônico; O intemperismo químico é baixo ou inexistente em regiões polares (baixas temperaturas) e regiões áridas (baixa umidade). Quanto maior a disponibilidade da água e mais freqüente a sua renovação, mais complexas serão as reações químicas do intemperismo;

Saiba mais! O intemperismo gera depósitos minerais através do enriquecimento secundário: o intemperismo químico com a percolação de água remove os materiais residuais levando ao enriquecimento dos elementos menos solúveis. Elementos de importância econômica em baixas concentrações na superfície são removidos e redepositados tornando-se mais concentrados. Um exemplo é a bauxita (óxido hidratado de alumínio): a bauxita é o principal minério de alumínio, formado em climas tropicais quando rochas ricas em alumínio estão sujeitas a intenso intemperismo químico.

As reações químicas do intemperismo ocorrem mais intensamente nos compartimentos do relevo onde há uma boa infiltração da água, percolação por tempo suficiente para efetivar as reações e uma boa drenagem para a lixiviação dos produtos solúveis. Fundamentos de Geologia

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EROSÃO

Existem quatro tipos principais de erosão, classificados de acordo com o tipo de agente atuante: erosão fluvial, erosão eólica, erosão glacial e erosão marinha.

Erosão fluvial A energia potencial dos rios pode ser usada para erodir as rochas e as transportar. A maior parte da erosão, quando o canal é composto por rocha dura, ocorre pela ação abrasiva da água carregando sedimentos. Se o canal for composto por material inconsolidado, apenas o impacto da água é capaz de promover a erosão. Um rio transporta a sua carga de sedimentos de três formas: Sedimentos grossos: carga de fundo transporte por saltação e arraste Sedimentos finos: carga de suspensão transporte por suspensão Sedimentos dissolvidos pela decomposição química: carga dissolvida transporte em solução Os rios variam na sua habilidade de transportar sedimentos. Essa habilidade é determinada por dois critérios: competência e capacidade

Saiba mais! Competência

Capacidade

A competência do rio é medida pelo tamaA capacidade do rio é o máximo de peso nho máximo das partículas que ele é capaz de trans- que ele pode carregar e está relacionada com a portar e é determinada pela velocidade do rio. descarga do rio.

Principais feições erosivas pela ação fluvial: Sulcos e ravinas: são formados pela ação erosiva do escoamento superficial concentrado em linhas; 62

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Fonte:

Voçorocas: são formadas quando o nível freático erode a base das vertentes; a erosão solapa a base das paredes, carregando o material em profundidade e formando vazios no interior do solo; o colapso destes vazios desestabiliza as vertentes e provoca o recuo das paredes das voçorocas.

Erosão fluvial ou voçoroca.

Erosão eólica Quando comparada com a ação fluvial e a glacial, a ação erosiva dos ventos é relativamente menos importante. Na maioria das vezes, em um ambiente desértico, a erosão é causada principalmente pelas chuvas curtas, mas de grande intensidade. A erosão pelo vento se dá predominantemente em terras áridas e sem vegetação.

Saiba mais! Os principais processos de erosão eólica são a deflação e a abrasão. Deflação: é a retirada de partículas pela ação do vento.

A remoção dessas partículas (argila, silte ou areia) pode gerar pavimentos desérticos e blowouts. Os blowouts são “buracos” ou zonas rebaixadas geradas pela remoção da areia. Eles são muito comuns em regiões de dunas. Nos pavimentos desérticos a superfície é coberta por matacões e cascalhos devido à gradual retirada do silte e da areia pela deflação.


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Na deflação o material fino (argila e silte) é transportado em suspensão e a areia é transportada por saltação. Para uma mesmo velocidade do vento, quanto maior a partícula menor será o seu deslocamento.

Saiba mais! Se o nível topográfico é rebaixado até atingir a zona saturada, pode formar oásis.

Abrasão: é o processo de desgaste e polimento de seixos, blocos ou rochas gerado pelo impacto de partículas transportadas pelo vento. Devido a esse processo os grãos tendem a apresentar um aspecto fosco. A abrasão gera seixos chamados de ventifactos: seixos que apresentam uma ou mais faces planas desenvolvidas pela ação da abrasão eólica.

Saiba mais! A abrasão gera seixos chamados de ventifactos: seixos que apresentam uma ou mais faces planas desenvolvidas pela ação da abrasão eólica.

Erosão glacial As geleiras são capazes de intensa erosão. Elas conseguem carregar imensos blocos que nenhum outro agente erosivo conseguiria. Atualmente as geleiras têm limitada importância como agente erosivo, porém existem muitas formas de relevo geradas no passado, mostrando a intensidade do seu trabalho erosivo. As geleiras erodem através de duas formas principais: Remoção: quando uma geleira se movimenta sobre uma superfície rochosa, blocos de rocha são incorporados no interior do gelo. A água derretida penetra nas fissuras e juntas das rochas durante a passagem da geleira e quando essa congela ocorre a expansão e o quebramento da rocha. 64

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Abrasão: desgaste da rocha sobre a qual a geleira se desloca devido á ação do gelo e dos fragmentos rochosos transportados na base do gelo que funcionam como uma lixa. Estrias glaciais são geradas no leito rochoso quando o gelo no fundo da geleira contém fragmentos protuberantes de rocha e indicam a direção de fluxo da geleira. A RAZÃO DE EROSÃO DEPENDE: Razão do movimento glacial; Espessura do gelo; Forma, abundância e dureza dos fragmentos rochosos contidos no gelo da base da geleira; Da erodibilidade da superfície abaixo da geleira.

As principais formas erosivas pela ação glacial são os vales glaciais. As geleiras se movem inicialmente dentro de um vale esculpido por um rio. Os vales em V são transformados em vales em U, uma forma característica dos vales glaciais. Ocorre também a erosão pela água de degelo formando canais subglaciais que geram um sistema de escoamento com um padrão muito irregular, escavado quando a geleira se movimenta em um substrato duro. Estes canais só são visíveis junto às margens das geleiras, onde desembocam e descarregam um grande volume de água.

Erosão marinha As ondas adquirem sua energia a partir dos ventos que sopram nos oceanos, essa energia é acumulada no seu percurso em águas profundas e depois é dissipada na zona de surfe e na zona de arrebentação. Nas praias que apresentam zona de surfe (várias linhas de quebra de onda, onde é possível a prática de surfe), a onda tem oportunidade de dissipar a sua energia, chegando na praia com alturas menores. Nas praias onde a zona de surfe não existe, as ondas arrebentam diretamente na praia, em geral com alturas significantes, causando grande impacto sobre a praia. Quanto maior a altura das ondas, maior a sua energia e mais intenso será o processo erosivo.


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As ondas são também as principais responsáveis pelo transporte de sedimentos ao longo da costa, através das correntes costeiras. Parte da energia dissipada pelas ondas promove a geração de correntes costeiras. Quando as ondas quebram formando um ângulo com a linha de costa, são geradas correntes longitudinais. Estas correntes são fluxos paralelos à costa entre a zona de arrebentação e a linha de costa que transportam os sedimentos colocados em suspensão pelas ondas ao longo da costa

Estas correntes transportam os sedimentos, distribuindo a areia ao longo das praias, a depender das condições de onda e, conseqüentemente, de correntes que prevalecem em cada praia. De acordo com essa distribuição de areia, algumas praias são mais largas e outras são mais estreitas. A praia, com sua faixa de areia, além da sua importância para diversos tipos de organismos que ali vivem, funciona como uma “zona tampão”, protegendo o continente da ação direta das ondas e das correntes. Em muitas praias a faixa de areia desaparece durante os períodos de maré alta e as ondas erodem a zona costeira adjacente, podendo destruir planícies, terraços, campos de duna, falésias e construções humanas.

Intensificação do processo erosivo devido a um aumento do nível relativo do mar A extensão de costas erodidas e a taxa de erosão têm aumentado substancialmente em todo o mundo. Desde 1955-60 a extensão de costas erodidas aumentou de 55% para 80%, sendo que 45% deste percentual apresenta uma taxa de erosão superior a 3,5 m/ano, enquanto que, antes da década de 60, apenas 8 a 16% das costas sob erosão apresentavam taxas de erosão superiores a 3,5 m/ano. Parte desta aceleração na erosão Com o aumento do nível relativo do mar, mecosteira pode ser explicada pelo aumento renos energia é retirada das ondas através da fricção lativo do nível do mar. com o fundo, antes das ondas quebrarem, resultando

Você sabia?

em ondas com maiores alturas ao longo da costa.

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MOVIMENTOS DE MASSA

Esses movimentos são controlados essencialmente pela gravidade, contudo outros fatores podem funcionar como um gatilho, rompendo a inércia e fazendo com que o movimento se inicie: presença de água O preenchimento dos poros dos sedimentos com água provoca a perda de coesão das partículas, diminuindo a sua resistência interna; Em alguns casos, especialmente em materiais argilosos, a água tem um efeito lubrificante; A água também adiciona peso ao material.

aumento da inclinação da encosta O material inconsolidado encontra estabilidade sob um determinado ângulo de repouso, que geralmente varia de 25 a 40° a depender do tamanho da partícula; Um aumento da declividade pode romper este ângulo de repouso e provocar a movimentação do material; Isto ocorre também com materiais consolidados a fim de restaurar a estabilidade da encosta. remoção da vegetação As plantas protegem o solo contra a erosão e contribuem para a estabilização das encostas devido ao seu sistema de raízes; A remoção da vegetação favorece os movimentos de massa, principalmente se a encosta for muito íngreme ou se houver água em abundância. ocorrência de terremotos Alguns locais podem permanecer estáveis durante um longo período, ainda que as condições sejam favoráveis aos movimentos de massa e essa estabilidade pode ser rompida por terremotos ou tremores de terra, provocando o deslocamento de grande quantidade de material.


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TIPOS DE MOVIMENTOS DE MASSA

Escorregamento ou deslizamento: movimento rápido com plano de ruptura bem definido, permitindo a distinção entre o material deslizado e aquele não movimentado. O material permanece essencialmente coerente e se move ao longo de uma superfície bem definida, aproximadamente paralela ao declive. Esta superfície pode ser uma junta, uma falha ou um plano de acamadamento. Este tipo de movimento de massa é mais comum em terrenos com estratos argilosos.

Fonte:

Desmoronamento ou queda de blocos: movimento rápido de blocos ou lascas de rocha pela ação da gravidade, sem a presença de uma superfície de deslizamento. Ocorre geralmente em encostas íngremes de paredões rochosos e é favorecida por descontinuidades na rocha, como fraturas ou bandamentos e pela ação do intemperismo.

Fonte:

Movimentos de massa rápidos

Corridas ou fluxo: são movimentos rápidos onde os materiais se comportam como fluidos altamente viscosos. Estão geralmente associados à concentração excessiva de fluxos de águas superficiais em algum ponto da encosta.

Movimentos de massa lentos Rastejamento ou creep: movimento lento, geralmente de alguns centímetros por ano, do solo ou regolito na superfície do terreno. Solifluxão: movimento comum em regiões periglaciais, onde ocorre o deslocamento da camada superior degelada (camada ativa), que escoa sobre a camada inferior congelada (permafrost). Ocorre em vertentes com declividades inferiores a 5°.

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RECURSOS HÍDRICOS SUPERFICIAIS E SUBTERRÂNEOS

Ciclo hidrológico A água ocorre em várias partes do planeta – nos oceanos, nas geleiras, nos rios, nos lagos, no ar e no solo. Todos esses “reservatórios” constituem a hidrosfera. Estima-se que a hidrosfera seja composta por cerca de 1,36 bilhões de quilômetros cúbicos de água.

Você sabia? Cerca de 97,2% do total de água do planeta está estocado nos oceanos; 2,15% nas geleiras e capas de gelo; 0,62% como água subterrânea e 0,03% como rios, lagos, solo e atmosfera.

A água não permanece por muito tempo em cada um destes reservatórios, ela está constantemente se movimentando nos oceanos, na atmosfera, na Terra sólida e na biosfera.

Saiba mais! Fonte:

O Ciclo Hidrológico é a contínua movimentação da água dos oceanos para a atmosfera, da atmosfera para a terra e da terra de volta para o mar.


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O Ciclo Hidrológico é um gigantesco sistema global alimentado pela energia do sol que, através da atmosfera, provem uma ligação vital entre os oceanos e os continentes: A água evapora para a atmosfera a partir dos oceanos e uma pequena parte a partir do continente (rios e lagos); O vento transporta esse “vapor d’água” por longas distâncias e estes se condensam em nuvens que se precipitam como chuva; Parte desta chuva cai sobre oceanos completando o ciclo de retorno; A chuva que cai no continente pode seguir vários caminhos: Parte da água que no solo pode infiltrar, se movimentando por canais subterrâneos, alimentando lagos, rios ou indo diretamente para os oceanos; Quando a água se precipita em quantidades acima da capacidade de absorção do solo, parte desta água escoa superficialmente. O balanço entre a infiltração e o escoamento superficial depende de diversos fatores como a permeabilidade do solo, o relevo e a presença de vegetação. Quando maior a permeabilidade do solo, mais plano o relevo e com a presença de uma cobertura vegetal, maior será a taxa de infiltração; quanto menor a permeabilidade do solo, mais íngreme o relevo e com vegetação ausente, maior será o escoamento superficial; Parte da água que infiltra ou que escoa superficialmente é absorvida pelas plantas e retorna para atmosfera através da transpiração; Quando a precipitação ocorre em regiões muito frias – regiões de altas latitudes o no topo de montanhas muito elevadas – a água pode, ao invés de infiltrar ou escoar superficialmente, congelar e se incorporar ás geleiras e às capas de gelo. O ciclo hidrológico é balanceado. Como a quantidade de vapor d’água na atmosfera permanece o mesmo, a média anual de precipitação deve ser igual á quantidade de água evaporada. A precipitação excede a evaporação nos continentes e, inversamente, a precipitação excede a evaporação nos oceanos e o sistema funciona de forma equilibrada.

Você sabia? Cerca de 320.000 km3 de água são evaporados em cada ano a partir dos oceanos e 60.000 km3 a partir dos continentes (lagos e rios); Deste total de 380.000 km3 de água, cerca de 284.000 km3 se precipitam de volta para os oceanos e os 96.000 km3 de água restantes se precipitam nos continentes; Destes 96.000 km3 de água que caem nos continentes, 60.000 km3 evaporam e 36.000 km3 percorrem pelos continentes, erodindo-os no seu caminho de volta aos oceanos.

Água subterrânea A maior parte dos recursos hídricos utilizados para uso industrial e consumo provém de cursos subterrâneos. A água subterrânea representa a principal fonte de água fresca do planeta. 70

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A água que infiltra a partir da superfície penetra até uma zona onde todos os poros das rochas são ocupados por água. Esta é a zona de saturação. Acima desta zona, onde o solo, o sedimento ou a rocha não estão saturados em água, os poros são preenchidos por ar e pela água que infiltra, esta é chamada zona de aeração. O limite entre estas duas zonas é o nível freático.

Saiba mais! Água subterrânea é a água existente abaixo do nível freático e que ocupa a zona de saturação.

Aqüíferos

São materiais com grande capacidade de transmitir água (condutividade hidráulica) como os sedimentos inconsolidados (cascalhos e areias), rochas sedimentares (arenitos e conglomerados) e rochas ígneas e metamórficas com alto grau de fraturamento. Tipos de aqüíferos em relação ao tipo de porosidade existente Aqüífero de porosidade granular: sedimentos ou rocha sedimentar com porosidade primária. Ex. arenitos Aqüíferos de fraturas: rocha com sistema de fraturas interconectado. Aqüíferos de conduto: rocha com porosidade cárstica gerada pela dissolução de rochas carbonáticas.

Saiba mais! Classificação geral dos aqüíferos Aqüíferos livres: são aqueles cuja base é demarcado pelo nível freático e o topo está em contato com a atmosfera. Aqüífero confinado: são aqueles confinados entre duas unidades pouco permeáveis ou impermeáveis. A camada permeável (aqüífero) intercepta a superfície, permitindo a sua recarga. Aqüífero suspenso: níveis lentiformes de aqüíferos livres acima do nível freático principal.


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Você sabia? Importância da água subterrânea: 97% da água doce líquida do planeta; abastecimento público e privado; uso industrial e pela agricultura; manutenção de cursos d’água superficiais em épocas de seca; manutenção das terras úmidas garantindo o seu equilíbrio ecológico.

A Influência das Atividades Antrópicas nos Recursos Hídricos Subterrâneos Extração intensiva das águas subterrâneas redução da capacidade produtiva do poço; infiltração qualidade;

de

água

subterrânea

de

baixa

drenagem de corpos de água superficiais devido ao rebaixamento do nível hidráulico do aqüífero; subsidência do terreno: compactação em terrenos argilosos, colapso de vazios em regiões calcárias. Contaminação da água subterrânea sistema de saneamento aplicação de fertilizantes tanques de combustíveis atividades industriais, etc.

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Principais contaminantes: nitratos, metais pesados, compostos orgânicos sintéticos, solventes, microorganismos patogênicos.

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intrusão de água salina nas regiões costeiras;

Atividade complementar 1. Defina “intemperismo” e diga qual a sua importância no ciclo das rochas.

2. Quais os principais fatores condicionantes dos movimentos de massa?

3. Explique o ciclo hidrológico.

4. Defina competência e capacidade de um rio.

5. Explique de que forma um rio pode transportar a sua carga de sedimentos.


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AMBIENTES GEOLÓGICOS

AMBIENTES DESÉRTICOS As formas de relevo (paisagens), o solo e os processos geológicos atuantes em regiões desérticas são muito particulares e, em geral, muito diferentes daqueles encontrados em regiões úmidas. O regolito (horizonte C do solo) encontrado nestas regiões é em grande parte produto do intemperismo físico ou mecânico. A ação do intemperismo mecânico fragmenta as rochas em partículas grossas e gera escarpas íngremes. Os canais existentes em ambientes desérticos quase nunca chegam ao oceano. Em geram eles secam devido às altas taxas de evaporação. Devido à ausência de vegetação, nestes ambientes prevalece o escoamento superficial e a erosão do solo é intensa durante as violentas chuvas tropicais. Quando as chuvas são suficientes, nas zonas mais rebaixadas podem ser formadas playas ou lagos temporários. Nestes lagos geralmente ocorre uma alta concentração em sais.

Saiba mais! Desertos são comumente sinônimo de terra árida, onde a média de chuva anual é geralmente inferior a 250mm ou onde a razão de evaporação excede a razão de precipitação. Existem dois tipos principais de desertos: os desertos quentes e os desertos polares. Desertos quentes: estes desertos apresentam um clima árido e quente. Neste tipo de deserto a escassez de chuva pode estar associada: Aos cinturões globais de circulação atmosférica de ar subtropical seco. Os mais extensos desertos do mundo estão incluídos nesta

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categoria, pode-se citar, por exemplo, o deserto do Saara e o Grande Deserto Australiano; Às regiões internas de continentes onde prevalecem condições de verões quentes e invernos secos. Pode-se citar, por exemplo, o deserto de Gobi na Ásia Central; Às regiões montanhosas onde as montanhas criam um efeito de “sombra de chuva”. As massas de ar não conseguem transpor esta barreira e um lado da montanha fica com deficiência de chuva, resultando num clima seco. A Serra da Nevada, no leste da Califórnia, cria uma espécie de barreira e é a principal responsável pelo clima árido dos desertos situados a leste da serra; Às regiões costeiras ao longo de margens continentais onde há pouca quantidade de massas de ar quente. Desertos costeiros deste tipo podem ser encontrados no Chile e no Peru, por exemplo. Desertos polares: grandes desertos ocorrem em regiões polares onde a precipitação é extremamente baixa devido ao ar seco e frio. Nestes locais, apesar da água ser abundante, ela se encontra na forma de gelo e se precipita como neve. Exemplos de desertos polares são encontrados no nordeste da Groenlândia, no Canadá e nos vales congelados da Antártica.

Dunas As dunas são acumulações ou elevações de areia depositadas pelo vento. Geralmente a duna se forma onde um obstáculo muda o fluxo do vento. O vento perde velocidade e começa a acumular areia. Isso ocorre em regiões secas porque a presença de umidade no sedimento dificulta a sua remoção pelo vento. As dunas são formas assimétricas, em geral elas apresentam uma inclinação mais suave no lado onde o vento sopra. O ângulo de inclinação da duna depende da velocidade do vento e do tamanho do grão de areia. Principais tipos de duna de acordo com a sua forma : Duna barcana: tem a forma de uma lua crescente e ocorre onde o vento é constante e o suprimento de areia é limitado; Duna barcanóide: ocorre a partir de uma conexão entre as formas crescentes da duna barcana e é orientada transversalmente à direção do vento; Duna transversa: esta duna forma uma elevação assimétrica transversa à direção do vento. Ocorre em áreas com abundância de areia e pouca vegetação; Duna parabólica: tem forma de U, com a abertura voltada para a direção do vento; Duna linear: tem forma linear, alongada, paralela à direção do vento. Podem apresentar até 100 m de altura e 100 km de comprimento. Ocorrem em desertos com suficiente suprimento de areia e incidência de ventos fortes; Duna estrelada: forma isolada de acumulação de areia que apresentam na sua base uma forma similar a uma estrela em planta; Duna reversa: elevação assimétrica que apresenta características intermediárias entre uma duna transversa e uma duna estrelada. É formada onde ocorrem ventos com força e duração similares agindo em sentidos opostos. Fundamentos de Geologia

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AMBIENTE GLACIAL

Geleiras Definindo de uma maneira simplificada, geleiras são corpos de gelo, compostos principalmente por neve recristalizada, que mostram indicações de movimentação devido à força da gravidade. Pequenas geleiras são confinadas pela topografia que determina a sua forma e direção de movimento. Algumas ocupam depressões em regiões montanhosas. Grandes geleiras podem ocupar extensos vales. Em geral as geleiras apresentam em torno de 1 a 2 km de comprimento, contudo, em alguns grandes vales glaciais, como nas montanhas do Alasca e na Ásia Central, podem chegar a dezenas de km. Principais tipos de geleiras de acordo com a sua forma: Circo glacial: ocupam depressões no topo de montanhas; Geleira de vale ou alpina: flui a partir do circo glacial ocupando regiões de vale; Fjord glacial ou geleira de maré: ocupam vales costeiros e a sua base encontra o mar; Capas de gelo: corpos com forma dômica que cobrem montanhas ou áreas de altas latitudes, dispostas geralmente de maneira radial; Campos de gelo: extensas áreas de gelo em regiões montanhosas que consistem na interconexão de geleiras alpinas; Mantos de gelo: massas de gelo de tamanho continental, não limitado pela topografia; Plataforma de gelo: placas de gelo que flutuam sobre o mar e está comumente localizado em embaiamentos costeiros; Iceberg: massa de gelo continental flutuante no mar, desprendida da margem de um fjord ou de uma plataforma de gelo.

Erosão e deposição glacial A erosão glacial envolve a incorporação e remoção pelas geleiras de partículas ou detritos do assoalho sobre o qual as geleiras se movimentam.

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Os depósitos gerados em ambiente glacial são formados predominantemente por sedimentos clásticos, geralmente com a ausência de sedimentos químicos ou biogênicos. São em geral mal selecionados, com a presença de fragmentos rochosos de diferentes tamanhos.

AMBIENTE FLUVIAL

O leito corresponde ao espaço ocupado pelo escoamento das águas. Em função da descarga e da topografia dos canais, os leitos podem ser classificados em: Leito menor ou talvegue: parte central ocupada pelas águas; Leito maior: onde as águas ocorrem nas épocas de cheia; Leito de vazante: onde as águas correm no período de estiagem. O regime fluvial representa a variação do nível das águas fluviais no decorrer do ano. Em geral, depende do regime de precipitação, das condições de infiltração e da existência de drenagens subterrâneas.

Transporte fluvial Os rios transportam os materiais em solução química como carga dissolvida, as partículas finas (silte e argila) como carga em suspensão e as partículas maiores (areias e cascalhos) que são roladas, deslizadas ou saltam ao longo do leito dos rios, como carga de leito. A carga dissolvida é transportada na mesma velocidade da água e é carregada até onde a água caminhar; A carga em suspensão é carregada com a mesma velocidade da água enquanto a turbulência for suficiente, quando atingir um limite crítico as partículas precipitam-se; A carga do leito move-se muito mais lentamente que o fluxo da água, porque os grãos deslocam-se de modo intermitente.

Capacidade e competência de um rio A maior quantidade de detritos de determinado tamanho que um rio consegue transportar como carga do leito corresponde à sua capacidade; O maior diâmetro encontrado entre os detritos transportados como carga do leito determina a competência do rio.


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Erosão e deposição fluvial A erosão fluvial engloba os processos que resultam na retirada de detritos do fundo do leito e das margens, fazendo com que passem a integrar a carga sedimentar. A erosão se dá principalmente pelo impacto das partículas carregadas pela água e a abrasão da superfície sobre a qual a água escoa. O movimento turbilhonar sobre as rochas do fundo do leito pode escavar depressões de forma circular conhecidas como marmitas.

Saiba mais! A deposição da carga detrítica carregada pelo rio ocorre quando há uma diminuição da competência ou da capacidade fluvial, isso pode ocorrer devido a diversos fatores, tais como: Redução na declividade do leito; Redução do volume de água; Aumento do granulometria da carga detrítica.

O tipo de canal é o resultado do ajuste do canal à sua seção transversal e reflete o inter-relacionamento entre:

Tipos de canal fluvial

Retos: são aqueles em que o rio percorre um trajeto retilíneo, sem se desviar significativamente de sua trajetória normal em direção à foz. Ocorre geralmente quando o substrato é homogêneo ou quando o rio é controlado por linhas de falhas ou fraturas. Anastomosado: o rio se ramifica em múltiplos canais, pequenos e rasos, devido às rugosidades e saliências geradas pela deposição de material grosseiro no seu leito. Os trechos anastomosados se localizam ao longo do curso fluvial, nunca no Fo n t e : < h t t p : / / w w w. g e o l o g i a . u s o n . mx/.../image002.jpg> seu inicio nem na sua parte terminal. 78

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Meândricos: são aqueles em que os rios descrevem curvas sinuosas, largas e semelhantes entre si, através de um trabalho contínuo de escavação na margem côncava (ponto de maior velocidade da corrente) e deposição na margem convexa (ponto de menor velocidade da corrente). Ocorrem onde existe a presença de camadas sedimentares coerentes e representa o ajustamento entre todas as variáveis hidrológicas, a carga detrítica e a litologia por onde passa o canal.

AMBIENTE COSTEIRO Praias As praias formam umas das mais belas paisagens encontradas no mundo e, além de sua beleza cênica, representam importantes áreas recreacionais em torno das quais desenvolvem-se cidades, balneários, atividades turísticas, comerciais e industriais. Em termos ecológicos, as praias são ecossistemas produtivos que sustentam uma comunidade variada de invertebrados como equinodermos, moluscos, crustáceos, artrópodes, e vertebrados como aves marinhas e peixes litorâneos. Além disto, as praias têm a importante função ambiental de atuar como zona tampão e proteger a costa da ação direta do oceano. As praias compõem um ambiente dinâmico, onde ondas, marés, ventos, tempestades e atividades humanas agem construindo, destruindo ou remodelando a paisagem. Elas estão constantemente ajustando-se a flutuações dos níveis de energia através de mudanças morfológicas e de trocas de sedimentos com regiões adjacentes. Devido às suas características, as praias apresentam um alto potencial para múltiplos usos que, muitas vezes, podem ser complementares, conflitivos ou mutuamente exclusivos. Ao se analisar os diversos usos deve ser considerado o caráter naturalmente instável deste ambiente e os problemas que podem advir da ação antrópica. As praias são sempre lembradas pelas suas belas paisagens e por serem ambientes propícios a várias atividades recreacionais como natação, mergulho, surfe, banho de sol, caminhadas, jogos, pescarias, etc. O tipo de atividade possível de ser desenvolvida na praia depende de fatores como a temperatura da água, tamanho das ondas e granulometria dos sedimentos que compõem a praia. Em algumas partes do mundo, outros tipos de atividades são desenvolvidas neste ambiente, como a exploração de minerais, a exemplo da magnetita, ilmenita, zircão, rutilo, monazita e platina, às vezes em detrimento do uso recreacional. Além dos usos diretos, a praia serve como uma barreira entre o oceano e a terra, sendo esta uma das suas principais funções ambientais. As ondas chegam à costa ainda com uma grande quantidade de energia e a maior parte desta energia é gasta na sua quebra sobre a praia. Durante as tempestades, a praia é capaz de modificar sua inclinação e características morfológicas para dissipar a energia das ondas. Contudo, algumas atividades humanas que levem, por exemplo, à interrupção do transporte de sedimentos e à diminuição do aporte de sedimentos pelos rios, podem diminuir ou eliminar a capacidade de barreira da praia, levando a uma intensificação do ataque das ondas sobre as propriedades costeiras.


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Ecossistemas Costeiros Além do ecossistema praial, pode-se citar alguns ecossistemas comuns aos ambientes costeiros brasileiros: Planícies costeiras Estas planícies ocorrem nas porções mais baixas da costa e são formadas por um solo predominantemente arenoso. Muitas vezes estão associados a ambientes de restinga, cuja vegetação se adapta bem a esse tipo de solo. Apresentam geralmente alinhamentos muito nítidos de cordões litorâneos, ou seja, antigas linhas de praias que foram se sucedendo devido a um recuo do nível do mar. Terras úmidas São depósitos argilo-orgânicos presentes em áreas transicionais entre os sistemas terrestres e aquáticos, que são inundadas ou saturadas por água superficial ou subterrânea. Estes depósitos ocupam geralmente os vales entalhados em tabuleiros costeiros, planícies de inundação e áreas baixas localizadas entre as planícies arenosas. Podem ocorrer camadas de turfas nestes depósitos. Depósitos de mangue Estes depósitos ocorrem ao longo de estuários, canais de maré e trechos costeiros protegidos da ação direta das ondas. São formados predominantemente por sedimentos argilosos ricos em matéria orgânica, e apresentam uma vegetação típica, adaptada a este tipo de solo. Depósitos fluviais Os depósitos fluviais são constituídos essencialmente de sedimentos de dique marginal, de barra de meandro e de canal abandonado. São compostos por sedimentos argilosos e apresentam larga expressão principalmente em planícies costeiras associadas às desembocaduras fluviais. Bancos de arenito (Beach-rocks) Estes bancos são depósitos de areia rica em quartzo, com uma quantidade variada de grãos biodetríticos, que foram litificados durante o Holoceno, com o nível do mar mais alto que o atual, tendo sido posteriormente exumados. Estes arenitos, algumas vezes, funcionam como substrato para corais e outros organismos bentônicos. Os bancos de arenito funcionam também como importantes barreiras à ação das ondas ao longo da costa. Recifes de corais Os recifes de corais constituem um dos principais ecossistemas costeiros, com grande importância biológica e ecológica, além de servirem como atrativo para o turismo e, normalmente, protegerem a costa da ação das ondas. Os recifes de corais são também 80

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responsáveis pela produção de matéria orgânica e reciclagem de nutrientes, beneficiando inúmeras espécies de peixes, crustáceos, moluscos e ouriços. Na Bahia ocorrem os maiores e mais ricos recifes de coral do Brasil e de todo o oceano Atlântico Sul Ocidental. Estes recifes são constituídos por uma fauna coralina rica em espécies endêmicas, cujos principais construtores são formas arcaicas, remanescentes de uma antiga fauna coralina existente desde antes do Terciário. Os recifes de corais encontrados nesta região crescem de uma forma particular, a partir de uma estrutura coralina única, com a base estreita e o topo expandido lateralmente, em forma de cogumelo, que recebe o nome de “chapeirões”. Este nome foi citado pela primeira vez pelo geólogo Charles Frederick Hartt, devido à sua semelhança com um cogumelo ou um grande chapéu. Apresentam alturas e diâmetros variáveis. Em geral, quando os recifes estão mais próximos à costa e o crescimento dos chapeirões é muito denso, as colunas coralinas coalescem pelos seus topos formando estruturas maiores e de morfologias variadas, que constituem os bancos recifais.

Atividade Complementar 1. Descreva as principais características dos ambientes desérticos.

2. Descreva os principais tipos de geleiras.

3. Explique os processos de erosão e deposição fluvial.


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4. O que são dunas e como são formadas?

5. Qual a importância ambiental da existência de recifes de corais?

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Glossário Aqüíferos: são unidades rochosas ou sedimentos que armazenam e transmitem volumes significativos de água subterrânea passível de ser explorada pela sociedade. Cavernas: são condutos subterrâneos de acesso ao homem, gerados pela dissolução de rochas solúveis, como os carbonatos. Cimentação: é o processo diagenético através do qual os grãos são “colados” por materiais originariamente dissolvidos durante o intemperismo químico ocorrido anteriormente nas rochas. Compactação: é um processo diagenético através do qual o volume dos sedimentos é reduzido através da aplicação de uma determinada pressão gerada pelo próprio peso dos sedimentos Diagênese: mudanças na natureza química e física dos sedimentos causadas pela combinação entre o calor, a pressão decorrente do peso dos sedimentos e os íons transportados pela água de superfície. Erosão: é o processo pelo qual as partículas, em geral resultantes da ação do intemperismo, são incorporadas e transportadas através de agentes como a água, o vento ou o gelo. Espeleotemas: são depósitos de precipitação carbonática, que compõem as formas de acumulação mais comuns no interior de cavernas. Falhas: são fraturas na crosta terrestre com deslocamento relativo, perceptível entre os lados contíguos e ao longo do plano de falha. Foliação: alinhamento mineral em camadas ou bandas, causado na rocha pela ocorrência de uma pressão dirigida em uma direção preferencial. Geomorfologia: é a ciência que estuda o surgimento e a evolução das formas de relevo. Intemperismo: é o processo através do qual a rocha se desintegra e se decompõe em superfície. Inselbergs: são morros elevados de composição granítica, isolados devido à erosão das rochas ao seu redor em condições de clima árido ou semi-árido. Metamorfismo: é o processo através do qual as condições do interior da Terra alteram a composição mineral e estrutura das rochas sem fundi-las. Minérios: são depósitos minerais que podem ser economicamente explorados. Pavimentos desérticos: superfícies planas coberta por matacões e cascalhos devido à gradual retirada do silte e da areia pela deflação eólica em ambientes desérticos. Rastejamento: movimento lento, geralmente de alguns centímetros por ano, do solo ou regolito na superfície do terreno. Recursos: são depósitos conhecidos, mas que não são atualmente exploráveis devido a fatores tecnológicos, econômicos ou políticas. Reservas: são quantidades de recursos naturais disponíveis e que podem ser explorados economicamente com as tecnologias disponíveis. Zona de surfe: zona hidrodinâmica costeira onde as ondas começam a sentir o fundo marinho e a quebrar em várias linhas de arrebentação. Zona de arrebentação: zona de quebra das ondas quando a onda inclina sobre si mesma devido à pequena profundidade da lâmina d’água.


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Referências Bibliográficas CHERNICOFF, S.; VENKATAKRISHNAN, R. Geology. New York: Worth Publishers, 1995. CUNHA, S. B.; GUERRA, A. J. T. Geomorfologia do Brasil. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, 2001. GUERRA, A. T. Dicionário Geológico-Geomorfológico. Rio de Janeiro: IRGE, 1989. LEINZ, V.; AMARAL, S. E. Geologia Geral. São Paulo: Nacional, 1980. LEINZ, S. C. Guia para Determinação dos Minerais. São Paulo: Editora Nacional, 1977. OLIVEIRA, A. Geologia do Brasil. Rio de Janeiro: Serviço de Informação Agrícola, Ministério da Agricultura. PETRI, S.; FÚLFARO, V. J. Geologia do Brasil.São Paulo: EDUSP, 1983. SKINNER, B. J.; PORTER, S. C. Physical Geology. New York: John Wiley & Sons, 1987. TARBUCK, E.; LUTGENS, F. K. Earth Science. New Jersey: Prentice Hall, 2000. TEIXEIRA, W.; TOLEDO, M.C.M.; FAIRCHILD, T. R.; TAIOLI, F. Decifrando a Terra. São Paulo: Editora Oficina de Textos, 2000.

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