prof.eric santos araujo minerais e rochas ucg/2009 18 de fevereiro de 2009 aula 1 -bio1520 c02/3
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DECIFRANDO A TERRA
ORGANIZADORESWILSON TEIXEIRA
MARIA CRISTINA MOTTA DE TOLEDOTHOMAS RICH FAIRCHILD
FABIO TAIOLI
EDITADO PELA USP
GEOLOGIAGEOLOGIA
James Hutton nasceu em Edimburgo na Inglaterra, em 14 de Junho de 1726 e faleceu em 26 de março de 1797 foi um escocês,Geólogo, químico e naturalista , conhecido por ser o pai do uniformitarismo e do plutonismo. Pelo seu trabalho pioneiro na interpretação dos processos geológicos é considerado como o pai da Geologia.
O QUE É GEOLOGIAO QUE É GEOLOGIA
Geologia é a ciência natural que, através das ciências exatas e básicas (Matemática, Física e Química) e de todas as suas ferramentas, investiga o meio natural do planeta, interagindo inclusive com a Biologia em vários aspectos
Geologia e Biologia são as ciências naturais que permitem conhecer o nosso habitat e, por conseqüência, agir de modo responsável nas atividades humanas de ocupar, utilizar e controlar os materiais e os fenômenos naturais.
OBJETIVOSOBJETIVOS
estudo das características do interior e da superfície da Terra, em várias escalas;
compreensão dos processos físicos, químicos e físico-químicos que levaram o planeta a ser tal como o observamos;
definição da maneira adequada (não destrutiva) de utilizar os materiais e fenômenos geológicos como fonte de matéria prima e energia para melhoria da qualidade de vida da sociedade;
resolução de problemas ambientais causados anteriormente e estabelecimento de critérios para evitar danos futuros ao meio ambiente, nas várias atividades humanas;
valorização da relação entre o ser humano e a Natureza.
O GEÓLOGOO GEÓLOGOO geólogo tem atuação profissional marcante na sociedade moderna, devido a crescente demanda por recursos naturais (água, recursos minerais, petróleo e gás entre outros) e a necessidade de conservar o equilíbrio da Terra.
O geólogo tem papel estratégico na prevenção de acidentes naturais, atua nos estudos de potencialidade de uso e ocupação do meio físico (áreas agrícolas e urbanas) e na remediação de contaminações tanto do solo como da água subterrânea.
No Brasil, apesar de sua grande extensão territorial e riqueza em recursos minerais, o conhecimento geológico é restrito. Além disso, o número de profissionais na área é insuficiente comparativamente com o de outras nações.
A profissão do geólogo inclui ainda as atividades ligadas à investigação científica, que permitem obter informações sobre a evolução da Terra, sua composição, estrutura e origem.
Demandas recentes da sociedade trouxeram novos desafios para a profissão, exigindo uma formação multidisciplinar;
GEOLOGIA MÉDICA
Diferentemente de outras profissões, em que a atividade é realizada em escritórios ou outros recintos fechados, o geólogo divide seu tempo entre as pesquisas da natureza e o trabalho de laboratório e escritório.
GEOLOGIA CIÊNCIAGEOLOGIA CIÊNCIASe propõe a:1.Descrever as características do Interior e da superfície da terra, em várias escalas ;.
2.Compreender as razões de ordem física e química que levaram o planeta a ser tal como o observamos.
3.Definir de maneira adequada a utilização dos materiais e fenômenos geológicos como fonte de matéria-prima e energia para melhoria da qualidade de vida da sociedade.
4.Resolver os problemas ambientais causados anteriormente e estabelecer critérios para evitar futuros danos ao meio ambiente, nas várias atividades humanas.
5.Valorizar a relação entre o ser humano e a natureza.Já a geomorfologia estuda as formas de relevo, tendo em vista a origem, a estrutura, a natureza das rochas, o clima da região e as diferentes formas internas e externas que formam o relevo terrestre.
GEOLOGIA HISTÓRICAGEOLOGIA HISTÓRICA
ERAS
PERÍODOS
TEMPO DECORRIDO
CARACTERÍSTICAS NO BRASIL
CARACTERÍSTICAS GERAIS
ERAS GEOLOGICASERAS GEOLOGICAS
As eras geológicas são divisões da escala de tempo geológico que podem ser subdivididos em períodos a fim de se conhecer a longa vida do planeta. As eras são caracterizadas pelas formas em que os continentese os oceanos se distribuíam e os seres viventes que neles se encontravam
Era do Pre-Cambriano:Era do Pre-Cambriano:Divide-se em dois períodosAlgonquianoArqueanoO período O período CambrianoCambriano iniciou-se por uma iniciou-se por uma vasta transgrssão marinha sôbre as áreas vasta transgrssão marinha sôbre as áreas continentais; isto fez com que uma rica continentais; isto fez com que uma rica fauna marinha litorânea invadissem as fauna marinha litorânea invadissem as plataformas inundadas, caracterizando os plataformas inundadas, caracterizando os terrenos sedimentares cambrianos .terrenos sedimentares cambrianos .
Tempo decorrido: mais de 2 bilhões de anos atras( 4 bilhões ?)
É a era mais antiga que se conhece onde não se pode afirmar com precisão o seu início, mas acredita-se que esta se prolongou por 4 bilhões de anos
Característica Geral :
Intenso ~trabalho de erosão e sedimentação;
Erupções vulcânicas inclusive o Brasil;
Desenvolvimento excepcional dos molusculos e répteis;
Primeiros mamíferos e aves
Características no Brasil:Características no Brasil:
Formação de bacias do Paraná-Uruguai;
Araguaia e São Francisco:
Formação de desertos no Planalto Meridional:
Derrame de Lavas ( Deserto de Botucatu)
Era PaleozoicaEra PaleozoicaDivide-se em três Períodos :Primário Inferior:OrdovicianoCambriano ( 490.000 a 600.00 anos)Primário Médio:SilurianoDevoniano (400.000 a 430.000 anos)Primário Superior :CarboniferoPermiano ( 270.000 a 350.000 anos)
Características do Periodo Características do Periodo Primário Inferior:Primário Inferior:
Características Gerais :
Presença de Rochas Metamórficas e sedimentares;
Desenvolvimento da vida principalmente no mar:
Aparecimento de invertebrados na Terra e gigantescasFlorestas:
Divisão da Terra em 05 Continentes: Gondwana,Angara,Algonquiana, Terra Escandinava e Terrínia.
Grandes movimentos Tectônicos
Características dos Periodos Características dos Periodos Médio e Superior:Médio e Superior:
Características no Brasil :
Intensa erosão dos terrenos Brasileiros;
Formação das grandes bacias sedimentares;
Grandes abalos orogênicos
Formação das jazidas de carvão no sul doBrasil.
Era MezozoicaEra MezozoicaÉ a era posterior à paleozóica e a antecessora da cenozóica. É bastante conhecida como a Idade dos Répteis por causa do aparecimento dos dinossauros neste período, além de moluscos e outros. O clima do planeta neste período era quente, uniforme e tendia para o resfriamento dos pólos. Já se podia observar a formação dos continentes do sul.
Características do Período Características do Período TriassicoTriassico
é caracterizado por três tipos de rocha:
(arenito fluvial vermelho),
(calcário marinho fossilífero) e
(evaporitos e arenitos continentais). A caracterização do período com base na litologia é apenas local.
Globalmente o Triássico é identificado pela sua fauna típica.
Características do periodo Características do periodo JurássicoJurássico
Definido pelo geógrafo e naturalista alemão von Humboldt em 1795, o Período Jurássico durou de 205.7 a 142 milhões de anos. O limite inferior é caracterizado pela mudança das condições de sedimentação, que antes eram continentais, e que passaram a ser marinhas, já que o período se inicia com uma grande transgressão, ou seja, o nível dos oceanos sobe, e as águas invadem os continentes, formando grandes mares intracontinentais.
Tempo decorrido :180.000 anos
Características do Período Características do Período CretáceoCretáceo
Em terra os dinossauros ainda eram dominantes, mas igualmente se extinguiram no final do período. Mamíferos e aves ainda são insignificantes em número.
Quanto à flora, os angiospermas (plantas com flores) se diversificam e adquirem bastante importância.
Nesse período, grande parte da superfície da Terra estava coberta por mares rasos (Europa, Norte da África, Madagascar, norte da Índia, Japão, margem leste da América do Norte, México e leste da América do Sul).
No início do Cretáceo haviam quatro grandes áreas de terra bem próximas, e um vasto Oceano Pacífico. Essas massas consistem da América do Sul + África, Índia, América do Norte + Groenlândia + Europa ( também chamada de Laurásia) e Austrália.
Histórico da GeologiaHistórico da GeologiaPitágoras ( 580-500 a.C. ) teve a verdadeira intuição acerca da natureza das referidas impressões ( fósseis ). Contudo, ainda no século XVII, Plot admitia que as marcas ( impressões - fósseis ) observadas nas rochas seriam o resultado de propriedade inerente à Terra a qual originaria as marcas como ornamento das regiões ocultas do Globo, da mesma maneira que as flores são o ornamento da superfície
Leonardo da Vinci ( 1452-1519 ), realizou estudos importantes nos domínios da
Geometria, Biologia, Geologia, Astronomia e Anatomia, quem esclareceu o problema
das impressões ( fósseis ).
Nicolau Steno ( 1638-1686 ), foi um dos primeiros investigadores a redescobrir a verdadeira natureza dos fósseis . .
Georges Cuvier ( 1769-1832 ) prestou muitas e importantes contribuições à História Natural, no que se refere a espécies extintas e à reconstituição de alguns fósseis dando-lhe o aspecto que teriam quando eram vivos. Foi defensor de uma versão da história da Terra, segundo a qual uma sucessão de catástrofes teria exterminado as primitivas formas de vida, sendo a última destas catástrofes o DiIúvio descrito na Bíblia.
James Hutton ( 1726-1797 ), considerado o fundador da geologia, fazendo uso da observação de campo dos fenómenos atuais deduziu que as mesmas leis físicas atuais que os condicionam terão sido as mesmas que atuaram no passado
Formulou, deste modo, o princípio do Uniformitarismo: o presente é a chave da
interpretação do passado.
William Smith ( 1769-1839 ), que enunciou dois princípios fundamentais da estratigrafia, a lei "da sobreposição dos estratos" e a "das camadas identificadas pelos fósseis". Durante quase cinquenta anos, percorreu a Inglaterra elaborando o primeiro mapa geológico daquele país.
O PLANETA TERRA E SUASO PLANETA TERRA E SUASORIGENSORIGENS
O PLANETA TERRA EM QUE VIVEMOSO PLANETA TERRA EM QUE VIVEMOSÉ FORMADO PELO MESMO MATERIALÉ FORMADO PELO MESMO MATERIALQUE COMPOEM OS DEMAIS CORPOSQUE COMPOEM OS DEMAIS CORPOSDO SISTEMA SOLAR E TUDO O MAISDO SISTEMA SOLAR E TUDO O MAISQUE FAZ PARTE DO NOSSO UNIVERSOQUE FAZ PARTE DO NOSSO UNIVERSO
O PLANETA TERRA E SUASO PLANETA TERRA E SUASORIGENSORIGENS
A ORIGEM DA TERRA ESTÁ LIGADAA ORIGEM DA TERRA ESTÁ LIGADADIRETAMENTE O A FORMAÇÃO DODIRETAMENTE O A FORMAÇÃO DOSOL DOS DEMAIS PLANETAS DO SISTEMASOL DOS DEMAIS PLANETAS DO SISTEMASOLAR DAS ESTRELAS A PARTIR DE NUVENSSOLAR DAS ESTRELAS A PARTIR DE NUVENSDE GAS E POEIRAS INTERESTRELARESDE GAS E POEIRAS INTERESTRELARESNOVAS ESTRELAS - ESTUDO DE MARTE
A INTERAÇÃO DE ESTUDOS QUÍMICOS,ASTRONOMIA, ASTROFÍSISCA, COSMOQUÍMICAS A NATUREZA E A NATUREZA DADO MTERIAL TERRESTRE TAIS COMO COMPOSIÇÃO QUÍMICA, FASESMINERAIS ETC... ESTÃO SENDO ESTUDADOSATÉ HOJE PARA EXPLICAR
1 1 – COMO SE FORMARAM OS ELEMENTOS– COMO SE FORMARAM OS ELEMENTOSQUÍMICOS;QUÍMICOS;2 -COMO SE FORMALRAM AS ESTRELAS2 -COMO SE FORMALRAM AS ESTRELAS3 - COMO SE FORMARAM OS PLANETAS3 - COMO SE FORMARAM OS PLANETASDO SISTEMA SOLARDO SISTEMA SOLAR4 - QUAL A IDADE DA TERRA E DO SISTEMA4 - QUAL A IDADE DA TERRA E DO SISTEMASOLARSOLAR5 - QUAL A IDADE DO UNIVERSO5 - QUAL A IDADE DO UNIVERSO6 - QUAL É O FUTURO DO SISTEMA SOLAR6 - QUAL É O FUTURO DO SISTEMA SOLAR
Minerais e rochas: constituintes da Minerais e rochas: constituintes da Terra SólidaTerra Sólida
MINERAIS E ROCHASMINERAIS E ROCHAS ::MINERAISMINERAIS : São elementos ou compostos químicos : São elementos ou compostos químicosCom composição definida dentro de certos limitesCom composição definida dentro de certos limitesCristalizados e formados naturalmente por meio deCristalizados e formados naturalmente por meio deProcessos geológicos inorgânicos, na Terra ou em Processos geológicos inorgânicos, na Terra ou em Corpos estraterrestres.Corpos estraterrestres.Espécie mineral : quando um mineral se cristaliza Em condições geológicas ideais, a sua organizaçãoAtômica interna se manisfesta em uma forma Geométrica esterna com o aparecimentos de faces, Formando um cristal.
Minerais e rochas: constituintes da Minerais e rochas: constituintes da Terra SólidaTerra Sólida
ROCHASROCHAS : é um conjunto ou associação: é um conjunto ou associação de minerais.de minerais.
Minérios Minérios :é utilizado apenas quando o mineral ou :é utilizado apenas quando o mineral ou Rocha apresetar uma importância econômica.Rocha apresetar uma importância econômica.
Propriedades físicas dos minerais:Propriedades físicas dos minerais:
Hábito cristalino ;Hábito cristalino ;Clivavgem;Clivavgem;Sistemas cristalinos: Sistemas cristalinos: cúbico, tetragonal, hexagonal,cúbico, tetragonal, hexagonal,Trigonal, ortorrombico, monoclínico, triclinicoTrigonal, ortorrombico, monoclínico, triclinicoDurezaDurezaBrilhoBrilhoFraturaFraturaDiafaneidadeDiafaneidadePropriedades elétricas e magnéticasPropriedades elétricas e magnéticas
A origem dos minerais:A origem dos minerais:
Está condicinada aos ingredietes químicos e às Está condicinada aos ingredietes químicos e às Condições físicas ( pressão e temperatura ) reinantesCondições físicas ( pressão e temperatura ) reinantesNo seu ambiente de formação.No seu ambiente de formação.
Mágma.....Mágma.....
Classificação sistemática dos Classificação sistemática dos minerais:minerais:
elementos nativos : elementos nativos : ouro ( Au) Platina (Pt), Prata ouro ( Au) Platina (Pt), Prata (Ag)(Ag)Sulfetos : Sulfetos : Galena (PbS), esfalerita ( ZnS),pirita Galena (PbS), esfalerita ( ZnS),pirita (FeS2);(FeS2);Óxidos :Óxidos :hematita ( Fe2O3) , cassiterita (SnO2)hematita ( Fe2O3) , cassiterita (SnO2)Carbonatos :Carbonatos : Calcita ( Ca Co3); Calcita ( Ca Co3);Nitratos :Nitratos : Salitre ( KNO3); Salitre ( KNO3);Boratos :Boratos : Bórax Na2B4O7.10H2O; Bórax Na2B4O7.10H2O;Sulfatos e cromatos:Sulfatos e cromatos: Barita e Gipsita; Barita e Gipsita;Fosfatos e arseniatosFosfatos e arseniatosSilicatos :Silicatos :granada , zircão, topásio, feldspastosgranada , zircão, topásio, feldspastos
IDENTIFICAÇÃO DOS IDENTIFICAÇÃO DOS MINERAISMINERAIS
Podem ser identificados algumas veses com a Podem ser identificados algumas veses com a observação de suas propriedades físicas e observação de suas propriedades físicas e morfológicas, outras vezes com estudos mais morfológicas, outras vezes com estudos mais específicos....específicos....
ROCHAS : Unidades Formadoras da ROCHAS : Unidades Formadoras da CrostaCrosta
Rochas são produtos consolidados, resultantes Rochas são produtos consolidados, resultantes da união natural de minerais. Dependendo do da união natural de minerais. Dependendo do processo de formação e aglutinação dos grãos as processo de formação e aglutinação dos grãos as rochas podem ser” duras ou brandas”.rochas podem ser” duras ou brandas”.EX : GRANITOS E CONGLOMERADOSEX : GRANITOS E CONGLOMERADOS
ROCHAS : Estrutura, textura e ROCHAS : Estrutura, textura e mineralogia das rochasmineralogia das rochas
EstruturaEstrutura : é o formato externo da rocha, que : é o formato externo da rocha, que pode ser maciço, cavernoso, vesicular etc...pode ser maciço, cavernoso, vesicular etc...
Textura : Textura : tamanho, forma e relacionamento tamanho, forma e relacionamento entre os cristais constituintes da rocha.entre os cristais constituintes da rocha.
Minerais essenciais e minerais acessórios....Minerais essenciais e minerais acessórios....
Classificação Genética das Classificação Genética das rochasrochas
Ígneas ou magmáticas;Ígneas ou magmáticas;
Sedimentares;Sedimentares;
Metamórficas.Metamórficas.
O QUE É O TERREMOTO?
Com o lento movimento das placas litosféricasCom o lento movimento das placas litosféricasTensões vão se acumulando em vários pontosTensões vão se acumulando em vários pontosprincipalmente nas suas bordas.principalmente nas suas bordas.Quando essas tensões atingem o limite de resistenciaQuando essas tensões atingem o limite de resistencia das rochas, ocorre uma ruptura. O plano de rupturadas rochas, ocorre uma ruptura. O plano de rupturaForma o que se chama de Forma o que se chama de Falha Geológica.Falha Geológica.O ponto onde se inicia a ruptura é chamado deO ponto onde se inicia a ruptura é chamado de Hipocentro ou foco.Hipocentro ou foco.
O QUE É O TERREMOTO?
Embora Terremoto seja utilizada para os grande Embora Terremoto seja utilizada para os grande eventos destrutivos, enquanto que os menores sãoeventos destrutivos, enquanto que os menores sãoConhecidos como abalos ou tremores de terra, todosConhecidos como abalos ou tremores de terra, todosSão resultados do mesmo processo geológico.São resultados do mesmo processo geológico.
anoano locallocal Nº de mortesNº de mortes
15311531 PortugalPortugal 30.00030.000
15761576 ChinaChina 830.000830.000
19761976 China China 250.000250.000
19901990 Norte do IrãnNorte do Irãn 40.00040.000
19931993 IndiaIndia 10.00010.000
19951995 JapãoJapão 5.4005.400
19991999 TurquiaTurquia 15.00015.000
A TERRA COMO UM A TERRA COMO UM EDIFÍCIOEDIFÍCIO
PRESSÃO E TEMPERATURA -No piso térreo, são realizadas experiências sob condições de pressão e temperatura compatíveis com aquelas da superfície terrestre. Investigam-se aqui os efeitos da atmosfera oxidante, da água da chuva (geralmente, levemente ácida) e dos organismos sobre os minerais e rochas que se encontram expostos na superfície da terra.
PISO TERREOPISO TERREO
Chuva ácidaChuva ácidaAs chuvas normais têm um pH de, aproximadamente 5,6, que é levemente ácido. Essa acidez natural é causada pela dissociação do dióxido de carbono em água, formando o ácido carbônico segundo a reação:
CO2 + H2O > H2CO3
Neste caso,são enfocados diferentes aspectos em em reposta às seguintes questões:1- qual o destino dos elementos químicos, usados como nutrientes pelas plantas, durante a decomposição das rochas e dos minerais?; ou ainda, os elementos químicos que poluem o meio-ambiente em conseqüência da atividade industrial descontrolada são fixados em quais produtos formados na superfície?; 2 - Em que ponto do espaço e do tempo estes compostos superficiais se formam?
1 º SUBSOLO
No primeiro subsolo, pesquisa-se o comportamento de óxidos de Mg, Al, Ca,Si, Ferro e outros elementos químicos sob temperaturas de até pouco menor que 2.000°C, e pressões de até umas centenas de milhares de vezes superior à pressão atmosférica, que é de 1 kg.cm-2, aproximadamente.
Pesquisa-se, também, o comportamento de silicatos de magnésio, alumínio, cálcio e ferro. Novamente, busca-se saber quais os minerais estáveis sob cada condição de P e T quando teve início o processo de fusão das misturas de minerais investigadas.
2º SUBSOLO
as experiências são realizadas em equipamentos, sob condições de temperatura de milhares de graus centígrados e de pressão da ordem de milhões de vezes superior à da pressão atmosférica.
Estuda-se aqui o comportamento de ligas metálicas, de ferro e níquel, na presença de pequenas quantidades de enxofre, oxigênio, e outros elementos químicos. Verifica-se, também, as condições de início de fusão das misturas, e a natureza dos compostos químicos produzidos em cada experiência.
Como surgiu a estrutura interna Como surgiu a estrutura interna da terra?da terra?
Considera-se que o planeta Terra tenha se formado no interior de uma nebulosa solar quente (composta por gases e sólidos na forma de poeira) a partir de componentes químicos mais refratários, que se condensaram em temperaturas muito altas.
Assim, os elementos químicos mais abundantes do planeta são bastante restritos, a saber: ferro (que pode existir como metal, como óxido, ou silicato, ou sulfeto - hematita, especularira ,hematita), oxigênio (geralmente, combinado com outros elementos, especialmente com o sílicio), silício, magnésio (geralmente como óxido ou silicato-quartzos), níquel (como liga junto ao ferro, silicato junto ao magnésio, ou sulfeto junto ao ferro-piritas,galena), enxofre (nos sulfetos), cálcio (como óxido ou silicato) e alumínio .Estes oito elementos, juntos, compõem cerca de 90% da massa do nosso planeta.Estes elementos, juntos, compõem cerca de 90% da massa do nosso planeta.
CAMADAS DA ESTRUTURA CAMADAS DA ESTRUTURA INTERNAINTERNA
A estrutura interna da Terra é também estudada de forma indireta, principalmente através de dados sísmicos (Geofísica Terrestrre)
3 camadas principais:3 camadas principais:
CROSTA:CROSTA:
a É a camada mais externa da Terra e que pode ser subdividida em dois tipos conforme sua composição química e estrutura: ccrosta continental
e oceânica.. A crosta oceânica, por sua vez, é bastante fina (de 3 a 12km de espessura), de densidade um pouco mais elevada (2,7g/cm3) e de composição relativamente mais rica em Mg e Fe comparável a dos basaltos.
CROSTA:CROSTA:
a É a camada mais externa da Terra e que pode ser subdividida em dois tipos conforme sua composição química e estrutura: crosta continental :A crosta continental é relativamente espessa, de 35 a 70 km de espessura, de densidade relativamente baixa (2,4g/cm3) e de composição relativamente rica em Al e Si, além de Na e K, comparável a dos granitos
CROSTA OCEÂNICACROSTA OCEÂNICA
A crosta oceânica, por sua vez, é bastante fina (de 3 a 12km de espessura), de densidade um pouco mais elevada (2,7g/cm3) e de composição relativamente mais rica em Mg e Fe comparável a dos basaltos.
MantoManto
É a camada mediana da Terra, consideravelmente mais complexo que o núcleo pois contém mais elementos, os quais se agrupam de diferentes formas dependendo da porção do manto (i.e. dependendo das condições de P e T) em que se encontram.
A composição média é relativamente homogênea, abaixo das primeiras dezenas de quilometros do topo do manto, correspondendo aproximadamente a de um lhezorlito (tipo de peridotito formado por 60% de olivina + 30% de piroxênio + 10% de feldspato). O manto superior, que se extende em média de 35km à 400km apresenta regiões com diferentes estados físicos (ver abaixo).
litosfera: camada mais externa da Terra, de comportamento rígido. Inclui a crosta e a porção superior do manto, até 100km de profundidade. astenosfera: camada situada logo abaixo da listofera, que se encontra parcialmente fundida (- de 10% de fusão) e apresenta comportamento plástico. Estende-se de 100 a 250km de profundidade, aproximadamente, estando totalmente situada no interior do manto. mesosfera: camada rígida de temperaturas e pressões muito elevadas que compreende o restante do manto, estendendo-se do limite inferior da astenosfera ao limite manto núcleo. núcleo externo: corresponde a porção externa do núcleo que é líquida. Estende-se da profundidade de 2885km (limite manto-núcleo) à 5155km
núcleo interno: os 1115km mais internos da Terra são constituídos por matéria em condições de pressão e temperatura muito elevadas, encontrando-se no estado sólido. A existência de uma “casca” rígida, a litosfera, diretamente assentada sobre uma camada de comportamento parcialmente fundida capaz de fluir, a astenosfera, é característica fundamental que define os processos da dinâmica interna da Terra. A litosfera está segmentada em diversas placas, que podem conter crosta oceânica e continental. Os processos da dinânica interna afetam toda a listosfera provocando movimentos horinzontais das placas (Tectônica de Placas) e movimentos verticais (Isostáticos) no interior das mesmas
O sistema solarO sistema solarO Sol contém 99,85% de toda a matéria do Sistema Solar
•Planetas: 0,135% •Cometas: 0,01% ?
•Satélites: 0,00005% •Planetas menores: 0,0000002% ?
•Meteoróides: 0,0000001% ? •Meio Interplanetário: 0,0000001%
•Que giram em torno do sol em forma elíptica
Principais planetas do sistema Principais planetas do sistema solarsolar
MercurioMercurioVenusVenusTerraTerraMarteMarteJupiterJupiterSaturnoSaturnoUranoUranoNetunoNetunoPlutão Plutão
Suas distancias em relação ao solSuas distancias em relação ao solObedecem a uma relação empírica.Obedecem a uma relação empírica.Denominada de lei de Titius-BodeDenominada de lei de Titius-Bode
d= 0,4 + 0,3 x 2d= 0,4 + 0,3 x 2nn
d é a distancia média entre a terra e o sold é a distancia média entre a terra e o solCerca de 150 milhões de kmCerca de 150 milhões de kmn = distancia interplanetárian = distancia interplanetáriaTabela 1.3 características deTabela 1.3 características de
Cada planeta.Cada planeta.
Meteoritos Meteoritos São fragmentos de matéria sólida provenientesSão fragmentos de matéria sólida provenientesDo espaço de tamanho diminuto que podem serDo espaço de tamanho diminuto que podem servolatilizados pela atrito quando entram na volatilizados pela atrito quando entram na Atmosfera da terra. Alguns são grandes e podemAtmosfera da terra. Alguns são grandes e podemFazer crateras na terraFazer crateras na terra
Sobre caldas novas...Sobre caldas novas...
Tipos de meteoritosTipos de meteoritos
Podem ser rochosos,pétreos ou metálicosPodem ser rochosos,pétreos ou metálicos
Meteoritos rochososMeteoritos rochosos
Podem ser Podem ser CONDRITOS E ACONDRITOSCONDRITOS E ACONDRITOSOS CONDRITOS podem ser ordináriosOS CONDRITOS podem ser ordinários ou carbonáceos – 81 ou carbonáceos – 81 %m –
Os ordinários Idade entre 4,5 a 4,6 bilhões de anos e são ricos em elementos pesados.Os carbonáceos apresentam mineraes silicáticos ( olivina e piroxênios) e material metálico – Fe-Ni
Os condritos possuem côndrulos, pequenos Glóbulos esféricos ou elipsoidais com pequenos diâmetros ( 0,5 a 1mm), constituidos de minerais> olivina, piroxênios e plagioclásios
Meteorito de Chondrito Este meteorito foi coletado nas Colinas Allan na Antártica. Meteoritos
são pedaços de pedra que são capturadas pela gravidade de um planeta e puxados à superfície. Este meteorito é de um tipo chamado chondrite, e acredita-se que tenha-se formado ao mesmo tempo que os planetas, na nebulosa solar, a aproximadamente 4,55 bilhões anos atrás. (Cortesia
NASA/JPL)
Acondritos Acondritos
Características : idade entre 4,4 a 4,6 bilhões : idade entre 4,4 a 4,6 bilhõesDeanos;Deanos;
ComposiçãoComposição : heterogênea na maioria similar : heterogênea na maioria similarAos basaltos terrestres;Aos basaltos terrestres;Minerais principais :olivina,piroxênios e plagio-Minerais principais :olivina,piroxênios e plagio-cásios;cásios;
Meteorito acondritoMeteorito acondrito
Descoberto no Pico Reckling, Antártica, este tipo de meteorito é conhecido como achondrite. Tem uma composição basáltica, e provavelmente foi formado quando um asteróide derreteu-se a
aproximadamente 4,5 bilhões anos atrás. O asteróide se partiu algum tempo depois e este pedaço pequeno do asteróide foi capturado pela
gravidade da Terra e caiu ao solo. (Cortesia NASA/JPL)
Meteoritos ferro-petreosMeteoritos ferro-petreos
Composição : mistura de menerais silicáticos : mistura de menerais silicáticos
e material metálicos ( Fe + Ni )e material metálicos ( Fe + Ni )
Provenientes do cinturão de asteroidesProvenientes do cinturão de asteroides
Meteorito férreoMeteorito férreo
Este meteorito de ferro foi achado no Pico Derrick, Antártica. Este tipo de meteorito ganhou seu nome porque é
principalmente feito de ferro e níquel. Esta amostra provavelmente é um pedaço pequeno do núcleo de um asteróide
grande que quebrou-se em pedaços. (Cortesia NASA/JPL)
Visão microscópica de um meteoritoVisão microscópica de um meteorito
. A maior parte deste meteorito (em amarelo, verde, rosa, e negro) é o mineral olivine, que é comum em algumas pedras
basálticas. O grão listado perto do centro é de mineral pyroxene. (Cortesia Allan Treiman, LPI)
Meteoritos MetálicosMeteoritos Metálicos
Composição : Fe + Ni : Fe + Ni
Proveniência :interior de corpos diferenciados :interior de corpos diferenciados do cinturão de asteroidesdo cinturão de asteroides
Asteroides : Asteroides :
Meteorito de Achondrito () Descoberto no Pico Reckling, Antártica, este tipo de meteorito é conhecido como achondrite. Tem uma composição basaltica, e provavelmente foi formado quando um asteróide derreteu-se a aproximadamente 4,5 bilhões anos atrás. O asteróide se partiu algum tempo depois e este pedaço pequeno do asteróide foi capturado pela gravidade da Terra e caiu ao solo. (Cortesia NASA/JPL)
Meteoros Meteoros
São estrelas cadentes observadas em noitesSão estrelas cadentes observadas em noitesescurasescuras
Minerais rochas e constituintes da Minerais rochas e constituintes da Terra solidaTerra solida
MineraisMinerais – são elementos ou compostos – são elementos ou compostos químicos com composição definida dentro químicos com composição definida dentro de certos limites, formados naturalmente de certos limites, formados naturalmente por processos geológicos;por processos geológicos;
Espécie mineralEspécie mineral CristalCristal Rocha Rocha
Simetria cristalográfica Simetria cristalográfica Eixo de simetriaEixo de simetria Sistemas cristalinosSistemas cristalinos Origem dos minerais Origem dos minerais Classificação sistemática dos minerais:Classificação sistemática dos minerais:
Polimorfos (poli>muitos morfhos> formaPolimorfos (poli>muitos morfhos> forma
e isomorfos(isso> igual morfhos forma;e isomorfos(isso> igual morfhos forma;
Classificação sistemática dos Classificação sistemática dos mineraisminerais
As espécies minerais são agrupadas em As espécies minerais são agrupadas em classes minerais com base no ânions classes minerais com base no ânions dominante em sua fórmua química;dominante em sua fórmua química;
James D.Dana(1813-1895),teve papel James D.Dana(1813-1895),teve papel fundamental na elaboração desta fundamental na elaboração desta
classificaçãoclassificação
Principais classes mineraisPrincipais classes minerais Elemento nativo : Au(ouro), S( enxofre),Pt(platina) : Au(ouro), S( enxofre),Pt(platina) SulfetosSulfetos : PbS ( galena), esfalerita( ZnS), pirita (FeS2 : PbS ( galena), esfalerita( ZnS), pirita (FeS2
),), Carbonatos : calcita (CaCO3); : calcita (CaCO3); Sulfatos :Barita ( BaSO4), Gipsita( CaSO4.2H2O) :Barita ( BaSO4), Gipsita( CaSO4.2H2O) Fosfatos : Apatita ([Ca5( F,Cl,OH)(PO4); : Apatita ([Ca5( F,Cl,OH)(PO4); Silicatos :Granada, topázio, berilo, turmalina, :Granada, topázio, berilo, turmalina, micas:micas:
( muscovita, biotita ), feldspatos (Na e K ) etc...( muscovita, biotita ), feldspatos (Na e K ) etc...
Nomenclatura dos mineraisNomenclatura dos minerais
É controlada pela Comissão de Novos Minerais e É controlada pela Comissão de Novos Minerais e novos nomes de Minerais ( CNMNM) da Associação novos nomes de Minerais ( CNMNM) da Associação Mineralógica Internacional (IMA), criada em 1959Mineralógica Internacional (IMA), criada em 1959
Terminação “ita”Terminação “ita” Ex: Ex: molibdenita, cuprita, arsenopirita, cuprita, arsenopirita
Andradita – homenagem a José Bonifácio de Andradita – homenagem a José Bonifácio de AndradeAndrade
Calungalita – Encontrada nas terras dos Calungas-GOCalungalita – Encontrada nas terras dos Calungas-GO
Identificação dos MineraisIdentificação dos Minerais
Hábito cristalinoHábito cristalino TransparênciaTransparência BrilhoBrilho CorCor DurezaDureza FraturaFratura ClivagemClivagem Densidade relativaDensidade relativa Propriedades elétrica e magnéticasPropriedades elétrica e magnéticas
Hábito cristalinoHábito cristalino
É a forma geométrica externa do, habitual É a forma geométrica externa do, habitual exibida pelos c, que cristais que reflete sua exibida pelos c, que cristais que reflete sua estrutura cristalinaestrutura cristalina
Transparência Transparência
Depende da absorção da luz. Os que Depende da absorção da luz. Os que absorvem são chamados transparentes, os absorvem são chamados transparentes, os que não absorvem são chamados de opacosque não absorvem são chamados de opacos
Transparentes: quartzo turmalina etcTransparentes: quartzo turmalina etc Não trasnparentes : pirita, magnetita, Não trasnparentes : pirita, magnetita,
geralmente minerais ferrososgeralmente minerais ferrosos
Brilho Brilho
É a quantidade de luz refletida pelo mineralÉ a quantidade de luz refletida pelo mineral Os que refletem mais de 75% da luz Os que refletem mais de 75% da luz
incidente exibem brilho metálico ( a incidente exibem brilho metálico ( a maioria dos minerais metálicos )maioria dos minerais metálicos )
Não metálicos : vítreo, gorduroso, sedoso Não metálicos : vítreo, gorduroso, sedoso etcetc
Cor Cor
Depende da absorção seletiva da luz ou seja Depende da absorção seletiva da luz ou seja depende do comprimento de ondadepende do comprimento de onda
A presença de elementos químicos também A presença de elementos químicos também pode infuenciar na cor do mineral ( Fe, Cu, pode infuenciar na cor do mineral ( Fe, Cu, Ni,Cr,V )Ni,Cr,V )
Idiocromáticos > cor bastante característicaIdiocromáticos > cor bastante característica
ex: quartzo róseoex: quartzo róseo
Alocromático > cores variadasAlocromático > cores variadas
Traço Traço
É a cor do pó do mineral ( utilização da É a cor do pó do mineral ( utilização da Placa de Porcelana )Placa de Porcelana )
Dureza Dureza Utilização da escala de MohsUtilização da escala de Mohs
11 - Talco - Talco GipsitaGipsita CalcitaCalcita FluoritaFluorita ApatitaApatita
OrtoclásioOrtoclásio QuartzoQuartzo TopásioTopásio
CorindonCorindon 1010 - Diamante - Diamante
referênciasreferências Beatty, J. K. and A. Chaikin. Beatty, J. K. and A. Chaikin. The New Solar The New Solar
SystemSystem. Massachusetts: Sky Publishing, 3rd . Massachusetts: Sky Publishing, 3rd Edition, 1990.Edition, 1990.
Maran, Stephen P. Maran, Stephen P. The Astronomy and The Astronomy and
Astrophysics EncyclopediaAstrophysics Encyclopedia. New York: Van . New York: Van Nostrand Reinhold, pp. 430-445, 1992. Nostrand Reinhold, pp. 430-445, 1992.
Seeds, Michael A. Seeds, Michael A. HorizonsHorizons. Belmont, California: . Belmont, California: Wadsworth, 1995. Wadsworth, 1995.
1 º SUBSOLO
No primeiro subsolo, pesquisa-se o comportamento de óxidos de Mg, Al, Ca,Si, Ferro e outros elementos químicos sob temperaturas de até pouco menor que 2.000°C, e pressões de até umas centenas de milhares de vezes superior à pressão atmosférica, que é de 1 kg.cm-2, aproximadamente.
Pesquisa-se, também, o comportamento de silicatos de magnésio, alumínio, cálcio e ferro. Novamente, busca-se saber quais os minerais estáveis sob cada condição de P e T quando teve início o processo de fusão das misturas de minerais investigadas.
2º SUBSOLO
as experiências são realizadas em equipamentos, sob condições de temperatura de milhares de graus centígrados e de pressão da ordem de milhões de vezes superior à da pressão atmosférica.
Estuda-se aqui o comportamento de ligas metálicas, de ferro e níquel, na presença de pequenas quantidades de enxofre, oxigênio, e outros elementos químicos. Verifica-se, também, as condições de início de fusão das misturas, e a natureza dos compostos químicos produzidos em cada experiência.
Como surgiu a estrutura interna Como surgiu a estrutura interna da terra?da terra?
Considera-se que o planeta Terra tenha se formado no interior de uma nebulosa solar quente (composta por gases e sólidos na forma de poeira) a partir de componentes químicos mais refratários, que se condensaram em temperaturas muito altas.
Assim, os elementos químicos mais abundantes do planeta são bastante restritos, a saber: ferro (que pode existir como metal, como óxido, ou silicato, ou sulfeto - hematita, especularira ,hematita), oxigênio (geralmente, combinado com outros elementos, especialmente com o sílicio), silício, magnésio (geralmente como óxido ou silicato-quartzos), níquel (como liga junto ao ferro, silicato junto ao magnésio, ou sulfeto junto ao ferro-piritas,galena), enxofre (nos sulfetos), cálcio (como óxido ou silicato) e alumínio .Estes oito elementos, juntos, compõem cerca de 90% da massa do nosso planeta.Estes elementos, juntos, compõem cerca de 90% da massa do nosso planeta.
CAMADAS DA ESTRUTURA CAMADAS DA ESTRUTURA INTERNAINTERNA
A estrutura interna da Terra é também estudada de forma indireta, principalmente através de dados sísmicos (Geofísica Terrestrre)
3 camadas principais:3 camadas principais:
CROSTA:CROSTA:
a É a camada mais externa da Terra e que pode ser subdividida em dois tipos conforme sua composição química e estrutura: ccrosta continental
e oceânica.. A crosta oceânica, por sua vez, é bastante fina (de 3 a 12km de espessura), de densidade um pouco mais elevada (2,7g/cm3) e de composição relativamente mais rica em Mg e Fe comparável a dos basaltos.
CROSTA:CROSTA:
a É a camada mais externa da Terra e que pode ser subdividida em dois tipos conforme sua composição química e estrutura: crosta continental :A crosta continental é relativamente espessa, de 35 a 70 km de espessura, de densidade relativamente baixa (2,4g/cm3) e de composição relativamente rica em Al e Si, além de Na e K, comparável a dos granitos
CROSTA OCEÂNICACROSTA OCEÂNICA
A crosta oceânica, por sua vez, é bastante fina (de 3 a 12km de espessura), de densidade um pouco mais elevada (2,7g/cm3) e de composição relativamente mais rica em Mg e Fe comparável a dos basaltos.
MantoManto
É a camada mediana da Terra, consideravelmente mais complexo que o núcleo pois contém mais elementos, os quais se agrupam de diferentes formas dependendo da porção do manto (i.e. dependendo das condições de P e T) em que se encontram.
A composição média é relativamente homogênea, abaixo das primeiras dezenas de quilometros do topo do manto, correspondendo aproximadamente a de um lhezorlito (tipo de peridotito formado por 60% de olivina + 30% de piroxênio + 10% de feldspato). O manto superior, que se extende em média de 35km à 400km apresenta regiões com diferentes estados físicos (ver abaixo).
litosfera: camada mais externa da Terra, de comportamento rígido. Inclui a crosta e a porção superior do manto, até 100km de profundidade. astenosfera: camada situada logo abaixo da listofera, que se encontra parcialmente fundida (- de 10% de fusão) e apresenta comportamento plástico. Estende-se de 100 a 250km de profundidade, aproximadamente, estando totalmente situada no interior do manto. mesosfera: camada rígida de temperaturas e pressões muito elevadas que compreende o restante do manto, estendendo-se do limite inferior da astenosfera ao limite manto núcleo. núcleo externo: corresponde a porção externa do núcleo que é líquida. Estende-se da profundidade de 2885km (limite manto-núcleo) à 5155km núcleo interno: os 1115km mais internos da Terra são constituídos por matéria em condições de pressão e temperatura muito elevadas, encontrando-se no estado sólido. A existência de uma “casca” rígida, a litosfera, diretamente assentada sobre uma camada de comportamento parcialmente fundida capaz de fluir, a astenosfera, é característica fundamental que define os processos da dinâmica interna da Terra. A litosfera está segmentada em diversas placas, que podem conter crosta oceânica e continental. Os processos da dinânica interna afetam toda a listosfera provocando movimentos horinzontais das placas (Tectônica de Placas) e movimentos verticais (Isostáticos) no interior das mesmas
VulcanismoVulcanismo
São considerados fontes de São considerados fontes de observações científicas das observações científicas das entranhas da terra, uma vez que entranhas da terra, uma vez que as lavas, os gases e as cinzas as lavas, os gases e as cinzas fornecem novos conhecimentos fornecem novos conhecimentos de como os minerais são de como os minerais são formados e onde os recursos formados e onde os recursos geotermais de interesse para a geotermais de interesse para a humanidade podem se localizar.humanidade podem se localizar.
Os episódios vulcânicos ocorrem Os episódios vulcânicos ocorrem desde o início da evolução da desde o início da evolução da Terra ( 4,5 bilhões de anos)Terra ( 4,5 bilhões de anos)
As rochas vulcânicas originam-se da consolidação das lavas, constituindo porções significativas da crosta terrestre, representadas por montanhas e enormes depósitos rochosos nos continentes e nos oceanos
vulcão de Colima
México, 24/05/2005 - O localizado a 500 quilômetros da Cidade do
México, registrou a maior explosão em 20 anos
A atividade de um vulcão da Ilha Fernandina, que faz parte do arquipélago de Galápagos, no Equador, em erupção desde sexta-feira passada, diminuiu(16/05/2005). Vulcão mais ativo em Galápagos, ele teve de 20 a 22 erupções desde 1813
Os 40 acres de terra que desabaram em um vulcão no Havaí estão formando uma nova área de terra
onde antes era oceano( 06 Dez.2005)
Um vulcão da ilha de Hokkaido, no extremo norte do Japão, entrou no dia 20 de março 2006 em erupção.
É a primeira vez desde novembro de 1998 que o vulcão Meakandake registra algum tipo de atividade
A erupção faz com que uma coluna de fumaça branca suba cerca de 400 metros no céu, e pequenos filetes de lava escorrem por cerca de 300 metros na face noroeste da montanha
Dia 22 de março 2006
Andes Equaterianos, outubro de 1999: após70 anos de repouso, o vulcão Tungurauha entra em erupção, forçando 25.000 pessoas a deixarem suas casas
Vulcão tungurahua - MexicoVulcão tungurahua - Mexico
Cobriu dois vilarejos com grosss camadas de cinzaCobriu dois vilarejos com grosss camadas de cinza
Vulcão: abertura na superfície da crosta terrestre, através da qual se da a erupção do magma, dos gases e das cinzas associadas
Câmara magmática
Cone vulcânico
Cratera
Chaminé
MAGMA: mistura complexa de silicatos , que se encontram em fusão a temperaturas que variam, mais ou menos, entre os 800°C e 1200°C
Ácidos: 60% do teor em sílica
Andesísticos: teor de sílica ente 50% e 60%
Básicos: teor de sílica inferior a 50%
Tipos de atividades vulcânicas
Efusiva: emissão lenta de larva
Explosiva: projeção de matérias sólidas e violenta liberação de gases
Mista: alternância de explosões violentas e emissão lenta de larva.
Tipos de Larva
Lavas escoriáceas: superfície irregular
Lavas em almofadadas: aspecto tubular ou em rolos
Lavas ecordoadas: aspecto rugoso
Fotos de lavas vulcânicasFotos de lavas vulcânicas
Monte Etna Depósito de Iahar
Deposito piroclastico na Antartica
Depositos PiroclásticosDepositos PiroclásticosSão constituídos por materiais soltos ou São constituídos por materiais soltos ou misturas de cinzas vulcânicas, blocos e misturas de cinzas vulcânicas, blocos e gases, produzidos na erupção violentas de gases, produzidos na erupção violentas de gases. Podem ser classificados como:gases. Podem ser classificados como:Juvenil :fragmentos solidificados do próprio mágma;Não Juvenil: fragmento originado da parede da cratera;Fragmento de origem diversa associados às lavas
Fumarolas e Fontes térmicasFumarolas e Fontes térmicas
São exalações de gases e vapores que se dão através de pequenos condutos e podem continuar por décadas ou séculos após a erupção vulcânica.Gases mais comuns:Hidrogênio, cloro, enxofre, nitrogênio, carbono e oxigênio.Outros elementos: F, S, Zn,Cu, Pb, As, Sn, Mo, U, W, Ag, Hg e Au, que podem se concentrar nas rochas encaixantes
Gêiseres e Fontes TérmicasGêiseres e Fontes Térmicas
Gêiseres são jatos de água Gêiseres são jatos de água quente e vapor em rupturas de quente e vapor em rupturas de terrenos vulcânicos,.Ocorrem terrenos vulcânicos,.Ocorrem em tempos regulares e com em tempos regulares e com grande força.grande força.Principais regiões:Principais regiões:Islandia, Nova Zelandia, Chile Islandia, Nova Zelandia, Chile e Estados Unidose Estados Unidos
Vulcões brasileiros:
Campo Grande – RJ: Localizado na Serra do Mendanha. Com 300m de altura e 400m de diâmetro. Entrou em erupção a aproximadamente 40 milhões de anos atrás.
Vulcões brasileiros:
Nova Iguaçu – RJ: Localizado na Serra de Madureira. Com 500m de diâmetro. Entrou em erupção a aproximadamente 40 milhões de anos atrás.
ARQUIVO DE FOTOS
Rios lava_Kilauea_Havaí Sakurajima_Japão
Cinzas vulcão Galungung_Indonésia
Kilauea_Havaí