AULA
1 Origem evolução e estrutura da terra
Geologia tem dois tipos de ser descrevida
Basica
geologia física
(do menor pro maior)
Mineralogia, petrologia, sedimentologia e estrutural
Geologia histórica (paleontologia e estratigafria
Aplicada
Economia ( mineração, petróleo e águas subterrâneas
Engenharia
Uso diversos
A terra é um sistema de componentes interativos que esta
em constante transformação
Atectonica de placas é a teoria unificadora da geologia
que explica como essas mudanças ocorrem ao longo do tempo
O tempo em que as mudanças ocorrem no sistema terra é
chamado de tempo geológico
AULA
2 TEMO GEOLOGICO
Primeira
grande observação de hutton relações de interseção
Hutton
estabeleceu o que o senso comum já apontava apenas um objeto pré-existente pode
ser cortando ou incluso por outro mais novo
Seção
esquemática do vale do rio Tilt na Escócia, onde James Hutton concebeu o
princípio das relações temporais e espaciais entre corpos rochosos
Fóssil
= qualquer evidencia da vida passada
Endencias
diretas = resto de organismos preservados nas rochas
Evidencias
indiretas = marcas deixadas por organismos nas rochas
O registro
fóssil é uma ferramente essencial para ordenar a historia da terra e da vida
Rutherford
postulou que a razão constante de desintegração de átomos de elementos
radioativos instáveis poderia ser utilizada como elogio natural para calcular a
idade absoluta de uma rocha ou mineral
Um átomo
instável se transforma em outro estável por decaimento radioativo sem
envolvimento dos elétrons que rodeiam o núcleo
Por
convenção refere-se ao núcleo atômico instável como elemento elemento com núcleo
mais estável como elemento filho
Durante
o decaimento radioativo cada elemento-pai demora um determinado tempo para se
transformar em elemento-filho
A constante
de desintegração dos átomos não é afetada por processos físico-químicos, ou
seja a taxa de decaimento é independente dos processos em ambientes geológicos
Manto = magma = minerais = rochas
O
decaimento radiotivo não depende da massa do material presente, mas da
probabilidade estatística de decaimento radioativo
Não
importa se a quantidade inicial de elementos radioativos consiste em gramas ou
toneladas; as chances do decaimento radioativo são rigorasamente iguais para
todos
Esse
parâmetro estatístico é expresso pelo conceito de me
MEIA
VIDA – é o tempo necessário para que metade dos átomos originais de elementos
pai se transforme em átomos estáveis de elementos filho
Ex:
decorrida a meia vida de uma elemento radioativo de 1000 átomos, 500 destes se
tornam elemento-filho e outros 500 permanecem elemento-pai no decorrer de mais
uma meia vida 250 se tornam filho e outros 250 permanecem pai
Cada
isótopo tem uma meia vida constante característica
DATANDO
UMCRITAL
1- MIineral
formado em rochas ígneas
2- Rocha
ígnea soterrada sob rochas mais jovens átomos filho formados por decaimento
radioativo
3- Calcula
da idade com base na meia
AULA 3 – tectonica de placas
3 tipos de limites de placas
Limites convergentes – as placas afastam-se e uma nova
litosfera é criada ( a área da placa aumenta)
Limites divergentes (as placas juntam-se e uma delas é
reciclada em direção ao manto, a área da placa diminui
Limites transformantes – as placas dezlizam
horizontalmente uma com a relação a outra (a área de placa permanece constante)
Limites de placas
convergentes crosta cotinental – crosta Oceanica
Bacias do tipo retro arco, pode envolver ou não crosta
oceânica. Formadas a partir do adelgaçamento de crosta atrás do arco
(Sedimentação proveniente da erosão de rochas vulcânicas e do próprio arco
adjacente)
Bacias do tipo ante arco – formadas na placa continental
entre ele e a fossa (sedimentação marinha de mar raso podendo envolver
vulcanismo e sedimentos de origem vulcânica do próprio arco)
Melanfes e ofiolitos- materiais rochosos que ocorrem como
resultado dos processos colisionais e constituem as denominadas formações
petrotectonicas
O CICLO DE WILSON
A abertura e o fechamento de bacias oceânicas envolvem
processos que, no conjunto, são conhecidos como um clico de Wilson
Após o encerramento do processo de expansao do assoalho
oceânico ocorre inversão do ciclo
Inicia processo de subduccao de crosta coeanica em uma ou
ambas margens continentais
Mudança de passiva para ativa
Fechamento total ou parcial do oceano
Orogênese
Aula 4 parte 1 minerais
Minaral é uma substancia de ocorrência natural, solida,
cristalina, inorgânica e com composição química definida
De ocorrência natural: para ser qualificada como um
mineral a substancia deve ser encontrada na natureza
Substancia solida cristalina: ocorrem no estado solido,
em arranjo atômico tridimensional
Quando não possui arranjo a substancia é considerada
vítrea ou amorfa. Não são minerais
Inorganicos, os minerais são definidos como substancias
inorgânicas excluindo assim os corpos das plantas e animais
Com composição química definida: a composição química de
um mineral pode variar apenas dentro de certos limites definidos
As reações químicas
As reações químicas são interações entre átomos de dois
ou mais elementos que produzem compostos químicos
Os compostos químicos como os minerais são formados por
transferência de elétrons entre átomos regentes ou por compartilhamento de
elétrons entre eles
Quando um composto quimici é formado os íons ou átomos
que o compõem são mantidos juntos por ligações químicas entre elétrons
compartilhados, cedidos ou ganhar
Existes dois tipos principais de lifações que formam os
minerais
Ligações iônicas: formamse pela atração eletrostática
enre íons de cargas opostas como é o caso do Na+ e o Ci- para formar o cloreto
de sódio
Ligações covalente, form-se pelo compartilhamento de
elétrons e são em geral mais fortes que as iônicas, um exemplo é o diamante
FORMAÇÃO DOS MINERAIS
Os minerais formam-se pelo processo de cristalização que
é o crescimento de um sólido a partir de um gás ou liquido cujos átomos se
agrupam segundo um arranjo ordenado
Substituição catiônica
Cátions com tamanhos e cargas semelhantes tendem a
substituir-se mutuamente e formar compostos de mesma estrutura crisralina mas
com composições químicas diferentes
Exemplos da olivina
Os íons de Fe2+ e Mg2+ podem ser subtituidos mutuamente
na estrutura da olivina
Olivina magnésia Fe2SiO4 – Olivina férrica Fe2SiO4
A composição contendo Fe e Mg é expressa pela fórmula
(Mg, Fe)2SiO4
A cristalização de minerais
A cristalização começa pela formação de cristais
microscópicos individuais que são arranjos tridimensionais ordenados de átomos
nos quais o arranjo básico se repete em todas as direções
Os limites dos cristais são superfícies planas chamadas
de faces cristalinas
Faces cristalinsa de um mineral sãi a expressão externa
de estrutura atômica interior
Os grandes cristais com faces bem definidas formam-se
quando o crescimento é lento e estável e há espaço adequado para permitir o
crescimento sem interferência de outros cristais próximos (quartzo e granada
são exemplos
Bem formados EUEDRICOS
MAIS OU MENOS FORMADOS SUBÉDRICOS
MALS FORMADOS TODO FEIO PQP ANÉDRICOS
Como se formam os minerais????
A formação de minerais através da cristalização ocorre
principalmente do processo
Cristalização magmática, produtos de resfriamento do gmas
Precipitação a partir de soluções saturadas,
cristalização de minerais a partir de soluções aquiosas a baixas temperaturas,
exemplo Halita em ambientes evapotiritcos
Pela recristalização no estado solido, exemplo metamorfismo
Como produto de reações
quimcas entre sólidos e liquidos exemplo interperismo químico
Aula 5 minerias parte II
Todos os minerais da terra são classificados em oito
grupos de acordo com sua composiçãoq química
Silicatos – minerais mais abundantes na crosta pela
combinação do O e do Si com cátions de outros elementos
Carbonatos – formados por carbono e oxigênio na forma de
carbonato (CO3,2) combinado com cálcio e magnésio. Ex Calcita CaCO3
Óxidos – compostos pelo anion O2 e cátons ex, hematia,
óxido de ferro, Fe2O3
Sulfetos – Compostos pelo anion S2 e Cátions metálicos,
ex pirita, sulfeto de ferro, FeS2
Sulfatos – compostos pelo anion SO32- e cátions metálicos
ex, anidrita, sulfato de cálcio, CaSO4
Os SILICATOS possuem como constituente básico um
tetraedro de composto por íon central de silico, circundado por quatro
oxigeinos, que configuram a fórmula
Silicatos podem vários tipos de arranjos.
Nessosilicatos
ex:
olivina, granada zircão
Olivina – silicatos de magnésio e ferro, com formula
química MgFe)2SiSO4
Comum em rochas ígneas básicas e ultrabasicas. Alterada
produz serpentina
Granada é um silicato de fórmula genérica
(Ca,Mg,Fe2,Mn)3(Al,Fe3+.Mn,Cr,Ti4+)2(SiO4)3
Mineral característico de rochas metamórficas (xistos e
gnaisses) e ocorre também em eclogitos e granitos.
Zircão é um silicato de zirconico com fórmula ZrSiO4
É um mineral acessório comum em rochas plutônicos e
sedimentares detriticas constituindo
É praticamente inalterável em condições atmosféricas
É um dos melhores minerais para determinação de idades
absolutas
CADEIA SIMPLES E CADEIA DUPLA INOSSILICATOS
Exemplos, cadeia simples: Piroxenios
Cadeia dupla: anfibólios
Cadeia simples – Piroxenio
O termo piroxênios é usado para designar um importante
grupo de 24 minerais
Ocorrem em rochas ígneas efusivas e metamórficas
CADEIA DUPLA inossilicatos – anfibólios
O termo anfibólio é utilizado para designar um grupo de
44 minerais
O anfibólio mais comum é a hornblenda
Ocorrem em diversos tipos de rochas e principalmente nas
rochas metamórficas
CADEIAS EM FOLHA FILOSSILICATOS
Exemplos:
MICAS: muscovita e Biotita
ARGILOMINERAIS: Caulinita, Smectitas e llita
CADEIAS EM FOLHA FILOSSILICATOS – MICAS
Muscovitas e possuem a formula genérica KAl2 Si3AiO10 Oh,
F3
Muscovitas são as micas mais comuns e ocorrem
abundamtemente em rochas metamórficas
FILOSSILICATOS BIOTITA FILOSSILICATOS
Biotitas possuem a fomula genérica
Sãoencontradas em rochas ígneas e metamórficas
FILOSSILICATOS ARGILOMINERAIS
Os argilominarais representam um importante grupo de
minerais que frequentemente compões perfis de solo pela alteração intemperica
de minerais pré-existentes
As classificalção das especias minerais é baseada no
arranjo entre essas camadas
Caulnita – constituinte de rochas sedimentares e solos,
origina-se da alteração de feldspatos e micas
Esmectitas – constituente de rochas sedimentarem e solos,
origina-se na alteração de silicatos e minerais ferromagnesianos em meio aquoso
é expansiva
Llita é um grupo de minerais intermediário entre a
caulinita e a esmectita possui K na estrutura
TECTOSSILICATOS ESTRUTURAS TRIDIMENSIONAIS
Feldspatos e Quartzo
Os feldspatos corrende a 60% da crosta terrestre
Ocorrem em rochas ígneas, metamórficas e sedimentares
Os dois principais grupos de feldspatos incluem
Feldspatos potássios(sanidina, ortoclasio, microclinio)
Grupo dos feldspatos sódico-calcicos (albita,
oligoclásio, andesina, labradorita, bytownita e anortita
Feldspatos potassicos em
rosa
TECTOSSILICATOS ESTRUTURAS
TRIDIMENSIONAIS QUARTZO
Quartzo possui a formula
SiO2 é um dos minerais mais comuns na natureza e corresponde a aproximadamente
12% do volume da crosta
O quartzo é um dos minerais
mais abundantes e ocorre como constituinte essencial de muitas rochas ígneas,
sedimentares e metamórficas
O quartzo é muito resistente
a alteração
CARBONATOS
O constituinte básico dos
carbonatos é o ion carbonato (CO32) que consiste em um íon de carbono
cincunlado por 3 ions de oxigênio e ligações covalentes
Em rochas sedimentares podem
se formar por processos de químicos bioquímicos e biológicos, representando o
principal constituinte de muitos calcários, mármores e carbonatos
Ocorre também em tufos
meteoritos, em conchas e como cimento em rochas sedimentares, em cavernas e
preeenchendo fraturas
Os principais exemplos são a
calcita CaCo3 e a dolomita CaMgCO32
A calcita é um mineral de
ocorrência muito comum e ocorre em rochas ígneas, metamórficas e sedimentares
ÓXIDOS
Os minerais do grupo dos
óxidos sao compostos nos quais um oxigênio é ligado a cátions de outros
elementos normalmente metálicos como Fe2
A maioria dos óxidos sem
ligações iônicas e sua estrutra depende do tamanho dos cátions
Grande valor econômico pois
inclui os minérios da maioria dos metais como o titânio
Exemplos incluem a hematita
e espinélio
Sulfetos
No grupo dos sulfetos encontram-se os
principais mineriosde muitas substancias como cobre, chumbo e zinco
O sulfeto mais comum é a
pirita
Sulfatos
Um dos minerais mais
abundantes desse grupo é a gipista, o componente primário do gesso,
A gipista é um sulfato de
cálcio que se forma quando a água do mar evapora
PROPRIEDADES FISICAS DOS
MINERAIS
Para identificar se estuda
os termos
1-
Dureza
2-
Clivagem
3-
Brilho
4-
Cor – cor do traço
5-
Hábito cristalino
DUREZA
A
dureza é a facilidade com que uma superfície mineral pode ser riscado
CLIVAGEM
É a
tendência de um mineral partir-se segundo um plano
O
termo clivagem também é usado para descrever o preadção geo produzido por essa
quebra
BRILHO
Refere-se
ao modo que a superfície do mineral reflete a luz
COR
A cor de um mineral resulta
da absorção seletiva de comprimentos de luz visível, a cor de um mineral pode
ser distintiva mas não é o critério mais conviavel para sua identificação
TRAÇO
A cor do ppó obtido ao se
riscar o mineral contra uma placa de porcelana
MINERAIS OPACOS = traços
coloridos (propiedade diagnostica)
Minerais translúcidos ou
transparentes = traço incolor
HÁBITO
Habito cristalino de um
mineral é a forma como seus cristais individuais ou agregrados crescem
EX Laminar – micas, libroso
=serpentina
Nem
todos os minerais tem o habito característico
CICLO DAS ROCHAS
Uma rocha é um agregado
sólido de minerais que ocorre naturalmente
A idendidate de uma rocha é
dada em grande parte pela mineralogia e pela textura
A textura descreve os tamanhos e as formas dos
cristais de uma rocha
Nos podemos dividir as
rochas em 3 familias
Rochas
ígneas ....
ROCHAS ÍGNEAS
Textura das rochas ígneas, o
tamnho forma e arronjo dos minerais define a textura
Solidificação do magma em
profundidade – resfriamento lento – cristais bem desenvolvidos visíveis a olho
nu – Textura Fanerítica
Solidificação do magma em
superfície – resfriamento rápido – cristais pouco desenvolvidos não visíveis a
olho nu – textura afanitica
FORMAÇÃO DAS ROCHAS
EXTRUSIVA- NA SUPERFICIE DO
PLANETA
PILOCLASTICA – CINZA BOMBA
ETC
ROCHAS ÁCIDAS- nas rochas
acidas a abundancia em sílica resulta da cristalização de quartzo que
representa a sílica não incorporada nos demais silicatos
ROCHAS ACIDAS E INTERMEDIARIAS
– em rochas acidas e intermediarias predominan minerais felsicos de cores
claras com alto teores de Si,Al,Na e K representadas principalmente por
feldspatos e quartzo – minerais félsicos
ROCHAS BÁSICAS – nas rochas
BAsicas os teores reduzidos de sílica implicam aumento concomitante no teor dos
demais componentes químicos como Mg, Fe, Ca resultando em silicatos ricos
nesses elementos como olivinas, piroxênios, anfibólios, biotita = minerais
máficos
O QUE NOS IMPORTA É A
COMPOSIÇÃO QUIMICA
A composição química de uma
determinada rocha pode ser estimada por meio dos seus minerais constituintes e
da proporção entre eles
Um dos parâmetros mais
importantes é o conteúdo de sílica, segundo a qual as rochas podem ser
classificadas como:
Ácidas com Téo de slilica superior
a 66%
Intermediarias com teor de
sílica entre 66% e 52%
Básicas com teor de sílica
entre 52% e 45%
Ultrabásicas com teor sílica
inferior a 45%
Formas das ROCHAS
As rochas ígneas intrusivas
podem ser classificadas como?
Abissais ou plutônicas (Batólitos)
Hipoabissais ou
subvulcanicas (diques, sills e lacólitos)
As rochas ígneas extrusivas
Lavas e materiais
piroclásticos
ROCHAS ÍGNEAS PLUTONICAS
O processo de colocação e
consolidação do magma no interior da crosta é denominado plutonismo
Dependendo da profundidade
em que o magma se cristaliza, os corpos rochosos gerados podem ser chamados?
ABISSAIS OU PLUTONICOS – Se a cristalização
ocorrer em profundidades maiores que 2km
HIPOABISSAIR OU
SUBVULCANICOS – se eles cristalizarem a níveis mais rasos da crosta,
frequentemente associados a processos vulcânicos
BATOLITOS – corpos igneso de
grande dimensão com formas irregulares, cristalizam em profundidade graças a
erosão podem ser observados (batolitos são em geral corpos com mais de 100km
quadrados)
Os batolitos constituem as raízes
de cadeias de montanhas e apresentam historia geologica complexa, são
constituídos de vários corpos menores com algumas variações na sua composição
representados pelos pulsos sucessivos a partir de uma mesma fonta
Diques e sills (corpos
intrusivo subvulcanicos com forma tabular) possuem a mesma geometria no entanto
a diferença entre eles esta no modo em que se da a intrusão nas rochas
encaixantes
DIQUES = são formados quando
o magma invade as rochas ancaixantes pelas fraturas e falhas e por cortarem a
estruturação original das rochas – DISCORDANTES
Podem ocorrer isoladamente
ou em conjuntos denominados enxames, seu tamanho depende do volume de magma
disponível e pela fratura que ele percola. Em geral, os diques são constituídos
de magmas basálticos
SILLS = São corpos
intrusivos tabulares que se alojam com atitude horizontal ou sub-horizontal
paralelamente a atitude das rochas encaixantes e por isso são chamados de
corpos CONCORDANTES (sills também se formam por lavas bastante fluidas)
LACÓLITOS = Corpos
intrusivos subvulcanicos que possuem forma de cogumelo, que podem representar
uma variação dos sills = concordantes
O lacólito diferente do sill
soergue as camadas sobrejacentes para criar espaço de acomodação
Os lacólitos são formados
por magmas graníticos, mais viscosos dos que os de composição básica
VULCANISMO
Ocorre abaixo e acima do
nível do mar
Vulcões também construíram a
paisagem da lua, de marte e de Venus entre outros corpos do sistema solar
O estudo dos vulcões e das
suas manifestações integram um ramo da Geologia – vulcanologia
ORIGEM DAS ROCHAS VULCANICOS
O magma por ser menos denso
que a rochas da crosta tende a subir pelas rupturas da crosta e originar uma
erupção vulcanica
Em superficia, em virtude da
redução drástica das pressões, osgases dissolvidos expandem instantaneamente
num volume cerca de centenas de vezes maior que o o original
Além das lavas o material de
vulcões podem expelir fragmentos variados de rochas, bombas de lava, cinzas e
fases principalmente vapor de água e dióxido de carbono
Os fatores determinantes do
estilo eruptivo são
A composição do magma
A temperatura
A quantidade de gases
dissolvidos
LAVAS
Representam os magmas que
extravasam na superficia
Lavas basálticas – são as
mais comums como derrames
A baixa viscosidade
combinadoncom altas temperaturas permitem que o fluxo seja veloz e alcance
grandes distancias em relação a erupção
Derragem gigantescos ocorrem
em muitos continenentes como a Decan (índia) e das bacias do Paraná (America do
sul)
Os derrames basálticos
também construíram os assoalhos oceânicos
TIPOS PAHOEHOE OU LAVA EM
CORDA
O magma flui abaixo de uma
película consolidada
Túneis também podem ser
originados do fluxo de lava e atingir vários quilômetros de extensão
Lava AA ou lava em blocos
Apresentea uma crosta solida
rachada
O deslocamento desse tipo de
derrame (com blocos irregulares, fragmentos pontiagudos e lascas) e acompanhada
pela emissão de gases e em jatos de instensidade variável
O fluxo é mais lento que a
pahoehoe
