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quarta-feira, 18 de fevereiro de 2009

Processos de formação das rochas sedimentares

As rochas sedimentares formam-se à superfície, ou próximo dela, e resultam da alteração, desagregação e rearranjo dos constituintes de uma rocha-mãe preexistente – sedimentar, metamórfica ou magmática – provocados por factores físicos, químicos ou biológicos.

A génese das rochas sedimentares implica duas etapas fundamentais: - Sedimentogénese – elaboração dos materiais que as vão constituir até à sua deposição;

- Diagénese – evolução posterior dos sedimentos conduzindo à formação de rochas consolidadas.

Sedimentogénese

Os constituintes que entram na constituição das rochas sedimentares são de três categorias.

Meteorização das rochas e erosão

A meteorização corresponde à alteração física e química das rochas devido a diversos agentes (água, ar, vento, mudanças de temperatura, seres vivos), que conduz ao desgaste da rocha. Os materiais resultantes da meteorização podem ser removidos do local, pela acção da gravidade, água, vento ou gelo, essa remoção denomina-se erosão.

Determinados aspectos das rochas podem favorecer a meteorização. Por exemplo, os maciços graníticos apresentam inúmeras superfícies de fractura, as diaclases, provocadas por tensões internas da crusta, ou por fenómenos de descompressão devido à remoção de camadas superiores. A rede de diaclases favorece a alteração da rocha, por esta estar mais exposta aos agentes de meteorização e erosão. Os minerais perdem a coesão e desagregam-se gradualmente. Os vértices dos blocos desaparecem, as arestas suavizam-se e os blocos vão arredondando, formando uma paisagem conhecida como caos de blocos.

  • Meteorização física – provoca uma desagregação em fragmentos de dimensões cada vez menores, o que aumenta a superfície exposta aos agentes de meteorização. Predomina em zonas geladas e desérticas.
  1. Crioclastia (efeito do gelo) – a água penetra nos poros das rochas, com a descida da temperatura, a água congela aumentando de volume. Exerce pressão que provoca o alargamento das fissuras e desagregação da rocha.
  2. Actividade biológica – as sementes, germinam em fendas das rochas, originam plantas cujas raízes se instalam nessas fendas, abrindo-as cada vez mais. Os animais que cavam galerias nas rochas, favorecem, também, a desagregação das rochas.
  3. Acção mecânica da água e do vento – as águas de escorrência deslocam os sedimentos mais finos, formando colunas que ficam protegidas por detritos maiores (chaminés-de-fada).
  4. Esfoliação – as rochas formadas em profundidade, quando aliviadas da carga suprajacente, expandem-se à superfície, produzindo diaclases paralelas à superfície.
  5. Termoclastia (dilatações e contracções térmicas) – as variações de temperatura provocam dilatações e contracções alternadas dos minerais.

  • Meteorização química – provoca uma alteração da estrutura interna (decomposição química) dos minerais. Predomina em regiões de clima quente e húmido.
  1. Hidrólise – são reacções de alteração química que envolvem água. O dióxido de carbono atmosférico pode reagir com a água, formando ácido carbónico. Os feldspatos são alterados pelas águas acidificadas experimentando reacções de hidrólise. Na reacção do feldspato com o ácido carbónico, o ião H+ substitui o K+ na estrutura do feldspato, ocorre uma alteração da rede cristalina, formando um mineral novo - a caulinite. Esta transformação denomina-se por caulinização. O ião potássio e a sílica podem ser removidos pela água. Nesta reacção, formam-se, como produto final, minerais de argila que são mais estáveis.
  2. Oxidação – o oxigénio provoca oxidações. Os minerais que contêm ferro na sua constituição, vão sofrer oxidação, por o ferro ser facilmente oxidado, passando de ferroso (Fe2+) a férrico (Fe3+).
  3. Carbonatação – as águas acidificadas podem reagir, por exemplo com a calcite (carbonato de cálcio) mineral constituinte do calcário, formando produtos solúveis. O calcário contém, também, substâncias insolúveis que ficam no local formando, preenchendo bolsas e depressões, esses depósitos designam-se por terra rossa.

Há minerais que se alteram e desaparecem rapidamente, originando minerais novos, enquanto outros são extremamente resistentes à alteração química.

Transporte e sedimentação
Os materiais resultantes da meteorização das rochas podem ficar acumulados no local de origem, formando depósitos residuais, ou podem ser transportados para outros locais.

Durante o transporte, os materiais sólidos experimentam sucessivas alterações, como o arredondamento e a granosselecção.

  • Arredondamento – os detritos, devido aos choques entre eles e ao atrito com as rochas da superfície, vão perdendo arestas e vértices. Os clastos inicialmente angulosos tornam-se mais arredondados.
  • Granosselecção – as partículas são seleccionadas e separadas de acordo com o tamanho, a forma e a densidade. Um sedimento considera-se bem calibrado quando os detritos têm o mesmo tamanho. O vento e os rios são bons agentes de granosselecção.

Quando o agente transportador perde energia, os materiais não prosseguem o transporte e depositam-se, contribuindo para a formação de sedimentos. O processo de deposição dos materiais designa-se por sedimentação.

A deposição dá-se segundo camadas sobrepostas, horizontais e paralelas. As diferentes camadas denominam-se estratos e diferem umas das outras pela cor, composição ou granulometria. As superfícies que separam diferentes estratos denominam-se superfícies de estratificação. A superfície superior ao estrato denomina-se tecto e a que fica por baixo é o muro.

Em sedimentos fluviais e eólicos são frequentes casos de estratificação entrecruzada, que revela uma variação na intensidade e na direcção do agente de transporte.

Diagénese
Os sedimentos, após a deposição, experimentam diversos processos físico-químicos que constituem a diagénese. Através desses processos os sedimentos transformam-se em rochas sedimentares.
Os processos que ocorrem durante a diagénese são: compactação e cimentação.
  • Compactação - enquanto a sedimentação vai ocorrendo, novas camadas vão-se sobrepondo, o que vai aumentar a pressão das camadas inferiores. Consequentemente, a água incluída nos espaços livres entre os materiais é expulsa e as partículas ficam mais próximas, diminuindo o volume da rocha, que se vai tornando mais compacta e densa.
  • Cimentação - os espaços vazios entre os detritos podem ser preenchidos por materiais de neoformação, resultantes da precipitação de substâncias dissolvidas na água de circulação. Esses materiais constituem um cimento que liga os detritos e forma a rocha consolidada. Por vezes, quando os sedimentos são muito finos, os poros são demasiado pequenos para a circulação de água. A consolidação é devida à compactação. Noutras situações, nos espaços entre os sedimentos de maiores dimensões depositam-se partículas muito finas transportadas pela água, formando uma matriz que liga os materiais.
Fonte: http://www.cientic.com/tema_geologico_pp1.html

sexta-feira, 13 de fevereiro de 2009

Propriedades dos minerais

As rochas são unidades estruturais da crusta e do manto que possuem características próprias, sendo formadas por um ou vários minerais associados.

Os minerais são corpos sólidos com estrutura cristalina (as partículas apresentam um arranjo ordenado), naturais (não há intervenção humana), inorgânicos e com composição química definida (a composição química de um mineral é sempre a mesma).

Entre as propriedades físicas dos minerais distinguem-se: propriedades ópticas – cor, risca e brilho; propriedades mecânicas – dureza, clivagem e fractura; densidade.

  • Cor dos minerais - Os minerais que apresentam uma cor característica e própria designam-se por minerais idiocromáticos. Os minerais que não apresentam uma cor constante designam-se por alocromáticos. A diversidade de cor deve-se à mistura de pequenas quantidades de certos elementos químicos.

  • Risca ou traço - A risca ou traço corresponde à cor do mineral quando reduzido a pó. Mesmo que a cor do mineral varie, a risca mantém-se constante, podendo até ser diferente da própria cor do mineral.
  • Brilho ou lustre - O brilho consiste no efeito produzido pela qualidade e intensidade de luz reflectida numa superfície de fractura recente do mineral. Os minerais podem ter brilho metálico, ou seja, reflectem a luz de um modo semelhante ao dos metais polidos, normalmente, estes minerais têm risca escura ou negra. Existem, também, minerais que têm brilho não-metálico ou vulgar.

  • Clivagem e fractura - A clivagem corresponde à tendência de um mineral partir segundo direcções preferenciais, desenvolvendo superfícies de ruptura planas e brilhantes. No entanto, existem minerais que não apresentam clivagem e desagrega-se em fragmentos com superfícies irregulares, esta propriedade designa-se fractura e revela que todas as ligações são igualmente fortes.

  • Dureza - A dureza consiste na resistência que o mineral oferece ao ser riscado por outro mineral ou por determinados objectos. A determinação da dureza dos minerais é feita em relação aos termos da escala de dureza – escala de Mohs – constituída por dez termos.
  • Densidade - A densidade absoluta, ou massa volúmica, de uma substância traduz a massa por unidade de volume. Depende da natureza das partículas e do tipo de arranjo das mesmas.

Os minerais apresentam propriedades químicas. Através de testes químicos é possível identificar os minerais. Por exemplo, o teste do sabor salgado para a halite (NaCl) ou o teste da efervescência produzida por acção do ácido clorídrico.