2 - processos e materiais geolÓgicos importantes em ambientes terrestres

ESPAÇO ESCOLAR RESUMOS – GEOLOGIA 11ºANO www.espacoescolar.co.cc

1

PROCESSOS E MATERIAIS GEOLÓGICOS IMPORTANTES EM AMBIENTES TERRESTRES

ROCHAS SEDIMENTARES:

Rochas – unidades estruturais da crusta e do manto que possuem características

próprias, sendo formadas, por um ou vários minerais associados.

Minerais – corpos sólidos em que as partículas elementares se dispõem de forma

ordenada e regular segundo as três dimensões do espaço. Corpos com estrutura cristalina, naturais, inorgânicos e com composição definida ou variável dentro de certos limites.

Propriedades físicas dos minerais: Propriedades ópticas:

- Cor: os minerais podem ser idiocromáticos (cor não variável, tendem a ser minerais escuros e com brilho metálico) ou alocromáticos (cor variável, tendem a ser minerais claros). - Risca ou traço: corresponde à cor do mineral quando reduzido a pó (os minerais alocromáticos possuem risca clara ou incolor). - Brilho: os minerais podem ter brilho metálico (reflectem a luz de um modo semelhante ao dos metais polidos) ou brilho não metálico.

Propriedades mecânicas: - Dureza: é a resistência que o mineral oferece ao ser riscado por outro mineral ou por determinados objectos. Uma das escalas de dureza relativa mais utilizada é a Escala de Mohs, constituída por dez termos colocados por ordem crescente de dureza. - Clivagem: o mineral fragmenta-se segundo direcções preferenciais, por planos paralelos entre si com superfícies lisas e brilhantes. Estes planos localizam-se onde a ligação entre os elementos constituintes são mais fracas. - Fractura: o mineral fragmenta-se segundo superfícies irregulares, pois todas as ligações são igualmente fortes, qualquer que seja a direcção considerada.

Densidade: - Absoluta (g/cm3): traduz a massa por unidade de volume. - Relativa: calcula-se dividindo a massa volúmica (densidade absoluta) do mineral pela massa volúmica de água (1g/cm3).

Propriedades químicas dos minerais: Teste do sabor salgado – determinação da presença da halite (NaCl).

Teste da efervescência – pelo contacto com um ácido.

Formação de rochas sedimentares: A formação das rochas sedimentares implica duas etapas fundamentais: - Sedimentogénese – formação, transporte e deposição dos materiais provenientes da rocha-mãe.


2

- Diagénese – responsável pela consolidação dos sedimentos e pela sua transformação numa rocha consolidada.

a) Sedimentogénese: Os sedimentos podem ser: detríticos ou clastos (resultam da alteração de outras rochas), de origem química (precipitação de substâncias dissolvidas na água) ou de origem biogénica (restos de seres vivos). A sedimentogénese é composta por: meteorização (física e química), erosão, transporte e sedimentação.

Meteorização – alteração física e química de rochas pela acção de agentes como a

água, o vento, as mudanças de temperatura e os próprios seres vivos.

Meteorização física – provoca nas rochas uma desagregação em fragmentos de dimensões cada vez menores, mas que retêm as características do material original. Alguns agentes de meteorização física são: o gelo (crioclastia), as alterações térmicas/dilatações e contracções térmicas (termoclastia), a actividade biológica, a descompressão à superfície o que provoca uma expansão da rocha , a acção mecânica da água e do vento (exemplo: chaminés-de-fada) e a divisão da rocha pela acção de sais (haloclastia).

Meteorização química – transformação química dos minerais existentes na rocha-mãe devido, principalmente, à acção da água e dos gases atmosféricos (oxigénio e dióxido de carbono). Esta transformação permite a minerais, que no ambiente de formação são estáveis e se tornam instáveis nas condições superficiais, sofrerem reacções químicas originando novos minerais. Os processos de meteorização química mais importantes são: a hidrólise (substituição dos catiões de uma estrutura pelos iões de hidrogénio provenientes da água ou de um ácido; a caulinização é um processo de hidrólise dos feldspatos com formação de caulinite.), a oxidação (reacção com o oxigénio atmosférico) e a carbonatação (reacção de águas acidificadas com alguns minerais, devido à associação ou dissociação de carbonato de cálcio).

A formação de caos de blocos dá-se do seguinte modo: devido aos movimentos tectónicos as rochas afloram, dá-se a erosão dos materiais suprajacentes e a, consequente, descompressão à superfície formando-se diaclases. A água pode aumentar o seu tamanho ou pode fazer com que ocorra uma meteorização química. O arredondamento das rochas dá-se pela acção erosiva da água da chuva e do vento e por processos de arenização.


3

As diaclases são superfícies de fractura provocadas por tensões internas da crusta ou por fenómenos de descompressão, devido à remoção de camadas superiores, e também pelas variações de temperaturas.

Erosão – remoção dos materiais resultantes da meteorização da rocha-mãe, pela

acção da gravidade, da água, do vento ou do gelo.

Transporte – se os detritos se acumularem no local de origem, formam depósitos

residuais. Na maior parte dos casos eles vão sofrer um processo de transporte mais ou menos longo, sendo a água, o vento e o gelo os principais agentes de transportes. Durante o transporte, os detritos sofrem sucessivas alterações, tais como o arredondamento (os detritos vão perdendo as arestas e vértices ficando as superfícies cada vez mais lisas e curvas, devido aos choque entre eles e ao atrito com as rochas de superfície), uma diminuição de tamanho e a granosselecção (as partículas são seleccionadas e separadas de acordo com o tamanho, a forma e a densidade).

Deposição e sedimentação – à medida que o agente de transporte perde energia,

o transporte cessa e os sedimentos vão-se depositando de acordo com o seu peso e o seu tamanho em camadas sucessivas (normalmente, estratos separados uns dos outros por superfícies de estratificação). A sedimentação pode ocorrer em ambientes terrestres, mas ocorre, principalmente, em ambientes aquáticos. b) Diagénese: - Conjunto de processos físico-químicos a que ficam sujeitos os sedimentos após deposição e que conduzem à sua consolidação e transformação numa rocha sedimentar. Alguns desses processos são:

Compactação – à medida que novas camadas de sedimentos se depositam sobre as

anteriores, elas afundam e a pressão aumenta; este aumento de pressão provoca a compactação dos sedimentos e a sua desidratação de forma progressiva.

Cimentação – parte das substâncias em suspensão ou dissolvidas na água intersticial

precipitam (materiais de neoformação) e originam um cimento que ocupa os espaços vazios entre os sedimentos ligando-os entre si, formando uma rocha consolidada.

Classificação de rochas sedimentares: Podem considerar-se três grupos de rochas sedimentares: rochas detríticas, rochas quimiogénicas e rochas biogénicas.

Rochas detríticas – rochas formadas a partir de materiais detríticos resultantes da erosão de rochas já existentes e constituídas basicamente por minerais inalterados ou muito pouco alterados. Podem ser não consolidadas ou consolidadas. A sua origem é física e química. Não consolidadas: balastros > areias > siltes > argilas Consolidadas: brecha (elementos angulosos) / conglomerado (elementos rolados) > arenito > siltito > argilito


4

Rochas quimiogénicas – rochas formadas a partir de sedimentos resultantes da precipitação de substâncias em solução. São formadas, essencialmente, por minerais de neoformação que têm origem na precipitação de substâncias em solução (calcários de precipitação) ou na evaporação do solvente, a água (evaporitos). A sua origem é química. Travertino – calcário de precipitação resultante da precipitação do carbonato de cálcio com formação de calcite. Formam-se em grutas ou em terrenos alagadiços de calcário. Gesso – evaporito resultante da cristalização de sulfato de cálcio devido à evaporação, o que forma sulfato de cálcio hidratado. Sal-gema – evaporito resultante da formação de cristais de halite e outros sais por evaporação da água.

Rochas biogénicas – rochas formadas por sedimentos de origem orgânica, ou seja, por sedimentos com origem a partir de restos de seres vivos ou por materiais por eles produzidos resultantes da sua actividade. Calcário recifal – formados a partir do calcário resultante dos esqueletos calcários dos corais que vivem em águas do mar quentes e pouco profundas. Calcário conquífero – formados pela acumulação de conchas de animais, como os moluscos, posteriormente cimentadas. Carvões – resultam da acumulação de sedimentos constituídos por grandes quantidades de matéria orgânica predominantemente vegetal (turfa). Formam-se em bacias de sedimentação lacustres ou lagunares costeiras em que o fundo da bacia vai afundando progressivamente (subsidência). Os sedimentos orgânicos afundam e, pela deposição de novas camadas sedimentares, ficam isolados da acção da decomposição de compostos orgânicos aeróbios, ficando apenas sujeitos à acção decompositora das bactérias anaeróbias. À medida que afundam, os materiais sedimentares sofrem um processo de diagénese que conduz à formação do carvão. Aumenta a compactação e a desidratação e verifica-se um aumento gradual do teor de carbono dos carvões (incarbonização). A partir da turfa é possível estabelecer a seguinte sequência de grau crescente de diagénese e incarbonização: Turfa < lignito < carvão betuminoso < antracite


5

Os carvões, o petróleo e o gás natural são designados por combustíveis fósseis porque utilizam energia solar captada, transformada, armazenada e preservada durante milhões de anos.

O petróleo tem origem no plâncton rico em lípidos que fica aprisionado em ambiente anaeróbio, em camadas sedimentares, que virão a constituir a rocha-mãe. A transformação lenta desta matéria origina hidrocarbonetos que, devido à sua baixa densidade, tendem a migrar para a superfície. Os hidrocarbonetos ficarão acumulados em camadas rochosas impermeáveis – rocha-armazém se, por cima delas, existirem rochas impermeáveis – rocha-cobertura – que provocam a retenção dos hidrocarbonetos. Este conjunto litológico é designado por armadilha petrolífera. Falhas, domas salinos e dobras são algumas armadilhas petrolíferas.

Rochas sedimentares, arquivos históricos da Terra: Nas superfícies de estratificação ocorrem frequentemente marcas que testemunham a existência de pausas ou interrupções na sedimentação. Por exemplo: - Marcas de ondulação - Fendas de dessecação - Marcas das gotas da chuva - Icnofósseis (pegadas de animais, pistas de reptação, fezes fossilizadas) Segundo o princípio das causas actuais ou do actualismo, pode explicar-se o passado a partir do que se observa hoje, isto é, causas que provocaram determinados fenómenos no passado são idênticas às que provocam o mesmo tipo de fenómenos no presente. Fósseis – restos ou vestígios de seres vivos que viveram em tempos geológicos anteriores e que foram contemporâneos da génese da rocha que os contém. Processos de fossilização: - Conservação – os organismos são preservados sem alteração ou com pequenas modificações. Na mumificação, o corpo é desidratado e fica como que embalsamado devido ao facto de estar isolado por um meio isolante que evita o contacto com o oxigénio. - Moldagem – o organismo ou parte dele imprime um molde em sedimentos finos que o envolvem ou preenchem. O organismo pode, posteriormente, ser destruído, persistindo o molde. Nalguns casos pode formar-se um molde interno e um molde externo. Certos órgãos muito finos e achatados podem fossilizar por um processo especial de moldagem, designado por impressão. - Mineralização – os constituintes de partes duras são substituídos por minerais transportados em solução nas águas subterrâneas e que precipitam. - Icnofósseis (marcas fósseis) – são vestígios da actividade dos animais, pegadas, marcas de reptação, ninhos, fezes, e outros.

Datação relativa das rochas: - Processo de datação que permite avaliar a idade de umas formações geológicas em relação a outras. A estratigrafia é o ramo da geologia que se ocupa do estudo das


6

rochas sedimentares e das suas relações espaciais e temporais. Para proceder à datação de uma rocha podem ser utilizados diferentes princípios:

Princípio da sobreposição – numa sequência de estratos em que não ocorreu alteração das posições de origem, qualquer estrato é mais recente do que aquele que está abaixo dele (muro) e mais antigo do que aquele que está acima dele (tecto). Sempre que se verifica uma alteração no modo de deposição de estratos ou no tipo de rochas, dizemos que há uma discordância; no primeiro caso angular e no segundo caso litológica.

Princípio da continuidade lateral – em colunas estratigráficas de dois lugares afastados é possível relacionar cronologicamente estratos idênticos dos dois locais, desde que as sequências de deposição sejam semelhantes.

Princípio da identidade paleontológica – estratos pertencentes a colunas estratigráficas diferentes e que possuam conjuntos de fósseis semelhantes tem a mesma idade relativa. Os fósseis de organismos que viveram durante um curto intervalo de tempo geológico e que tiveram grande expansão geográfica permitem correlacionar com maior precisão a idade relativa de dois estratos que os possuam. Por este motivo, esses fósseis designam-se por fósseis de idade.

Princípio da intersecção – toda a estrutura que intersecte outra é mais recente do que ela.

Princípio da inclusão – os fragmentos de rocha incorporados num dado estrato são mais antigos do que ele.

Datação absoluta de rochas: - Processo de datação que consiste na determinação da idade das formações geológicas ou de certos acontecimentos, referida em valores numéricos, geralmente em milhões de anos (M.a.). A técnica mais rigorosa para a datação absoluta é a datação radiométrica, que é baseada ma desintegração regular de isótopos radioactivos naturais. Os minerais constituintes das rochas podem conter pequenas quantidades de elementos radioactivos, cuja desintegração se faz a uma velocidade constante. O tempo necessário para que se dê a desintegração de metade do número de átomos iniciais de uma amostra, originando átomos-filhos estáveis, designa-se por período de semitransformação ou semivida do elemento.

Paleoambientes: Paleoambientes são os ambientes antigos, associados à formação das rochas. Através do estudo das rochas sedimentares é possível ficar a saber dados relativos: ao clima, à fauna, à flora, à idade dos estratos, à composição da atmosfera, à repartição dos continentes e oceanos, ou seja, é possível reconstituir paleoambientes. O conjunto de características texturais, mineralógicas, químicas ou paleontológicas que permitem definir o ambiente de sedimentação ou de formação de uma rocha constitui o seu fácies. Fósseis de fácies – fósseis que permitem reconstituir os ambientes em que, no passado, as rochas que os contêm foram geradas. Os melhores fósseis de fácies caracterizam-se por uma grande distribuição estratigráfica e por uma pequena distribuição geográfica.


7

Escala do tempo geológico: A escala do tempo geológico tem várias divisões com diferentes amplitudes. Entre essas divisões, consideramos as Eras que estão divididas em Períodos que, por sua vez, estão subdivididos em Épocas. Podemos, assim, considerar quatro Eras: o Pré-Câmbrico, o Paleozóico, o Mesozóico e o Cenozóico. As grandes alterações biológicas ocorreram à: - 65 M.a. (Mesozóico para Cenozóico) – Extinção em massa num curto espaço de tempo. Desaparecimento dos dinossauros e de muitos invertebrados (exemplo: amonites). - 250 M.a. (Paleozóico para Mesozóico) – Maior extinção em massa documentada pelo registo fóssil. Extinção de 95% de todas as espécies marinhas e de 70% dos vertebrados terrestres. - 542 M.a. (Pré-Câmbrico para Paleozóico) – Aparecimento de grande quantidade de organismos com paredes duras (concha ou carapaça). - Os primeiros representantes do género Homo só apareceram durante o Neogénico, no Cenozóico.

2 - processos e materiais geolÓgicos importantes em ambientes terrestres

Documents