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Cristais de enxonfre com aragonita (Itália) Foto: Dusan Slivka (A grande enciclopédia dos Minerais)

Dra. Maria Judite Garcia MSc. Elza de Fátima Bedani

2011

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ÍNDICE

AULA 1 – Introdução a Mineralogia, Petrologia e Cristalografia .................. 01

AULA 2 – Propriedades Físicas dos Minerais.................................................. 08

AULA 3 – Propriedades Ópticas dos Minerais................................................. 13

AULA 4 – Petrologia: Rochas Magmáticas ...................................................... 18

AULA 5 – Rochas Sedimentares ........................................................................ 23

AULA 6 – Rochas Metamórficas ....................................................................... 30

AULA 7 – Geodinâmica Externa ....................................................................... 33

AULA 8 – Geodinâmica Interna ........................................................................ 37

AULA 9 – Vulcanismo e Sismologia.................................................................. 47

AULA 10 – Noções de Cartografia ................................................................... 51

Referências Bibliográficas................................................................................. 59

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AULA 1

INTRODUÇÃO À MINERALOGIA, PETROLOGIA E CRISTALOGRAFIA

MINERALOGIA: é o ramo da Geologia que estuda os minerais, sua composição, propriedades, gênese e ocorrência. Mineral: é um corpo homogêneo, formado de um elemento ou composto químico resultante

de processos inorgânicos. Possui composição química definida, arranjo atômico interno ordenado e é encontrado naturalmente na crosta terrestre. Geralmente apresenta-se como um sólido, com excessão da água e mercúrio.

Ex: Quartzo, Mica, Feldspato, Calcita, Dolomita, Turmalina, Ágata e etc. PETROLOGIA: é o ramo da Geologia que se dedica ao estudo das rochas, sua constituição, textura,origem e classificação. Rochas: são os principais constituintes da crosta terrestre, formam-se a partir de agregados

naturais (inorgânicos) de um ou mais minerais, incluindo o vidro vulcânico e podem ser produzidas por organismos (orgânicas). Possuem aspecto heterogêneo.

Ex: Basalto, Granito, Arenito, Ardósia, Calcário, Coquina e etc.

CRISTALOGRAFIA: trata do estudo dos cristais e das leis que governam seu crescimento, sua forma externa e estrutura interna. Cristal: sólido homogêneo, que possui arranjo atômico interno tridimensional, refletido

externamente. Encontra-se limitado por superfícies geralmente planas, lisas, apresentando-se com formas geométricas externas.

Sistema Cúbico ou Isométrico: Forma Fundamental: Cubo Ex: Galena, Pirita, Diamante e Magnetita

Cristal de Pirita

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Sistema Cúbico Composto Ex: Fluorita e Magnetita

Cristais de Magnetita Cristal de Fluorita

Sistema Tetragonal ou Quadrático: Forma Fundamental: prisma reto de base quadrada. Ex: Calcopirita e Cassiterita.

Cristais de Cassiterita

Sistema Hexagonal: Forma Fundamental: prisma reto de base hexagonal. Ex: Quartzo e Berilo.

Cristal de Quartzo

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Sistema Ortorrômbico ou Rômbico: Forma Fundamental: prisma reto de base rômbica. Ex: Enxofre, Barita e Aragonita.

Cristais de Enxofre Sistema Monoclínico: Forma Fundamental: prisma oblíquo de base rômbica: Cristal de Feldspato Cristal de Biotita

Sistema Triclínico: Forma Fundamental: Prisma oblíquo de base paralelogrâmica.

Ex: Albita e Cianita

. Cristal de Albita Cristal de Cianita

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Sistema Romboédrico ou Trigonal: Forma Fundamental: Romboedro. Ex: Calcita, Grafita e hematita.

Cristal de Calcita MINÉRIOS: trata-se de um mineral, ou de uma associação de minerais (rocha), que contém

um metal e/ou minerais exploráveis economicamente em grande escala. Assim, minérios são materiais de grande valor econômico.

Ex: Hematita: minério de ferro Pirita minério de enxofre e ferro Magnetita: minério de ferro Enxofre: minério de enxofre

Bauxita: minério de alumínio Galena: minério de chumbo Apatita: minério de fosfato Fluorita: minério de flúor

GRUPAMENTOS CRISTALINOS: os cristais aparecem com pouca freqüência isolados,

geralmente surgem em grupamentos. Um dos grupamentos comumente observados são os grupamentos irregulares classificados como Drusas e Geôdos (Figura 1).

Drusas: são quaisquer associações de cristais que atapetam o interior de rochas, minerais ou em fendas. possuem a base levemente côncava, convexa ou plana. Geôdos: constituem-se de uma massa mineral ôca, mais ou menos esférica, atapetada de cristais no seu interior.

Figura 1: Exemplos de Grupamentos Cristalinos (Acervo LabGeo)

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A B

C

Figura 2: Geodos de Quartzo nas minas de Ametista/RS/Brasil: A - Geodos de quartzo e ametista (in situ); B-Geodo de quartzo branco/hialino (in situ); C-Geodos de quartzo ametista (parte e contraparte) (Garcia & Bistrichi, 2011).

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MINERALÓIDE OU SUBSTÂNCIA AMORFA: Qualquer sólido ou líquido que não

possui arranjo atômico interno ordenado, poderá ser de origem orgânica ou inorgânica, que ocorra naturalmente na crosta terrestre.

Ex: Vidro Vulcânico, Âmbar, Pérola, Carvão e etc.

Âmbar Pérola ESCÓRIAS: Formam-se a partir de resíduos industriais descartáveis. Ex: usinas siderúrgicas, usinas de cana-se-açúcar, de vidro e etc.

1ª AULA PRÁTICA

1) Em sua bancada encontram-se presentes rochas e minerais separe-os e identifique-os.

MINERAIS ROCHAS

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________________________________ _______________________________

________________________________ _______________________________

________________________________ _______________________________

_________________________________ _______________________________

_________________________________ _______________________________

_________________________________ _______________________________

2) Defina Mineralóide: identifique quais se encontram presentes em sua bancada.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3) O que é escória?

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

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4) Diferencie Mineral de Rocha.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5) Observe a amostra de Pegmatito. Quais os minerais que o constituem?

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6) O que é Minério? Quais se encontram presentes em sua bancada?

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

7) Cite quais os minerais na forma de cristal, que se encontram presentes em sua bancada.

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

8) Defina cristal. Cite 2 exemplos.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

9) Em sua bancada existem grupamentos cristalinos. Quais são? Explique-os.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

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AULA 2

PROPRIEDADES FÍSICAS DOS MINERAIS

CLIVAGEM É a propriedade que o mineral tem de dividir-se em planos paralelos e lisos entre si. A

clivagem depende da estrutura do mineral e ocorre somente, paralela aos planos dos átomos. Nem todos os minerais sofrem clivagem. Proeminente: a clivagem realiza-se com muita facilidade, as lâminas destacam-se sob

pressão da unha ou de um estilete. Ex: Mica e Gipsita. Perfeita: ocorre quando se realiza sob ligeira percursão de um martelo. Ex: Galena,

Feldspato e Calcita. Indistinta: é difícil distinguir-se a face onde se deu a clivagem das regiões simplesmente

fraturadas. Ex: Apatita, Berilo e etc. FRATURA

É a maneira pela qual o mineral se rompe, sem ser ao longo da superfície de clivagem.

Conchoidal ou Concóide: quando a fratura possui superfícies lisas, curvas, semelhantes a

superfície interna de uma concha. Ex: Quartzo Fibrosa ou Estilhaçada: quando o mineral se rompe, mostrando estilhaços ou fibras.

Ex: Amianto e Limonita. Desigual ou Irregular: quando o mineral se rompe, formando superfícies rugosas e

Irregulares. Ex: Turmalina e Magnetita. DUREZA

É a resistência que uma superfície lisa oferece ao ser riscada. Depende da estrutura do

mineral, visto que, quanto mais forte as ligações atômicas, mais duro o mineral. O grau de dureza é determinado, observando-se a facilidade ou dificuldade relativa com que o mineral é riscado por outro, por um estilete ou pela unha.

Pode-se dizer que a dureza de um mineral é a sua possibilidade de ser riscado. Tem-se

uma série de dez minerais comuns para servir de escala, dispostos na ordem de sua dureza crescente, conhecida por: Escala de Dureza de Mohs.

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Escala de Dureza de Mohs 1 Talco 6 Ortoclásio (feldspato)

Unha 2 Gipsita 7 Quartzo 3 Calcita 8 Topázio 4 Fluorita 9 Coríndon Estilete 5 Apatita 10 Diamante

O ensaio consiste em fazer riscar o mineral com outro mineral. Ex: o 7 risca o 6, mas não risca o 8.

TENACIDADE

Consta da resistência que um mineral oferece ao ser rompido, esmagado, rasgado ou

dobrado.

Quebradiço ou Friável: um mineral que se rompe ou pulveriza facilmente; reduz-se a pó quando submetido a uma determinada pressão. Ex: Calcita

Maleável: um mineral pode ser transformado em lâminas delgadas por percussão, usando um martelo. Ex: Ouro, Prata e Platina.

Séctil: um mineral que pode ser cortado em aparas delgadas com um canivete ou qualquer lâmina. Ex: Gipsita.

Dúctil: um mineral que se reduz a fios. Ex: Amianto. Flexibilidade: um mineral ao ser dobrado pode voltar ou não a sua posição original.

Plástico: um mineral que se encurva sem se romper, mas não retorna à sua posição original quando a pressão cessa. Ex: Talco Laminar.

Elástico: um mineral que após ter sido encurvado, retorna a sua posição original quando a pressão cessa. Ex: Mica.

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DENSIDADE RELATIVA OU PESO ESPECÍFICO É o número que exprime a relação entre o peso de um mineral e de um volume de

água igual a 4ºC (nesta temperatura e sob pressão de uma atmosfera, a água possui maior densidade). A densidade relativa depende de dois fatores:

a) A espécie de átomos que é composto; b) A forma pela qual os átomos se encontram organizados entre si.

A densidade relativa é obtida por meio da Balança de Jolly. Pesa-se primeiramente o

mineral no ar (Par), em seguida o mineral é imerso em água (Págua). Então, Par – Págua é igual a perda de peso causada pela imersão na água, ou o peso de um volume igual de água.

Par

d = _________ Par - Págua

Ex: Se um mineral possui 2 de densidade relativa, significa que pesa duas vezes quanto o mesmo de água.

2ª AULA PRÁTICA

1) Observe os seguintes minerais e classifique-os quanto a clivagem: a-Feldspato: ________________________________________________________________ b-Mica: ____________________________________________________________________ c-Galena:___________________________________________________________________ d-Quartzo: __________________________________________________________________ e-Calcita: __________________________________________________________________ f-Gipsita:___________________________________________________________________ g-Apatita:___________________________________________________________________

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2) Observando os minerais abaixo, classifique-os quanto a fratura: a-Quartzo:__________________________________________________________________ b-Turmalina:________________________________________________________________ c-Amianto:_________________________________________________________________ d-Magnetita:________________________________________________________________ e-Galena:___________________________________________________________________ 3) Teste a dureza dos seguintes minerais: a-Quartzo:___________________________ f- Talco: ____________________________ b-Feldspato: _________________________ g- Topázio: __________________________ c-Calcita:____________________________ h- Fluorita: __________________________ d-Mica:_____________________________ i- Apatita: ___________________________ e-Gipsita:___________________________ j- Galena: ____________________________ 4) Baseando-se na Escala de Dureza de Mohs, qual é a dureza e o mineral que risca o Quartzo mas não risca o Coridon? ___________________________________________________________________________ 5) Assinale os verdadeiros minerais: ( ) Hematita ( ) Âmbar ( ) Pegmatito ( ) Mica ( ) Carvão ( ) Feldspato ( ) Quartzo ( ) Areia 6) Relacione os minérios presentes em sua bancada. _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 7) Como podem ser classificados dois fragmentos inorgânicos, homogêneos, com as mesmas, com as mesmas propriedades físicas e cores diferentes? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________

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8) Responda: a) Quando um mineral é cortado em lâminas com um canivete ___________________________________________________________________________ Ex: ______________________________ b) Propriedade onde o mineral é curvado sem se romper, não retornando à sua posição original, quando a pressão cessa. ___________________________________________________________________________ Ex: ______________________________________ c) Quando um mineral se rompe ou pulveriza facilmente, se submetido a uma pressão. ___________________________________________________________________________ Ex: ______________________________________

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AULA 3

PROPRIEDADES ÓPTICAS DOS MINERAIS

BRILHO

Consta da aparência geral da superfície de um mineral a luz refletida.

Metálico: possui a aparência brilhante de um metal. Ex: Pirita, Galena, Hematita e etc. Não metálico: engloba todos os minerais sem aparência metálica, geralmente são claros e

transmitem a luz através de suas bordas delgadas. Vítreo: brilho semelhante ao vidro. Ex: Quartzo, Fluorita, Calcita e etc. Graxo: possui aspecto de graxa. Ex: Granada e Malaquita. Resinoso: aparência de resina endurecida. Ex: Enxofre, Esfarelita e etc. Nacarado: possui a aparência iridescente da madrepérola. Ex: Mica Muscovita Gorduroso: aparência de estar coberto com uma camada de óleo. Ex: Grafita. Sedoso: lembra seda, sendo o resultado de um agregado paralelo de fibras finas. Ex: Gipsita, Malaquita, Amianto e etc. Perláceo: lembra pérola. Ex: Feldspato, Talco e Gipsita. Adamantino: brilho igual ao diamante, deve-se ao elevado índice de refração do mineral. Ex: Anglesita, Rutilo, Corindon e Diamante. Terroso: lembra terra. Ex: Bauxita e Caulim. Ceroso: Cera. Ex: Calcedônia . COR

Deve ser sempre observada numa fratura recente. Depende da absorção seletiva da luz

que é refletida ou transmitida pelo mineral. Idiocromáticos: minerais que possuem cor constante, dependendo apenas da constituição

química. Ex: Enxofre (amarelo), Galena (cinza), Calcopirita (amarelo latão), Malaquita (verde), etc.

Alocromáticos: minerais que possuem cores variadas na composição química ou devido a impurezas diversas. Ex: Quartzo (branco, verde, róseo, transparente, roxo, amarelo). Mica (branca, preta, marrom, roxo, verde) Dolomita, Calcita etc.

TRAÇO

Propriedade que o mineral possui de deixar um traço sobre uma superfície despolida

de porcelana. Baseia-se na cor do pó deixado pelo mineral. A cor do traço só varia se o mineral estiver em processo de decomposição. A dureza da placa de porcelana é aproximadamente 7, assim minerais com dureza superior não deixam traço, riscam, a porcelana, seu traço é dito incolor.

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Ex: Hematita: traço castanho-avermelhado; Enxofre: incolor / amarelado; Fluorita: branco. OUTRAS PROPRIEDADES DOS MINERAIS PROPRIEDADES ORGANOLÉPTICAS SABOR: apenas possuem gosto os minerais solúveis em água.

Salgado. Ex: Halita Doce. Ex: Bórax Amargo. Ex: Epsomita

ODOR: sente-se quando o mineral é umidecido, aquecido, ficcionado ou atacado por ácidos.

Sulforoso. Ex: Enxofre Fétido: alguns tipos de carbonato de cálcio que constituem os calcários. Argiloso (cheiro de moringa). Ex: Minerais de argila.

TATO: é a sensação que o mineral causa ao tato, o que varia muito.

Áspero. Ex: Enxofre Suave. Ex: Amianto Untuoso. Ex: Talco, Grafita Frio. Ex: Quartzo Pegajoso. Ex: Minerais de argila molhados.

PROPRIEDADES MAGNÉTICAS

Os minerais magnéticos são compostos de ferro e no seu estado natural são atraídos por um imã.

Podem ser: Fortemente magnéticos Ex: magnetita Moderadamente magnéticos Ex: hematita Fracamente magnéticos Ex: Turmalina

PROPRIEDADES TÉRMICAS Condutibilidade: consta da distribuição de calor no mineral de partícula a partícula. Fusibilidade: é a propriedade que os minerais têm de fundir-se pelo calor.

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PROPRIEDADES QUÍMICAS Esta propriedade depende da composição química, da geometria do arranjo atômico

interno e da natureza das forças elétricas que mantém os átomos unidos. Polimorfismo: ocorre quando minerais diferentes possuem a mesma composição química e o

arranjo atômico interno diferente. MINERAIS COMPOSIÇÃO QUÍMICA SISTEMA CRISTALINO

Diamante Grafita

C C

Cúbico Hexagonal

Pirita Marcassita

FeS2

FeS2

Cúbico Rômbico

Calcita Aragonita

CaCO3

CaCO3

Romboédrico Rômbico

Isomorfismo: ocorre quando minerais de composição química diferente, mas análoga,

cristalizam no mesmo sistema. MINERAIS COMPOSIÇÃO QUÍMICA SISTEMA CRISTALINO

Calcita CaCO3 Romboédrico Dolomita CaMg(CO3)2 Romboédrico Magnesita MgCO3 Romboédrico

Pseudomorfismo ou falsa-forma: quando o mineral se altera, de forma a modificar sua

estrutura interna, preservando, no entanto, sua forma externa. MINERAL ORIGINAL

COMPOSIÇÃO QUÍMICA

MINERAL RESULTANTE

COMPOSIÇÃO QUÍMICA

SISTEMA CRISTALINO

Pirita Fes2 Limonita 2Fe2O3 3H�2O Cúbico Magnetita Fe2O Fe�2O2 Limonita 2Fe2O3 3H�2O Cúbico Hematita Fe2O3 Limonita 2Fe2O3 3H�2O Hexagonal Pirrotita Fe3S6 Limonita 2Fe2O3 3H�2O Hexagonal

3ª AULA PRÁTICA 1) Observe o brilho dos seguintes minerais: Quartzo:_______________________________ Amianto:___________________________ Enxofre:_______________________________ Gipsita: ____________________________ Hematita: _____________________________ Granada: __________________________ Feldspato:_____________________________ Bauxita: ____________________________ Mica:_________________________________ Fluorita: ____________________________ Talco:________________________________ Grafita: _____________________________ 2) Teste o traço dos seguintes minerais: Quartzo:____________________________ Feldspato:___________________________ Enxofre:____________________________ Calcita:______________________________ Hematita:___________________________ Grafita:______________________________ Galena:_____________________________ Talco:_______________________________ Pirita: ______________________________ Fluorita:_____________________________

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3) Quais os minerais idiocromáticos presentes em sua bancada? MINERAL/COR MINERAL/COR _____________________________________ _________________________________ _____________________________________ _________________________________ _____________________________________ _________________________________ _____________________________________ _________________________________ _____________________________________ _________________________________ 4) E os minerais alocromáticos? MINERAL/COR MINERAL/COR _____________________________________ _________________________________ _____________________________________ _________________________________ _____________________________________ _________________________________ _____________________________________ _________________________________ _____________________________________ _________________________________ _____________________________________ _________________________________ _____________________________________ _________________________________ _____________________________________ _________________________________ 5) Assinale quais são os minérios dentre os materiais relacionados: ( ) Hematita ( ) Calcita ( ) Quartzo ( ) Fluorita ( ) Pirita ( ) Galena ( ) Bauxita ( ) Enxofre ( ) Feldspato ( ) Magnetita 6) Cite a Escala de Dureza de Mohs: 1)___________________________________ 6)_____________________________ 2)___________________________________ 7)_____________________________ 3)___________________________________ 8)_____________________________ 4)___________________________________ 9)_____________________________ 5)___________________________________ 10)____________________________ 7) Teste os minerais abaixo quanto ao tato: a) Enxofre: ___________________ d) Talco: ______________________ b) Calcita: ____________________ e) Quartzo: ___________________ c) Grafita: ____________________ f)Fluorita:_____________________

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8) Assinale dos exemplares abaixo, quais são os magnéticos: a- ( ) Magnetita d- ( ) Hematita b- ( ) Feldspato e- ( ) Calcita c- ( ) Areia Monazita f - ( ) Pirita 9) Classifique os minerais abaixo, quanto às propriedades químicas: a) Calcita e Dolomita:_________________________________________________ b) Dolomita e Quartzo:________________________________________________ c) Calcita e Aragonita: _______________________________________________ d) Grafita e Diamante: _______________________________________________ e) Marcassita e Aragonita: _____________________________________________ f) Calcita e Magnesita: ________________________________________________ 10) Analise as propriedades químicas: 10.1.) Dolomita Cor: _______________________ Clivagem: _____________________ Traço: _____________________ Fratura: _______________________ Brilho: _____________________ Dureza: _______________________ a- O que se observa quando submetido ao efeito do HCl? Por que? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 10.2) Talco Cor: ______________ ___________ Clivagem: _______________________ Traço: ________________________ Fratura: _________________________ Brilho: ________________________ Dureza: _________________________ 10.3) Quartzo Cor: ___________________________ Clivagem: ______________________ Traço: _________________________ Fratura: ________________________ Brilho: __________________________Dureza: _________________________

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AULA 4

PETROLOGIA PETROLOGIA: é o ramo da geologia que trata do estudo das rochas, sua constituição,

textura, origem e classificação. ROCHAS: são os principais constituintes da crosta terrestre, de origem inorgânica e

orgânica, muitas vezes com aspecto heterogêneo. DIVISÕES: Rochas Magmáticas ou Ígneas: Extrusivas, Efusivas ou Vulcânicas Intrusivas Hipoabissais Intrusivas ou Plutônicas Rochas Sedimentares: Clásticas Coerentes

Clásticas Incoerentes Origem Química Origem Orgânica

Rochas Metamórficas

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ROCHAS MAGMÁTICA OU ÍGNEAS ORIGEM: resultam do magma, proveniente do interior do planeta, que se resfria no interior ou na superfície da crosta terrestre. MAGMA: trata-se de uma mistura complexa de substâncias no estado de fusão, sendo umas mais ou menos voláteis. Magma Ácido ou Granítico: é rico em silicatos, possui grande viscosidade e encontra-se a uma temperatura menor. Forma 95% das rochas intrusivas ou plutônicas. Magma Básico ou Basáltico: é pobre em silicatos, não possui viscosidade (mais líquido), encontrando-se a uma temperatura maior. Forma 98% das rochas vulcânicas e efusivas. RESFRIAMENTO: a medida que ocorre a cristalização (solidificação), o resíduo magmático vai-se enriquecendo de elementos voláteis que não conseguem escapar, por se encontrarem fechados e comprimidos. A pressão interna sobe como conseqüência do aumento relativo dos voláteis, mesmo com o resfriamento contínuo ocorre ebulição e num determinado momento, as paredes não resistem mais à pressão dos gases, rompem-se, dando-se o escape dos voláteis. LOCALIZAÇÃO: aproximadamente a 30 km de profundidade.

ROCHAS MAGMÁTICAS INTRUSIVAS OU PLUTÔNICAS

São massas ígneas, que solidificam no interior da crosta terrestre, possuem resfriamento lento, o que possibilita o desenvolvimento dos grãos de minerais, tornando-os visíveis a olho nú. Ex: Granito, Sienito, Diorito e Gabro. Plutonismo: é a consolidação do magma no interior da crosta terrestre, originando as rochas

intrusivas ou plutônicas. Plutons: são corpos de rochas magmáticas consolidados no interior da crosta>

Formas Concordantes: que concordam com as camadas pré-existentes. Ex: Lacólito, Lopólito, Facólito. Formas Discordantes: que discordam das camadas pré-existentes. Ex: Dique, Neck, Apófise, Batólito, Stock.

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ROCHAS MAGMÁTICAS INTRUSIVAS HIPOABISSAIS

São massas ígneas com granulação grosseira, encontram-se associadas a intrusões plutônicas, portanto, formam-se no interior da crosta terrestre, próximo à superfície. Possuem resfriamento lento, possibilitando o desenvolvimento considerável dos grãos dos minerais. Ex: Pegmatito.

ROCHAS MAGMÁTICAS EXTRUSIVAS OU VULCÂNICAS

Resultam das massas ígneas que atingem o exterior (superfície terrestre). Possuem resfriamento rápido, impossibilitando o desenvolvimento dos grãos dos minerais, tornando-os microscópicos. Ex: Basalto, Púmice e Vidro Vulcânico (Obsidiana). Vulcanismo: ocorre quando o magma rompe a superfície terrestre, se derrama e resfria

rapidamente em contato com ar atmosférico.

FATORES DE CLASSIFICAÇÃO COMPOSIÇÃO QUÍMICA E/ OU COR: Leucocráticas ou Ácidas: possuem mais de 65% de sílica, que corresponde aos minerais félsicos (claros), e 35% de minerais máficos (escuros). São em geral rochas claras, predominando: quartzo, feldspato e muscovita. Mesocráticas ou Neutras: possuem de 65-55% de sílica, as quantidades de minerais félsicos e máficos são iguais, evidenciando cores intermediárias (cinza e verde). Melanocráticas ou Básicas: possuem menos de 45% de sílica, que corresponde a mais de 60% de minerais máficos e menos de 30% de minerais félsicos. Possuem cores escuras (negra, cinza-chumbo e verde escuro), predominam biotita, piroxênios e anfibólios. COMPOSIÇÃO MINERALÓGICA: Minerais Essenciais: definem e caracterizam as rochas magmáticas, sendo apenas dois ou três para cada tipo de rocha. Os principais minerais essenciais são: feldspato, quartzo, anfibólio, piroxênio, olivina, muscovita, biotita e nefelina. Minerais Acessórios: não são obrigatórios para a classificação da rocha, podem estar presentes ou não. Os principais são: Pirita, Turmalina, Apatita, Magnetita, Fluorita, Granada, Zircão e etc.

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TEXTURA: Refere-se as dimensões, forma, e arranjo dos minerais constituintes das rochas. Textura Fanerítica: os grãos dos minerais possuem diâmetro superior a 5mm (grãos grossos) ou 1 - 5 mm (grãos médios).

a) Equigranular ou Granular: com dimensões aproximadamente iguais. b) Porfirítico: com dimensões diferentes, alguns grãos são maiores (fenocristais).

Textura Microfanerítica: os grãos dos minerais apresentam diâmetro inferior a 1 mm. Textura Afanítica ou Afírica: os grãos dos minerais não são observados a olho nú.

a) Afanítica Porfirítica: rocha afanítica com alguns grãos visíveis a olho nu. Textura Vítrea: o resfriamento é tão rápido que impossibilita a cristalização. Textura Vesicular ou Traqueóide: resulta da ação de gases que se propagam dentro da massa viscosa, sendo expulsos com o resfriamento, originando assim cavidades. Textura Pegmatítica: quando os grãos dos minerais apresentam diâmetro acima de 2 cm.

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4ª AULA PRÁTICA

1) Baseando-se na amostra de Granito, responda:

1.1. Classifique-o quanto a sua gênese. Justifique sua resposta.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

1.2. Quais os minerais essenciais observados?

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________

1.3. E os acessórios?

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2) Observe a amostra de Basalto e responda:

2.1. Classifique-a quanto a sua gênese. Justifique sua resposta.

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2.2. Classifique-a quanto a textura:

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3) Explique a formação do Pegmatito, e sua classificação quanto a gênese.

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4) Relacione as rochas magmáticas presentes em sua bancada:

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

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AULA 5

ROCHAS SEDIMENTARES OU ESTRATIGRÁFICAS CONCEITOS: as rochas sedimentares são o resultado da deposição subaquática de detritos (exceto as areias do deserto), que são decompostos e erodidos de rochas pré-existentes (magmáticas, metamórficas e até mesmo sedimentares), assim como pela precipitação de soluções aquosas de ambiente e pela associação de organismos. Caracterizam-se em geral por um arranjo paralelo das partículas constituintes, formando camadas ou estratos que se distinguem entre si pelas diferenças de espessura, granulometria e cor. FORMAÇÃO: Destruição: a rocha matriz, geradora (pré-existente) sofre o processo de intemperismo através do vento, chuva, sol, variação de temperatura, umidade, etc, que acarreta na conseqüente destruição da rocha. Entre a rocha matriz e a rocha sedimentar final, muitos minerais podem alterar-se ou serem completamente destruídos. Transporte: os detritos decompostos são erodidos e transportados pelo vento e água da chuva e rios. A velocidade de erosão determina, em parte, a quantidade de sedimentos fornecida às áreas de deposição. Durante o transporte efetivo, as partículas individuais são geralmente modificadas no tamanho, na forma e no arredondamento, pela abrasão e fratura, que resulta do atrito e do impacto repetido das partículas, umas contra as outras e contra o leito da rocha. Deposição: de todos os ambientes, o mais extenso e duradouro é o marinho, onde se depositaram a maioria dos sedimentos antigos e a grande massa de sedimentos modernos. Diagênese ou Litificação: os processos diagenéticos atuam após a deposição, compactando e cimentando os sedimentos inconsolidados, transformando-os num agregado consolidado (Figura 2). Estes processos modificam a textura e a composição dos sedimentos. As etapas do processo são:

Compactação: as partículas sólidas são comprimidas, umas às outras, pelo peso das camadas suprajacentes. Autigênese: é o processo, onde os minerais estáveis ao ambiente diagenético se cristalizam novamente, sendo adicionados ao depósito original. Substituição: ocorre quando os minerais originais são substituídos por minerais autígenos. Cimentação: ocorre pela precipitação de material novo nos espaços entre os grânulos originais, muitas vezes originados por recristalização dos precipitados químicos originais.

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Figura 3: Seqüência Sedimentar- Parque Nacional Ichigualasco – Argentina

(Foto: Garcia & Bistrichi, 1999).

ROCHAS SEDIMENTARES CLÁSTICAS INCOERENTES

São rochas onde os detritos encontram-se desagregados (soltos), possuem diferentes tamanhos de grãos. Classificação segundo Wentworth (1922): Matação: diâmetro acima de 256 mm Cascalho: diâmetro de 256-64 mm Seixo Rolado: diâmetro de 64-2 mm Areia: diâmetro de 2- 0, 062 mm Silte: diâmetro de 0,062-0,004 mm

ROCHAS SEDIMENTARES CLÁSTICAS COERENTES

São rochas que possuem os detritos ligados por um cimento ou simplesmente compactados. O cimento pode ser: silicoso, calcífero, ferruginoso, argiloso e etc. Componentes das rochas: Arcabouço: são os grãos de natureza detrítica (cascalhos, seixos rolados e areia). Matriz: partículas de material detríticos com granulação menor. Cimento: preenche os espaços intergranulares, ligando o arcabouço e a matriz. Pode ser:

carbonático, ferruginoso, silicose e etc.

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Tipos de Rochas: Conglomerados: o arcabouço constitui-se de seixos rolados, cascalhos ou matacões. Brechas: o arcabouço constitui-se de grãos angulosos. Arenitos: o arcabouço constitui-se de areias. Siltitos: são partículas de silte ligadas por um cimento argiloso. Argilitos: partículas finíssimas de minerais de argila, que se depositam por decantação em ambientes calmos. Folhelhos: constituem-se de partículas de argila que se depositam por decantação e dispõe-se em planos paralelos, formando placas. Varvitos ou Ritmitos: formam varves de siltito e folhelho, possuem origem glacio-lacustre (lagos glaciais alimentados por geleiras), sua deposição obedece ao ciclo estacional. Durante as chuvas de outono deposita-se o siltito, que é claro e possui maior granulometria. Devido ao intemperismo do verão, deposita-se em menor quantidade. No inverno com o congelamento não ocorre deposição, mas morrem organismos (vegetais e animais), que entram em decomposição na primavera, misturando-se com as partículas de argila que se depositam, originando a camada que possui a cor escura e deposita-se em menor quantidade (Figura 3).

Figura 4: Varvito (Parque do Varvito- Itu/SP) Foto: Acervo LabGeo

Tillitos: são de origem glacial, constituem-se de partículas pequenas diversas.

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ROCHAS SEDIMENTARES DE ORIGEM QUÍMICA OU

AUTIGÊNICA

Formam-se a partir de soluções químicas, que se depositam por evaporação, precipitação, condições de temperatura, diferentes tipos de pH e etc. Estes sedimentos formam-se em áreas que se encontram, protegidas contra os restos de influência continental. Incluem regiões principalmente de águas rasas e quentes. Rochas Carbonáticas: formam-se pela precipitação de carbonato de cálcio (Figura 4) Ex: Calcários, Margas, estalactites, estalagmites e etc.

Figura 5: Estalactites - Chapada Diamantina

Foto: Siqueira (2007) Rochas Silicosas: formam-se pela precipitação de sílica (SiO2). Rochas Salinas (Evaporitos): são depósitos salinos formados a partir da evaporação da

água. Ocorrem em locais com limitada circulação de água e clima seco, onde a evaporação é superior a precipitação. Ex: Gipsita, Anidrita, Halita, Magnesita (Figuras 5 e 6)

Figura 6: Evaporitos (Parque Pan de Azucar – Chile) Figura 7: Evaporitos (Laguna Verde- Chile Foto: Garcia & Bistrichi, 2000 Foto: Garcia & Bistrichi, 2001

. Rochas Ferruginosas: constituídas por óxidos e hidróxidos de ferro, alumínio e manganês. Ex: Limonitas.

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ROCHAS SEDIMENTARES DE ORIGEM BIOGÊNICA

OU ORGÂNICA

Formam-se partir do acúmulo de vegetais ou atividades de animais em ambientes calmos. Rochas Carbonosas: Carvão: forma-se por processos bioquímicos e geoquímicos resultantes do acúmulo de restos

de vegetais em regiões pantanosas. a) Turfa: estágio inicial do carvão, o teor do carbono varia de 55-65%; b) Linhito: encontrado nas formações Mesozóicas, o teor de carbono varia de 65-75%; c) Hulha ou Carvão Betuminosos: carvão negro encontrado nas formações Paleozóicas, o teor

de carbono varia de 75-90%. d) Antracito: carvão negro encontrado nas formações Paleozóicas o teor de carbono varia de

90 a 95%. Rochas Oleígenas: Folhelho Pirobetuminoso: rocha de granulação fina, contendo matéria orgânica, de onde

podem ser extraídas quantidades apreciáveis de óleo. Petróleo: formam-se a partir de restos de vegetais e animais, que se depositam em grandes quantidades no fundo de mares, lagos e deltas. Sob a pressão das camadas de rochas superiores, sob a ação do calor e do tempo, essa massa de restos orgânicos vão entrando em reação química, transformando-se em hidrocarbonetos (combinação de moléculas de carbono e hidrogênio). O petróleo pode apresentar-se no estado líquido e semi-sólido, a cor varia de âmbar a negro. Formam-se em rochas como o folhelho, mas não permanece nessa rocha geradora, pode subir até encontrar uma camada impermeável, é armazenado numa rocha porosa (rocha armazenadora). Rochas Silicosas: Diatomitos: acúmulo de diatomácias (Figura 7). Coquinas: acúmulo de conchas substituídas por sílica (Figura 8).

Figura 8: Diatomitos – Argentina Figura 9: Coquinas – Coquimbo - Chile Foto: Garcia & Bistrichi, 2001 Foto: Garcia & Bistrichi, 2000

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Rochas Fosfáticas: Guano: excrementos de animais sobre as rochas, são substituídos pelo fosfato (Figura 9).

Figura 10: Formação de Guano - Vina del Mar - Chile

Foto: Garcia & Bistrichi, 1998 Rochas Carbonáticas: Calcários: pelo acúmulo de conchas, e precipitação de CaC03 por organismos. Coquinas: acúmulo de conchas.

5ª AULA PRÁTICA

1) Defina Rochas Sedimentares: _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 2) Classifique-as quanto à sua gênese. _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 3) Observe a amostra de Varvito e responda: 3.1- Classifique-a quanto à sua gênese. ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 3.2- Quais as rochas que o formam? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________

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3.3- Em que ambiente se forma? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 4) Estabeleça diferenças e semelhanças entre o Conglomerado e a Brecha. _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 5) Observe a amostra de Conglomerado e responda: 5.1- Qual a natureza do arcabouço? ___________________________________________________________________________ 5.2 - Da matriz? ___________________________________________________________________________ 5.3 - e do cimento? ___________________________________________________________________________ 6) Relacione as seguintes rochas presentes em sua bancada: 6.1.- Sedimentares clásticas coerentes: ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 6.2. - Sedimentares clásticas incoerentes: ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 6.3. - Sedimentares de origem química: ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 6.4. - Sedimentares de origem orgânica: ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 6.5 - Magmáticas Intrusivas ou Plutônicas: ___________________________________________________________________________ 6.6 - Magmáticas Intrusivas Hipoabissais: ___________________________________________________________________________ 6.7 - Magmáticas Extrusivas: __________________________________________________________________________________________

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AULA 6

ROCHAS METAMÓRFICAS

ORIGEM: formam-se a partir de rochas pré-existentes (magmáticas e sedimentares), que são

submetidas a determinados processos geológicos. METAMORFISMO: é o processo pelo qual, as rochas pré-existentes se transformam. A

temperatura, pressão, fortes atritos e agentes voláteis, são os principais fatores que agem no metamorfismo, onde todas as transformações ocorrem no estado sólido sem passar pelo estado de fusão.

Metamorfismo de Contato ou Termal: ocorre devido a aproximação ou contato com o magma. Dinamometamorfismo: resulta da ação conjunta da temperatura e pressão de forma intensa e brusca em dobramentos da crosta. RECRISTALIZAÇÃO: é o processo em que se formam ou não novos minerais. Recristalização Isoquímica: não ocorre mudança na composição química. Ex.: Areia de Quartzo Arenito Quartzito Recristalização Aloquímica: ocorre mudança na composição química. Ex.: CaCO3 + MgCl2 CaMg (CO3)2 + CaCl 2 calcita água do mar mármore dolomítico TEXTURA: é a forma como aparecem dispostos os grãos dos minerais. Xistosa: os grãos dos minerais encontram-se alongados e achatados. Ex. Ardósia, Micaxisto e filito. Granular: os minerais encontram-se em grãos. Ex.: Quartzito e Mármore. Gnáissica: os minerais encontram-se alternados em faixas de estrutura xistosa e granular. Ex.: Gnaisse e Itabirito. TIPOS DE ROCHAS: Quartzito; Gnaisse; Ardósia; Itabirito; Itacolomito; Micaxisto; Filito; Mármore; Migmatito e Milonito.

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6ª AULA PRÁTICA

1) Explique o metamorfismo de contato. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 2) Qual a textura das rochas metamórficas abaixo: Gnaisse:_____________________________ Quartzito:_________________________ Ardósia:______________________________ Micaxisto:________________________ Mármore:_____________________________ Itabirito: _________________________ 3) O que é recristalização? ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 4) Relacione os seguintes materiais presentes em sua bancada, para melhor fixação: 4.1. Rochas Magmáticas ou Plutônicas ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 4.2. Rochas Magmáticas Hipoabissais ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 4.3. Rochas Magmáticas Extrusivas ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 4.4. Rochas Sedimentares Clásticas Coerentes _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 4.5. Rochas Sedimentares Clásticas Incoerentes _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

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4.6. Rochas Sedimentares de Origem Química ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 4.7. Rochas Sedimentares de Origem Orgânica ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 4.8. Rochas Metamórficas ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 4.9. Minerais _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 4.10.Minérios _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 4.11. Cristais _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 4.12. Mineralóides ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________

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AULA 7

GEODINÂMICA EXTERNA (Processos de dinâmica superficial)

INTEMPERISMO: é o conjunto de processos operantes na superfície terrestre (agentes

atmosféricos e biológicos), que ocasionam a decomposição das rochas e minerais, formando o manto de intemperismo ou regolito.

EROSÃO: é o processo de remoção e transporte do material que constitui o manto do

intemperismo. FATORES QUE INFLUENCIAM NOS PROCESSOS:

• fatores climáticos: ventos, temperatura, precipitação, radiação solar e etc • atividades biológicas e cobertura vegetal • tipo de solo ou substrato rochoso • longitude e latitude • altitude • tipo de relevo (declividade e comprimento de rampa) • correntes aquáticas • ação antrópica entre outros

INTEMPERISMO FÍSICO (destruição das rochas mecanicamente)

Cristalização de sais: em regiões de clima árido ou semi-árido, os sais não são removidos pela água da chuva, visto que o índice de precipitação é baixíssimo e a evaporação é alta. Assim os sais são transportados para a superfície, pelo movimento de iluviação (água sobe dos lençóis freáticos por capilaridade), concentrando os sais na superfície ou nas fendas das rochas. Os sais se concentram nas fendas das rochas e se cristalizam aumentam seu volume, exercendo uma força expansiva, que aumenta cada vez mais com o crescimento dos cristais, acarretando na desagregação das rochas. Os sais (sulfatos, cloretos, nitratos e carbonatos), quando cristalizam formam as Eflorescências. Congelação ou Gelividade: a água ao congelar-se expande em 9% seu volume. Assim a água congelada inclusa nas fendas das rochas, exercem uma força expansiva. Este efeito sendo repetitivo acaba quebrando as rochas mecanicamente. É característico de regiões frias.

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Esfoliação Esferoidal: a variação de temperatura diária (durante o dia as rochas dilatam-se com o calor e a noite contraem-se com o frio), acarreta na destruição da rocha. A desagregação dá-se na forma de escamas ou lâminas concêntricas com a superfície (como uma cebola). Marmitamento: a rocha é destruída pelo turbilhar da água, movendo seixos que vão desgastando a rocha, acarretando na formação de orifícios. Quando os orifícios são grandes denominam-se de caldeirões e os pequenos marmitas. Erosão Antrópica ou Agente Físico-Biológico: a pressão do crescimento das raízes vegetais pode provocar a desagregação das rochas, desde que existam pequenas fendas.

INTEMPERISMO QUÍMICO (reação química entre a rocha e soluções aquosas)

Oxidação: pode ser provocado tanto por agentes orgânicos, quanto inorgânicos; os primeiros são resultantes do metabolismo de bactérias. Os elementos mais suscetíveis de oxidação durante o intemperismo são: Carbono, Nitrogênio, Fósforo, Ferro, Manganês. A cor dos minerais é modificada, passando pelo amarelo, castanho, laranja e vermelho. Ex: Hematita (Fe2O3) + (H2O) Limonita (Fe2O3 � H2O) Dissolução ou Carbonatação: o CO2 (gás carbônico) contido na água forma pequenas quantidades de ácido carbônico, que pode ser proveniente da atmosfera devido à quantidade de poluentes (derivados de combustíveis fósseis), ou originado da respiração das raízes de plantas e da decomposição dos resíduos orgânicos do solo. O ácido carbônico na água, quando atinge os calcários (CaCO3) dissolve-se. Se o CO2 escapar da água o carbonato de cálcio volta a precipitar-se, dando origem às estalactites e estalagmites em cavernas calcárias. CaCO3 + H2CO3 Ca(HCO3) 2

Calcita Ácido Carbônico Bicarbonato de Cálcio Hidratação e Hidrólise: determinados minerais podem adicionar moléculas de água à sua composição, formando novos minerais. Ex.: Anidrida (CaSO4) Gipsita (CaSO4 . H2O) Hematita (Fe2O3) Limonita (Fe2O3 . H2O) Feldspato (2KalSi3O8) Caulim (Al2Si2O5(OH)4 + 2KOH + 4SiO2)

Decomposição Químico-Biológica: a ação química dos organismos é muito variada. Algas, Líquens e Musgos, quando se fixam em rochas, provocam a formação de uma camada fina de regolito, que com o passar do tempo aumenta, favorecendo a fixação de plantas de maior porte.

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PROCESSOS DE EROSÃO

Erosão natural ou geológica: processo que ocorre naturalmente em equilíbrio com o ambiente. Erosão acelerada ou antrópica: processo auxiliado pela ação do homem colocando o ambiente em desequilíbrio. • EROSÃO LAMINAR: remoção progressiva e uniforme da superfície do solo. • EROSÃO LINEAR: concentração de linhas de fluxo originando os sulcos, que passam a

ravinas e terminam por originar as voçorocas ou boçorocas. • MOVIMENTOS DE MASSA: movimentos relacionados a encostas com declividades. Rastejos: Movimento lento descendente e contínuo em relevo com declividade. Afetam horizontes superficiais de solo ou de rocha alterada e fraturada e são observados através de indícios indiretos como encurvamento de arvores, cercas, deslocamentos de muros e outras estruturas e pequenos degraus na encosta. Escorregamentos: são movimentos rápidos de solo ou rocha, geralmente com direções e volumes bem definidos, cujo o centro de gravidade se desloca sempre para baixo e para fora da encosta.

De acordo com o material e sua geometria, os escorregamentos recebem denominações diferenciadas: escorregamentos translacionais ou planares (relacionados as foliações das rochas); escorregamentos circulares ou rotacionais (possuem superfícies de deslizamentos curvas) e escorregamentos em cunha (através de estruturas planares). Movimento de blocos rochosos: desprendimento de fragmentos rochosos resultando em queda livre de material grosseiro, pode ser do tipo queda, tombamento, rolamento ou desplacamento de blocos. Corridas: movimentos de massa com grandes dimensões e com escoamento rápido devido a uma dinâmica hídrica, podem ser caracterizadas como corridas de lama (solo e alto teor de água); corridas de terra (solo e menor teor de água) e corridas de detritos (com material mais grosseiro, fragmentos de rocha). • ASSOREAMENTO: acúmulo de sedimentos em meio aquoso. Pode ser de processos

naturais como transporte pelo vento, escoamento de água superficial ou erodido das margens de canais fluviais, esse processo podem ser acelerado pelas atividades antrópicas como atividades agrícolas, mudanças de cursos d’água, barramentos e etc.

• INUNDAÇÃO: extravasamento da água de um rio (enchente) para suas laterais (planície de inundação).

• SUBSIDÊNCIA OU COLAPSO: pode ocorrer naturalmente como processos de dissolução de carbonatos, acomodações de terrenos por peso ou por planos de fraqueza e falhamentos ou podem ser acelerados por ações antrópicas como bombeamento de águas subterrâneas.

• PROCESSOS COSTEIROS: dinâmica de energia de água que modificam e recortam a linha de costa através das ondas, marés e correntes marinhas.

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PEDOLOGIA

Pedologia: do grego, pedon = solo ou terreno e logos = conhecimento, que estuda a origem e o desenvolvimento do solo, assim como os processos e fenômeno que nele ocorrem. Edafologia: do grego, edafos = chão ou terreno e logos = conhecimento (estudo). Ciência que estuda a camada superficial do solo e a sua capacidade de produção agrícola. Solo: último grau de decomposição das rochas. Representa o ambiente natural de crescimento e desenvolvimento das plantas. A extensão, intensidade e grandeza das transformações, dependem da combinação em que os fatores de gênese se encontram. Fatores que influenciam na Formação do Solo: clima, organismos, rocha original, relevo, tempo de formação, etc. Outros Fatores: • Biostasia: em regiões arborizadas a vegetação atua como fixação da parte insolúvel. Assim existe o equilíbrio entre a cobertura vegetal e os processos de intemperismo. • Resistasia: se a vegetação desaparece, a erosão intensificada leva os produtos residuais, surge então a quebra no equilíbrio entre a cobertura vegetal e os processos de intemperismo. DESCRIÇÃO DO SOLO:

Perfil do Solo: é o conjunto de horizontes, num corte vertical que vai da superfície até o material que se deu origem ao solo. Horizonte: são camadas de aspecto e constituição diferentes, que se sucedem em profundidade, mais ou menos paralelas à superfície, que se formam sob a ação de um conjunto de fenômenos biológicos, físicos (Figuras 14 e 15). Funções ecológicas A pedosfera funciona como as fundações ou alicerces da vida em ecossistemas terrestres. As plantas além de consumirem água, oxigênio e gás carbônico, retiram do solo 15 elementos essenciais à vida: Macronutrientes: nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio, magnésio e enxofre (absorvidos em grandes quantidades). Micronutrientes: boro, cloro, cobre, ferro, manganês, molibidênio, níquel, cobalto e zinco (usados em quantidades menores).

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AULA 8

GEODINÂMICA INTERNA (Processos de dinâmica interna do Planeta Terra)

A ESTRUTURA DO INTERIOR DO GLOBO TERRESTRE O Planeta Terra divide-se em 3 camadas principais: Crosta, Manto e Núcleo (Figura 10).

Figura 11: Estrutura interna do Globo Terrestre (http://www.rbrebello.wordpress.com)

Velocidade das ondas em km/s

Camadas

Profundidade

(km)

Descontinuidades

Constituição Litológica P S

Densidade

Temperatura

Camada Superior

(Sial)

Granito

(Silício e Alumínio)

5.6

3.3

2.7

800 Cº

C R O S T A

L I T O S F E R A

Camada inferior (Sima)

Basalto

(Silício e magnésio)

6.5

3.8

3.0

1.000 Cº

Manto Superior

A S T E Zona N de baixa O velocidade S F E R A

Peridolito com ferro

e Sulfetos

* meteoritos

8.1

11.8

4.7

5.5

3.3

3.3

4.3

2.000 ºC

Manto

Inferior

Mesosfera

Piroxênios Pteridolitos Rochas ultramáficas,

Sulfetos e óxidos

13.6

14.0

7.0

8.0

4.7

5.5

3.000 ºC

Núcleo Externo (Líquido)

Ferro (90%) Níquel (08%)

Silício metálico e enxofre (2%)

8.0

8.1

9

11

4.000 ºC

Núcleo Interno (Sólido)

0

15

40

100

210

700

2.900

5.150

6.370

Conrad

Mohorovicic (Moho)

Repetti

Gutenberg

Wiechert

Ferro (90%) Níquel (08%)

Silício metálico e enxofre (2%)

11.2

14

- 5.000 ºC

Tabela 1: Estrutura Geral do Globo Terrestre

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CALOR NO INTERIOR DO PLANETA A temperatura do interior do planeta aumenta com a profundidade, de 10 a 30 metros é influenciada pela média anual da superfície terrestre. Grau Geotérmico: é o número de metros necessários descer em profundidade, para que ocorra o aumento de 1ºC. O valor aumenta em torno de 30 metros. Fatores que influenciam: a) Em regiões afetadas por vulcanismo recente, devido à maior proximidade com o magma, o grau geotérmico é menor, uma vez que não haverá muita diferença entre as temperaturas. b) Em áreas estáveis, tectonicamente inativas, o grau geotérmico é maior. Ex.: Regiões com rochas antigas (Complexo Brasileiro) c) A superfície terrestre tem uma perda anual de calor de ± 75 cal / cm2, que é obtido pelo grau geotérmico e pela condutibilidade térmica das rochas. d) A terra já estaria completamente consolidada e fria, se à reserva térmica inicial não fosse sempre adicionado o calor proveniente de outras fontes, como por exemplo, a desintegração radioativa, com base no teor de elementos radioativos das rochas (Urânio, Tório e Potássio), assim existe uma compensação da perda térmica. Cálculo do grau geotérmico: A mina de Morro Velho, com aproximadamente 2500 metros de profundidade, possui uma temperatura de 64 ºC (desconsiderando a refrigeração artificial da mina). A temperatura média anual da superfície é de 18 ºC. Qual o grau geotérmico da mina? Superfície T = 18 ºC 64 ºC - 18 ºC = 46 ºC 2500 m ÷ 46 ºC = 54,3 m/ºC 2500 m 65ºC Resposta: A cada 54,3 m a temperatura aumenta 1 ºC. PRODUÇÃO DE CALOR PELA RADIOATIVIDADE A quantidade de calor produzida pelos diferentes elementos é controlada pela sua abundância e pela velocidade de desintegração. Através da radioatividade é possível determinar o tempo gasto para ocorrer a transformação de um elemento em outro, isso acontece devido a mudança do número atômico, com perda de elétrons, mais partículas do próprio núcleo do átomo e energia, na forma da radiação, alguns elementos se transformam em segundo, há outros que levam milhares de anos.

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Meia Vida: é o tempo de desintegração da metade de um átomo “pai” radioativo em um sistema A (nuclídeo-filho), onde metade será igual à massa original (pai) e a outra metade transforma-se em outra (nuclídeo-filho). Cada nuclídeo possui uma meia-vida única. O tempo de vida de um átomo “pai” radioativo em um dado sistema não pode ser especificado, em teoria é infinito. Ex: A meia-vida do Urânio é de 4,6 x 109 anos desintegração U238

Urânio 238 + Pb + He 0,5 gramas 0,43 gramas 0,07 gramas 1 grama DATAÇÃO ABSOLUTA Baseia-se, este método, na radioatividade, ou seja, na propriedade que possuem os minerais radioativos de se desintegrarem periodicamente através da emissão de partículas e/ou radiações. Na natureza, existem elementos que se transformam em outros em frações de segundo; outros, entretanto, levam milhares de anos para se transformar. São estes que interessam à Geocronologia (determinação da idade) Métodos de Datação Radiométrica: consta da datação de rochas e minerais, utilizando métodos radioativos. - Datação do passado geológico antigo: a) Método do U/Pb (Urânio - Chumbo) b) Método do K/Ar (Potássio - Argônio) c) Método do Rb/Sr (Rubídio – Estrôncio) d) Método do Sm/Nd (Samário – Neudíneo) Idade Radiométrica: o átomo radioativo original (pai) quando se desintegra transforma-se em um nuclídio-filho, referido como radiogênico.

Átomo “Pai”

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Para calcular a idade de formação de uma rocha (idade radiométrica), é necessário conhecer a quantidade de atomos persistentes do nuclídio radioativo (P), a quantidade de átomos do nuclídio radiogênico (F) e a constante de desintegração. Esta última é específica para cada processo radioativo, é inversamente proporcional à meia - vida do nuclídio-pai. Ex: Poços de Caldas: 60 Ma. e 80 Ma. Itatiaia: 65 Ma. Fernando de Noronha: 12 Ma. Depósitos de Ferro de Minas Gerais: 2,7 Ga. - Datação do passado geológico recente Método do Carbono 14 (C14): É um isótopo radioativo raro que ocorre naturalmente na atmosfera em plantas e animais. É criado na atmosfera (16 km acima da superfície terrestre), como um co-produto de bombardeamento de raios cósmicos. Na reação, um átomo de Nitrogênio 14 absorve um nêutron, emite um próton e se transforma em Carbono 14 (C14), que é rapidamente incorporado ao dióxido de carbono sendo assimilado por plantas no ciclo do carbono. Sua meia vida é de 5.730 anos, data somente até 40.000 anos e tem sido utilizado na datação do recuo das últimas capas de gelo continentais, mudanças na circulação ocêanica, elevação pós-glacial do mar, ascensão da civilização humana, madeira, turfa, carvão, ossos, folhas, manuscritos, roupagem de múmia e sambaquis. Outros métodos: Tório 230; Tório 230 / Protactínio 231; Termoluminescência DATAÇÃO RELATIVA (Escala do Tempo Geológico) Tempo Geológico: consta do tempo decorrido desde o final da fase formativa da Terra até os nossos dias. Antes da descoberta dos métodos de datação absoluta (radiometria), o tempo geológico foi dividido em intervalos diversos, os quais em ordem decrescente de importância hierárquica recebem a qualificação de éon, era, períodos, épocas e idades. Tais subdivisões ainda se mantêm só que agora se conhece a amplitude cronológica absoluta das mesmas, constituindo as unidades geocronológicas. Dá-se o nome de escala do tempo geológico, ao arranjo das unidades geocronológicas por ordem de idade. Métodos Biocronológicos: trata-se da datação relativa com base em elementos paleontológicos, sou seja, nos fósseis. Este são encontrados nas rochas sedimentares e em alguns tipos de rochas metamórficas (as derivadas das sedimentares), que sofreram metamorfismo pouco intenso.

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DERIVA CONTINENTAL

CONCEPÇÕES INICIAIS a - Francis Bacon (Filósofo inglês), século XVII, formulou a hipótese de que, os continentes com seus contornos, se encaixavam como peças de um quebra-cabeças e estariam se afastando uns dos outros; b - Alfred Wegener (Meteorologista alemão), formulou a hipótese de que toda a superfície da Terra já constituíra um só super-continente PANGEA, que se rompeu, formado a configuração atual dos continentes; c - P. M. S. Blackett ; E. Bullard ; B. Hospero & S. K. Runcorn, demonstraram que as diferentes direções de magnetização das rochas antigas, poderiam-se reunir em um modelo estável, supondo-se que os continentes ter-se-iam movido em relação aos polos magnéticos; d - R. S, Dietz denominou “expansão dos pisos oceânicos” à movimentação dos continentes; e - R. Ewing & B. C. Heazen, sugeriram que um sistema de cordilheiras centro-oceânicas se estendiam através de todos os oceânos do mundo; f - P. M. Hurley, determinou a idade de muitas rochas Pré-Cambrianas na África e na América do Sul, notando semelhança ao longo das costas destes continentes; g - E. Suess, notou também uma correspondência íntima entre as formações geológicas das terras do Hemisfério Sul, que os uniu dentro de um único continente que denominou de Gondwana, e para o Hemisfério Norte Laurásia. FATOS QUE COMPROVAM A TEORIA 1 - Encontra-se uma seqüência similar das camadas de idades Triássica na África, América do Sul, Índia e outros continentes do Hemisfério Sul; sustentando a idéia de que o Hemisfério Sul era um só continente: O Gondwana; 2 - Somente na África e na América do Sul, ocorre um répitl do Permiano, “Mesosaurus”, que vivia em lagos de influência marinha; 3- A ocorrência do peixe Pirarucu somente no Brasil e na África; 4 - Homologia Geográfica: comparação dos contornos dos continentes; 5- Fisiografia dos fundos oceânicos, as rochas mais velhas das cadeias mesoceânicas estão muito afastadas da fossa tectônica, enquanto que as mais jovens encontram-se mais próximas; 6 - As cadeias mesoceânicas acompanham as sinuosidades dos continentes; 7 - A datação de rochas na costa da África e América do Sul, indicam a mesma idade; 8 - Comparação das margens Leste (E) do Brasil com a Oeste (W) da África, incluíndo tipos de rochas, fósseis, paleoclima, paleomagnetismo, glaciações e desertos; 9 - Associação da Assembléia Paleobiogeográfica do continente do Gondwana. Ao longo do Tempo Geológico, os continentes foram se formando, juntando e novamente se fragmentando (Ciclo de Wilson). As primeiras áreas continentais originaram o continente UR, durante o período Arqueano. No período Proterozóico inferior formaram-se algumas áreas continentais denominadas de Arctica, Baltica e Atlantica. No período Proterozoico médio uniram-se a Arctica e a Baltica formando o continente Nena que por sua vez, no Proterozóico superior, se uniu ao Atlantica e ao UR formando o supercontinente

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Rodinia. Ainda neste período o Rodinia se fragmentou em três continentes: E - Gondwana, W - Gondwana (Atlantica e outras placas da África) e Laurásia (Kazakistão, N - China, S - China e outras placas que formavam a Ásia). No Início do Paleozóico, período Cambriano, uniram-se E - Gondwana e W - Gondwana formando o continente Gondwana. No período Carbonífero os continentes Gondwana e Laurásia uniram-se e formaram o segundo Supercontinente, o Pangea, rodeado pelo mar Pantalassa. No final do período Permiano, este supercontinente iniciou nova fragmentação que se concretizou no periodo Triássico, resultando novamente em dois continentes: o Gondwana e a Laurásia e entre eles o mar de Thethys. Ainda neste período o Gondwana se dividiu em 4 continentes, África-América do Sul, Austrália-Antártida, India e Madagascar. Durante o período Jurássico o continente Laurásia se dividiu e originou dois outros continentes: América do Norte e Eurásia (Europa e Ásia), e entre estes se instalou o Atlântico Norte. No final deste período a América do Sul e a África começaram a se fragmentar e separam-se definitivamente no periodo Cretáceo. No período Terciário separou-se a Antártida da Austrália, a India chocou-se com a Ásia, formando a Cordilheira do Himalaia e a América do Sul ligou-se à América do Norte pelo Istmo do Panamá.

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TECTÔNICA DE PLACAS

MECANISMO DAS PLACAS O choque entre uma placa continental Margem Divergente “A” (América do Sul) e uma placa Oceânica Margem Convergente “B” (Oceano Pacífico), resultou na destruição das bordas de ambas as placas. A placa mais densa é empurrada para baixo (piso oceânico), para a astenosfera, enquanto a placa mais leve (continente) é empurrada para cima, formando montanhas (Ex.: Andes). Na astenosfera “C” ocorre a reabsorção dos materiais pesados, que constituem o piso oceânico. O local de reabsorção denomina-se Zona de Subdução “D”. O resultado do choque é a formação de uma bacia profunda “E”, onde, o material erodido do continente é depositado nesta bacia, assim como ocorreu atividades plutônicas, vulcânicas e sísmicas com dobramentos e falhamentos além da formação de montanhas. Ex.: Andes. Na Zona de Benioff (onde o piso oceânico mergulha na Astenosfera) o material é reincorporado ao magma, favorecendo o aumento da pressão que provoca a saída de material magmático pelas Fossas Tectônicas “G”, originando as Cadeias Mesoceânicas “H”. Parte desse material é expelido e o restante, devido a um resfriamento rápido, se acumula na própria fossa tectônica. Assim sempre que o material magmático sai, este pressiona as paredes da fossa provocando uma força expansiva e conseqüentemente o afastamento das placas ao longo das Cadeias Mesoceânicas. O movimento do material magmático é caracterizado por diferenças de temperatura e pressão entre a Mesosfera, que é mais quente e tem uma pressão maior em relação a Astenosfera, originando assim movimentos de convecção da Mesosfera (mais quente) para a Astenosfera (menos quente) Correntes de Convecção “I”. Tal convecção é auxiliada pelo movimento de rotação terrestre e colabora com o movimento de afastamento, empurrando as placas. (Figura 25) MESOSFERA

B América do Sul

Oceano Atlântico

H

G

H D +

+ +

ÁFRICA

I I I

C

Oceano Pacífico

ASTENOSFERA

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MOVIMENTOS TECTÔNICOS

ISOSTASIA Dá-se o nome de isostasia, ao equilíbrio dos blocos continentais e oceânicos siálicos que flutuam num substrato mais denso, astenosfera, obedecendo ao princípio de Arquimedes. O plano de ajustamento dá-se a cerca de 50 Km de profundidade (Teorias de Airy e Pratt) EPIROGÊNESE X EUSTASIA Caracteriza-se por movimentos no sentido vertical de vastas áreas continentais, sem perturbar localmente a disposição e a estrutura geológica das formações que compõem os blocos afetados por estes movimentos. Em geral, na epirogênese pode-se observar, simultaneamente, o levantamento de certas partes dos continentes acompanhados de abaixamentos de outras partes, porém sempre à custa de movimentação vertical. Na realidade, a definição original de epirogênese tem sido aos poucos modificada, pois nas elevações continentais, estruturas do tipo arqueamentos e rupturas são verificadas, principalmente no passado geológico. Apesar da grande lentidão dos movimentos epirogenéticos (milhares de anos), seus resultados podem ser observados em muitos locais do planeta. Nesta observação é importante assumir o nível do mar como sendo fixo e invariável (nível de base). O fenômeno de levantamento ou rebaixamento do nível marinho chama-se eustasia. A retenção de água sob forma de extensas geleiras continentais resultam num abaixamento no nível do mar. Por outro lado, a libertação da água pelo degelo a partir das geleiras produz uma sensível elevação do nível do mar. Assim quando ocorre a glaciação, o nível do mar baixa e se afasta do continente (regressão marinha), já no desgelo, o nível do mar se eleva e avança sobre o continente (transgressão marinha).

OROGÊNESE A orogênese é um movimento que se caracteriza sobretudo por resultar em formação de montanhas. Os movimentos orogenéticos são relativamente mais que os epirogenéticos e, quando se manifestam, geralmente deformam as camadas de rochas, na forma de grandes falhamentos e/ou dobramentos. Outros fatores, tais como vulcanismo e erosão também podem proporcionar o aparecimento de montanhas. RESULTADO DOS MOVIMENTOS Uma vez formada uma rocha, qualquer que seja, com as suas características de textura e estrutura próprias do ambiente em que se formou, podem ocorrer mudanças nas condições iniciais. Estas mudanças vão imprimir novos caracteres que poderão mascarar ou mesmo destruir os preexistentes.

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Toda estrutura está sujeita a mudanças, passando de um estado inical para um final.

Esta passagem constitui a que se chama de deformação. Os fatores que influem na deformação e comportamento dos materiais naturais são: homogenidade / heterogenidade, isotropia/ anisotropia, descontinuidade / presença de fluidos, temperatura, pressão e tempo de atuação dos esforços. As diaclases são trincas ou planos que tendem a separar em duas partes (ou até mais) um bloco de rocha primitivamente unico, ao longo do qual não se deu nenhum deslocamento das partes separadas. Já as falhas são fraturas nas quais ocorre um deslocamento perceptível das partes, o que se dá ao longo do plano de fratura. A amplitude deste deslocamento pode ser de milímetro até muitas centenas de metros. As dobras por sua vez são os melhores exemplos de deformação plástica (feições ducteis). Normalmente, afetam as rochas que oferecem pouca resistência aos esforços aplicados. A ação mecânica deve atuar lenta e demoradamente, pois, caso contrário dar-se-ia a ruptura ao invés da torção (Figuras 11 e 12).

Figura 12: Dobras em depósitos sedimentares – Chile

Foto: Garcia & Bistrichi, 2001

Figura 13: Falhas em depósitos quaternários – Chile Foto: Garcia & Bistrichi, 2000

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AULA 9

VULCANISMO O MAGMA: É uma mistura complexa de substâncias (sílica, silicatos diversos e alguns óxidos) no estado de fusão, sendo umas mais ou menos voláteis, estas constituem a maior parte do magma, e com um elevado ponto de fusão. Localiza-se na Astenosfera (manto superior). PLUTONISMO: A consolidação do magma ocorre no interior da crosta terrestre, originando as rochas plutônicas ou intrusivas. PLÚTONS: São os corpos de rochas magmáticas consolidadas em regiões profundas da crosta, por ação do Plutonismo. Os Plútons podem ocorrer de duas formas: a) formas concordantes: Formam-se quando a intrusão magmática intromete-se entre os planos de estratificação da rocha encaixante em concordância. Os principais tipos destas formas são: Sil, Lacólito, Lapólito e Facólito. b) formas discordantes: São corpos intrusivos que não dependem de estratificação da rocha encaixante, pois a cortam discordantemente. Os principais tipos destas formas são: Dique, Neck, Apófise, Batólito e Stock. VULCANISMO: É a ascensão de material magmático do interior da terra até à superfície terrestre. Um vulcão possui um Edifício Vulcânico denominado de estrato-vulcão. Em profundidade situa-se a câmara magmática, partindo dela a chaminé, que é adutora do material vulcânico. A abertura afunilada é a cratera que se comunica com o exterior. A montanha é formada pelo acúmulo de fragmentos intercalados de lavas. A Cratera consta da boca afunilada que se forma pela explosão e verifica-se no início da atividade de certos vulcões.

TIPOS DE ATIVIDADES VULCÂNICAS ATIVIDADES INÍCIAIS: - Tremores de terra - Formação de fendas - Explosão de gases e cinzas - Derramamento de lava de modo explosivo - Alternância de derrames de lavas e formação de material piroclástico. ATIVIDADE DO TIPO RÍTMICA OU ESTROMBOLIANO Exemplo: Vulcão Stromboli (Ilhas Lipai- Norte da Sicília) ATIVIDADE DO TIPO VULCANIANA Exemplo: Vulcão Vesúvio (Itália)

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ATIVIDADE DO TIPO HAVAIANA Exemplo: Vulcões Kilauea , Mauna Loa, Mouna Keia (Havaí) ATIVIDADE DE FISSURA OU ERUPÇÃO LINEAR OU DO TIPO ISLÂNDICO Exemplo: Vulcão Eldaja e Laki (Islândia) ATIVIDADE OU TIPO PALEANO Exemplo: Vulcão Mont Pelé (Martinica) ATIVIDADE DO TIPO SUBMARINA Exemplo: Arquipélago dos Açores MATERIAIS PRODUZIDOS PELAS ATIVIDADES VULCÂNICAS GASOSO: As exalações vulcânicas são formadas por gases produzidos pelas condições físico-químicas do vulcão; temperatura, pressão, composição da lava e estado de selinidade das atividades. O vapor d’água é o mais comum, mas ocorrem outros gases como hidrogênio, oxigênio, dióxido de carbono, ácido clorídrico, hidróxido de enxofre, cloretos voláteis, fluor, sulfetos, etc. LÍQUIDO: A matéria líquida é representada pela lava, cujo comportamento após o derrame decorre do tipo de composição química, viscosidade e quantidade de gases. As Lavas são produtos sob a forma líquida ou fluida parcialmente desgaseificadas, são prevenientes de grandes profundidades e atingem a superfície com temperaturas entre 600 e 1.200ºC. Os principais tipos de lavas são: lavas ácidas, lavas básicas e pillow-lava ou lava almofadada. SÓLIDO: Constam de fragmentos originados das rochas encaixantes que formam o cone vulcânico e geralmente são lançadas durante as explosões vulcânicas ou do próprio magma semi-solidificado ou consolidado. Os materiais piroclásticos são: tufo vulcânico, blocos, bombas, lapilli, cinzas e correntes de lama. GÊISERES: São fontes quentes que expelem água intermitantemente, havendo grande regularidade nos intervalos de repouso. Ocorrem em regiões de vulcanismo moderno e são considerados como atividades finais do vulcanismo.

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SISMOLOGIA

É o ramo da Geofísica que estuda os abalos sísmicos (terremotos), suas causas,

conseqüências e previsões. SISMO OU TERREMOTO: Trata-se de uma vibração na superfície terrestre, produzida por forças naturais, situadas no interior do planeta a profundidades variáveis. FOCO OU HIPOCENTRO: Consta do local no interior do planeta onde se originam as ondas sísmicas. A maioria localiza-se a menos de 50 Km de profundidade. EPICENTRO: Consta do local na superfície terrestre, situada acima do hipocentro,onde o sismo apresenta a sua maior intensidade e ocorre a liberação de grande quantidade de energia. SISMÓGRAFOS: São aparelhos que detectam e registram de modo contínuo, em gráficos, as ondas sísmicas originadas no foco ou hipocentro. MAREMOTOS OU TSUNAMIS: Os sismos cujos os epicentros se localizam em áreas oceânicas originam freqüentemente ondas gigantescas que se deslocam a grandes velocidades arrasando as regiões costeiras quando as atinge. ONDAS SÍSMICAS: No interior do planeta ocorrem perturbações que atingem a superfície terrestre através das ondas sísmicas, originando os terremotos (sismos). A velocidade das ondas sísmicas varia diretamente com a rigidez das rochas e inversamente com a densidade. Ondas P ou Primae: são ondas rápidas, longitudinais, propagam-se em profundidade e chegam em primeiro lugar ao epicentro. Ondas S ou Secundae: ondas transversais com menor velocidade que as ondas P e propagam-se em profundidade, chegam em segundo lugar e caracterizam por não se propagarem em meios fluidos. Ondas L ou Longae: são ondas superficiais, que se originam a partir das ondas P e S. São mais rápidas nos pisos oceânicos que nos continentes e ocasionam as maiores destruições na superfície terrestre. CAUSAS DOS SISMOS CAUSAS ATECTÔNICAS:

Desmoronamentos Internos Superficiais provocam sismos de pouca intensidade, são locais e atectônicos. Exemplos: Podem ser provocados pelo desmoronamento do teto de cavernas profundas, pela dissolução de rochas através de águas subterrâneas.

O colapso de parte do edifício vulcânico pode provocar abalos, devido ao vazio formado pela saída de grande quantidade de lava, formando caldeiras de abatimento.

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Acomodação de sedimentos, pelo próprio peso, como em locais onde existem camadas espessas de argila, que é uma rocha lisa e escorregadia.

Os abalos sentidos em São Paulo (Av. Paulista) e a oscilação sentida nos últimos andares dos prédios. CAUSAS VULCÂNICAS:

As atividades vulcânicas podem originar sismos locais de pequena intensidade. São provocados por explosões internas, colapsos ou acomodações verificadas nos vazios resultantes da explosão vulcânica.

Geralmente as erupções vulcânicas são antecedidas por sismos, que se originam devido à força com que os gases e o magma se deslocam até à superfície terrestre. CAUSAS TECTÔNICAS:

São responsáveis pelos grandes sismos, com focos e epicentros em regiões sujeitas a vulcanismo recente, tectonicamente instáveis, com levantamentos, dobramentos e falhamentos.

Os movimentos tectônicos profundos provocam a maioria dos sismos, sendo que 42 % se localizam na orla do Pacifíco “círculo do fogo”.

A causa principal dos grandes sismos (os mais catastróficos), cujos focos se encontram ao longo da Zona de Benioff, onde ocorre o acúmulo de energia devido as forças tectônicas das placas (convergente e divergente). Como os focos estão próximos à superfície terrestre, acarretam na formação de falhas por esforços preferenciais que atuam sobre as rochas nas áreas de instabilidade tectônica.

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AULA 10

NOÇÕES DE CARTOGRAFIA

ESCALAS NUMÉRICAS E GRÁFICAS Escalas de mapas: a representação total ou parcial da superfície terrestre é feita através de cartas ou mapas topográficos, onde se inclui a aplicação de princípios de escalas. Escala: é uma relação matemática que indica quantas vezes as dimensões reais do terreno são maiores que as dimensões representadas na carta. Indica quantas vezes a realidade que estamos representando no papel, foi reduzida. Portanto, a escala é o quociente entre as distâncias medidas sobre o mapa e as correspondentes distâncias reais sobre o terreno.

a) Escala Numérica: é a forma fracionária de indicação. Os valores são apresentados numa razão (1 / 100.000) ou proporção (1:100.000), onde cada 1 cm do papel equivale a 100.000 cm no terreno, ou seja 1 Km, conforme representação abaixo:

1 0 0 . 0 0 0

Km hm dam m dm cm

b) Escala Gráfica: permite medir as distâncias nos mapas. É uma reta dividida em partes iguais, onde cada divisão corresponde a certo número de metros ou quilômetros, dependendo da escala, mostrando a relação com as dimensões do terreno.

Ex.: Escala Numérica: 1:3.000.000 onde cada 1cm equivale a 30 Km, representamos gráficamente da seguinte forma.

1 cm 30 0 30 60 90 Km

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EXERCÍCIOS 1) Interprete a transforme em escala numérica (m e Km) as unidades de comprimento abaixo: a - 1:50:000________________________________________________________________ b - 1:15.000.000 _____________________________________________________________ c - 1:800.000________________________________________________________________ d - 1:5.000.000______________________________________________________________ e - 1:75.000_________________________________________________________________ f - 1:1.000 _________________________________________________________________ g - 1:100.000 _______________________________________________________________ h - 1:500 ___________________________________________________________________ i - 1:600.000________________________________________________________________ j - 1:14.000_________________________________________________________________ k - 1:100____________________________________________________________________ l - 1:2.500__________________________________________________________________ m - 1:10.000.000.000_________________________________________________________ n - 1:980.000________________________________________________________________ o - 1:45_____________________________________________________________________ 2) Construa uma escala gráfica correspondente à escala 1:13 Km, onde cada segmento represente 10 Km. 3) Dada a escala numérica de 1:500.000 construa uma escala gráfica em quilômetros. 4) Dada a escala gráfica abaixo, transforme-a em escala numérica. 1cm 1 0 1 2 3 Km

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5) Desenhe uma planta do Laboratório seguindo as seguintes instruções: a) Escala numérica: 1:100 b) Represente na planta a posição exata das portas e janelas. c) As dimensões do Laboratório são:

• 5 metros de largura • 10 metros de comprimento • 4 metros de janela • 80 centímetros de porta

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6) Desenhe outra planta na escala 1:200, utilizando as mesmas medidas do exercício anterior: 7) Qual a diferença entre as duas plantas? Qual a escala maior? O que você conclui? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

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CURVAS DE NÍVEL OU ISÓPACAS: são linhas que unem pontos de mesma altitude, representadas nos mapas topográficos. Fornecem a idéia da conformação altimétrica ou relevo da superfície terrestre. As altitudes dos pontos são chamadas cotas, e é por meio delas que se distiguem as elevações das depressões. As cotas podem ser determinadas através do nível do mar ou qualquer outro nível de referência. EQÜIDISTÂNCIA: é a distância vertical entre as curvas de nível, em metros.

EXERCÍCIOS 1) O que são Curvas de Nível? O que representam? ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 2) Calcular a Equidistância das Curvas de Nível e traçar os perfis topográficos nas figuras abaixo usando a escala vertical 1:100. a) Equidistância: _____________________ b) Relevo:_______________________ A B

1.300

900

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B) Utilizando a escala vertical de 1:5000 a) Equidistância: _____________________ b) Relevo:______________________ A B

1500

1.100

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C) Utilizando a escala vertical de 1:10.000 a) Equidistância: ______________________ b) Relevo:_____________________ 400 A B

100

400

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D) Utilizando a escala vertical de 1:100.000 a) Equidistância:____________________ b) Relevo:___________________________

100 200 300 400 500 300 200 100 300 400 500 400 300 200 400500 400 300 200 100

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BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR 1-ABREU, S.F. 1978. Recursos Minerais do Brasil - Editora Edgard Blücher Ltda - Vol. I e II -SP. 2-AUBOUIN, J.; BROUSSE, R.; LEHMAN, J. P. 1981. Petrologia - Ediciones Omega, S.A. - Barcelona. 3-BIGARELLA, J.J.; LEPREVOST, A.; BOLSANELLO, A. 1985. Rochas do Brasil - Livros Técnicos e Científicos Editora S.A. - RJ. 4 -BOLSANELLO, A. 1972. Minerais e Sua Pesquisa - Livros Irradiantes S.A. - São Paulo. 5 -BORGES, F. S. 1980. Elementos de Cristalografia - Fundação Calouste Gulbenkian - Lisboa. 6 -BRANCO, P.M. 1982. Dicionário de Mineralogia - Editora Sagra - Porto Alegre - R.S. 7 -BRANCO, P.M. 1992. Glossário Gemológico - Editora Sagra - Porto Alegre – RS. 8- BRIAN, J.S. 1970. Recursos Minerais da Terra.Editora Edgard Bluncher Ltda- São Paulo. 139p. 9 -BRINKMANN, R. 1964. Geologia Geral - Fundação Calouste Gulbenkian – Lisboa. 10 -CHESTERMAN, C.W. & LOWE, K.E. 1979. Field Guide to North American Rocks and Minerals - The Audubon Society - New York. 11-CHIOSSI, N. J. 1983. Geologia Aplicada à Engenharia - Editora USP - Escola Politécnica - 3ª Ed. - S.P. 12-CLARKE, S.P. 1973. Estrutura da Terra - Série de Textos Básicos de Geociências - Editora Edgard Blücher Ltda e EDUSP - SP. 13-COSTA, J. B. 1962. Estudo e Classificação das Rochas por Exame Macroscópico - Fundação Calouste Gulbenkian - Lisboa. 14-DANA, H. 1983. Manual de Mineralogia - Livros Técnicos e Científicos - Editora Edgard Blücher Ltda e EDUSP - SP. 15-DEER, W. A.; HOWIE, R. A.; ZUSSMAN, J. 1965. Minerais Constituíntes das Rochas, uma Introdução - Fundação Calouste Gulbenkian - Lisboa. 16-EICHER, D. L. 1982. Tempo Geológico - Série de Textos Básicos de Geociências - Editora Edgard Blücher Ltda e EDUSP - SP. 17-FALCÃO-BAUER, L. A. 1982. Materiais de Construção-Livros Técnicos e Científicos S.A. - 2ª Ed. - RJ. 18-FONT-ALTABA, M.1975. Atlas de Mineralogia - Ediciones Jover S.A. - Barcelona. 19-FRANCO, R.R. 1962. Noções de Mineralogia e Geologia - Editora do Brasil S.A. - SP. 20-GARCIA,M.J.1990.Elementos de Mineralogia e Petrologia. Lab. de Geociências. Apostila – Universidade Guarulhos. 21-GASS, I. G. & PAQUET, J. 1986. Geologia, Objeto e Métodos - Editora Almedina -Coimbra. 22-GASS, I. G.; SMITH, P. J.; WILSON, R. C. L. 1984. Vamos Compreender a Terra - Editora Almedina - Coimbra. 23-HARVEY, S. C. 1987. Geologia para Ingenieros Geotécnicos - Mariega Editores Editorial Limusa - México. 24-HOCHLEITNER, R. 1983. Minerales y Rocas - Una Guía de Identificación - Ediciones Omega S.A. - Barcelona. 25-INSTITUTO DE PESQUISAS TECNOLÓGICAS - IPT. 1990. Catálogo das Rochas Ornamentais do Estado de São Paulo - SP. 26-LEINZ, V. & AMARAL, S.F. 1975. Geologia Geral - Cia. Editora Nacional - SP.

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27-LEINZ, V. & CAMPOS, J.E.S. 1979. Guia para determinação de Minerais - Cia. Editora Nacional - SP. 28-LEPREVOST, A. 1978. Minerais para a Indústria - Livros Técnicos e Científicos Editora S.A. 29-MELENDEZ, B. & FUSTER, J.M. 1978. Geologia - Editora Paraninfo S.A. - Madrid. 30-MITCHELL, R. S. 1985. Dictionary of Rocks - Van Nostrand Reinhold Company - New York. 31-MOTTANA, A.; CRESPI, R.; LIBORIO, G. 1977. Minerali y Rocce - Arnoldo Mondadori Editore. 32-POPP, J.H.1998.Geologia Geral-Livros Técnicos e Científicos-Editora Rio. 5ª Edição. 33-RODRIGUES, J. C. 1976. Geologia para Engenheiros Civis - Editora McGraw - Editora do Brasil Ltda - SP. 34-SCHUMANN,W. 1982.Gemas do Mundo-Livro. Téc. S.A.- Ind. e Comércio S.A. - RJ. 35-SCHUMANN, W. 1985. Rochas e Minerais - Livro Técnico S. A. - Indústria e Comércio S.A. - RJ. 36-SKINNER, B. J. 1970. Recursos Minerais da Terra - Série de Textos Básicos de Geociências - Editora Edgard Blücher Ltda e EDUSP - SP. 37-SORRELL, C. A. & SANDSTROM, G. F. 1973. Rocks and Minerals - A guide to field identification - Golden Press - New York. 38-SUGUIO, K. 1973. Introdução à Sedimentologia - Editora Edgard Blücher Ltda e EDUSP-SP. 39-SUGUIO, K. 1980. Rochas Sedimentares - Editora Edgard Blücher Ltda e EDUSP - SP. 40-SUGUIO, K. 1998. Dicionário de Geologia Sedimentar- Ed. Bertrand Brasil- RJ. 1217p. 41-SUGUIO, K. 2003. Geologia Sedimentar- Editora Edgard Blücher Ltda- SP. 399p. 42-TEIXEIRA, W.; TOLEDO, M.C.M.; FAIRCHILD, T.R.; TAIOLI, F. 2000. Decifrando a Terra. Oficina de Textos (Ed.). 557P 43- ZIM, H.S.; SHAFFER, P.R.; PERLMAN, R. 1957. Rocks and Minerals - Golden Press - New York.