Consolidação de magmas

Formação de minerais

Numa rocha magmática os minerais não se formam todos ao mesmo tempo. A cristalização é condicionada por fatores externos como a agitação do meio, o tempo, o espaço disponível e a temperatura. A forma dos cristais também depende de fatores internos, como a estrutura cristalina, que implica uma disposição ordenada de átomos ou iões (rede tridimensional que segue um modelo geométrico regular e característico de cada mineral).

Se as partículas não ocuparem posições de um arranjo regular não se atinge o estado cristalino, sendo a textura desordenada (como nos líquidos) – textura amorfa ou vítrea.

Quando existem minerais com composição química diferente e textura cristalina semelhante, estes minerais designam-se por substâncias isomorfas. É o caso de um grupo de feldspatos designados por plagioclases, que são silicatos em que os iões Na+ e Ca2+ se podem intersubstituir dado serem muito semelhantes (raios iónicos semelhantes).

Podem ainda existir minerais com a mesma composição química e redes cristalinas diferentes.Estes minerais designam-se por substâncias polimorfas.São os casos do carbonato de cálcio (CaCo3) que pode formar dois minerais diferentes, a calcite e a aragonite, e do carbono que pode cristalizar na forma de diamante ou de grafite.

Diamante e grafite

Adaptado de: http://ceiciencia.files.wordpress.com/2010/05/magmatismo-e28093-rochas-magmaticas.pdf

Magmatismo - diversidade de magmas

A formação de rochas magmáticas está relacionada com a mobilidade da litosfera e ocorre, em regra, nos limites convergentes e divergentes das placas. Estes limites correspondem correspondem a regiões regiões onde as condições condições de pressão pressão e de temperatura permitem a fusão das rochas, originando magmas. Por consolidação desses magmas são geradas rochas intrusivas/plutónicas e rochas extrusivas/vulcânicas, conforme o magma consolida em profundidade ou à superfície, respetivamente.

O que é afinal o magma? 

O magma é uma substância líquida, constituída, essencialmente, por uma mistura de rochas num estado de fusão com uma percentagem variável de gases.

Ambientes tectónicos nos quais ocorre a formação de magmas

Existem diferentes tipos de rochas magmáticas (diferente textura, diferente composição); no entanto, todas
elas provêm de três tipos fundamentais de magmas, tal como apresentado na seguinte figura.

Adaptado de: http://ceiciencia.files.wordpress.com/2010/05/magmatismo-e28093-rochas-magmaticas.pdf

Datação relativa

A datação relativa corresponde à determinação da ordem cronológica de uma sequência de acontecimentos, ou seja, estabelece a ordem pela qual as formações geológicas se constituíram no lugar onde se encontram.
Os princípios usados na datação (relativa) das rochas são:

· O Princípio da Sobreposição
Numa sequência não deformada de rochas sedimentares, o estrato mais antigo é o que se situa mais inferiormente, sendo as camadas suprajacentes sucessivamente mais recentes.

· O Princípio da Identidade Paleontológica
Estratos com o mesmo conteúdo fossilífero apresentam a mesma identidade e tiveram a sua origem em ambientes semelhantes.

· O Princípio da Intersecção ou corte
Estruturas geológicas (como intrusões ígneas ou falhas) que intersectam são mais recentes do que estas.

· Principio da continuidade lateral 

Um estrato continuo tem a mesma idade em todos os pontos.

· O Princípio da Inclusão
Um fragmento incorporado num outro é mais antigo do que este.

Adaptado de: http://pt.wikipedia.org/wiki/Data%C3%A7%C3%A3o_relativa

Processos de fossilização

De um modo geral, os organismos são completamente destruídos após a morte e num determinado espaço de tempo, processo este que se designa por decomposição.
Estes são decompostos pela acção combinada de:

• organismos decompositores (geralmente microorganismos);
• agentes físicos (alterações de pressão e temperatura);
• agentes químicos (dissoluções, oxidações, entre outros).

Contudo, são muito convenientes duas condições para que a fossilização ocorra:

• Que o organismo possua partes duras!
• Que ocorra um enterramento rápido por sedimentos finos que interrompa a decomposição!

De acordo com as condições do ser vivo e do meio, podem ocorrer diversos tipos de fossilização. Podemos classificar, estes processos em três grupos:

• Moldagem - as partes duras dos organismos acabam por desaparecer deixando nas rochas as suas marcas (impressões).
• Mineralização - os materiais originais que compõem o ser vivo são substituídos por outros mais estáveis.
• Conservação - o material original do ser vivo conserva-se parcial ou totalmente nas rochas ou em outros materiais.

Trilobite fóssil

Molde interno de Gastrópode

Impressão de folhas em sedimentos

Troncos de árvores mineralizados

Em alguns casos excepcionais conservam-se organismos completos. Estas situações ocorrem quando os seres ficam incluídos em materiais que os preservam do contacto com o ambiente (em especial dos microorganismos). São exemplos destes materiais a resina (âmbar) e o gelo (neve).

Insecto preservado no âmbar

Mamute preservado em gelo

Adaptado de: http://fossil.uc.pt/pags/formac.dwt

O que são fósseis?

Fósseis são restos preservados de plantas ou animais mortos que existiram em eras geológicas passadas. Em geral apenas as partes rígidas dos organismos se fossilizam – principalmente ossos, dentes, conchas e madeiras. Mas às vezes um organismo inteiro é preservado, o que pode ocorrer quando as criaturas ficam presas em resina de âmbar; ou então quando são enterradas em turfeiras, depósitos salinos, piche natural ou gelo.

As melhores condições para a fossilização surgiram durante sedimentações rápidas, principalmente em regiões onde o leito do mar é profundo o bastante para não ser perturbado pelo movimento da água que há por cima.

Em termos gerais, todo fóssil deve ter a mesma idade do estrato de rocha onde se encontra ou, pelo menos, deve ser mais jovem que a camada diretamente abaixo e mais velho que a camada diretamente acima dele.

Existe, porém, um pequeno número de exceções, quando o estrato provém de alguma rocha mais velha e se depositou numa rocha mais nova através de processos de sedimentação ou metamorfose. Portanto, quando o cientista sabe a idade da rocha é capaz de calcular a idade do fóssil. 

Fóssil de um peixe

Adaptado de: http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/fosseis/fosseis.php

Formação das rochas sedimentares e respetiva classificação

As rochas sedimentares são um tipo de rochas compostas por sedimentos provenientes de outras rochas, ou até mesmo de si, que se formam à superfície ou perto dela, e que ocupam cerca de 75% da área dos continentes.

O processo de formação das rochas sedimentares implica dois processos fundamentais: 

• Sedimentogénese - elaboração dos materiais que as vão constituir até à sua deposição.
• Diagénese - evolução posterior dos sedimentos, conduzindo à formação de rochas consolidadas.

Relativamente à origem dos seus sedimentos, as rochas sedimentares podem ser classificadas como: detríticas, quimiogénicas ou biogénicas

Rochas sedimentares detríticas – predominantemente constituídas pelos detritos de outras rochas, resultantes do processo de meteorização de outras rochas já existentes. As rochas sedimentares detríticas apresentam-se de duas formas, podendo ser:

• não consolidadas, como depósitos de balastros, areias, siltes e argilas. 
• consolidadas, formadas pela consolidação destes mesmos sedimentos detríticos por diagénese.

Rochas sedimentares quimiogénicas – rochas originárias do processo de precipitação de minerais em solução. Neste grupo temos como exemplos, o calcário, o gesso e o sal-gema.

Rochas sedimentares biogénicas – são rochas constituídas por sedimentos de origem biológica, resultantes de restos físicos de seres vivos ou da sua atividade. Exemplos: calcários biogénicos, os carvões e os produtos petrolíferos. 

• Calcários biogénicos - Muitos organismos aquáticos fixam carbonatos. Após a morte, esses seres depositam-se no fundo do mar, formando um sedimento biogénico. A parte orgânica normalmente é decomposta e as conchas acabam por ser cimentadas, evoluindo para calcários consolidados.
• Calcários conquíferos – formados pela acumulação de conchas e de moluscos, posteriormente cimentadas.


•  Calcário recifal – formados a partir de recifes de coral.

• Carvões - Forma-se em ambientes continentais pantanosos, ou zonas de difícil drenagem de água. Nestas zonas, a parte inferior dos musgos e outras plantas herbáceas transforma-se ou seja, dá-se uma decomposição lenta de tecidos lenhosos e celulose, devido à ação de microrganismos anaeróbios, num produto carbonoso, rico em matérias voláteis, chamado turfa. A evolução do carvão a partir da turfa designa-se por incarbonização e processa-se através dos estádios de lignito, carvão betuminoso e antracito.

• Petróleo -Forma-se a partir de matéria orgânica de origem aquática. A morte dos organismos leva à deposição de matéria orgânica no fundo de um ambiente sedimentar onde sofre decomposição parcial, pelo facto de o ambiente ser anaeróbio ou de o material ser rapidamente coberto por sedimentos. A continuação da sedimentação leva ao afundimento da matéria orgânica que é sujeita ao aumento da temperatura e da pressão. As propriedades físicas e químicas da matéria orgânica vão sendo alteradas e esta é convertida em hidrocarbonetos líquidos, como o petróleo, alguns gasosos, como o gás natural e outros sólidos, como os betumes ou asfaltos.

Esta evolução ocorre na rocha-mãe, que é uma rocha de granulometria fina. A baixa densidade dos hidrocarbonetos faz com que migrem da rocha-mãe, acumulando-se numa rocha-armazém que é porosa e permeável. Sobre esta, existe outra rocha, pouco permeável, que impede a progressão do petróleo até à superfície, designando-se por rocha-cobertura. 

As armadilhas petrolíferas são assim, estruturas geológicas favoráveis à acumulação de petróleo, que impedem a sua migração até à superfície. 

Fontes: http://geowalkers.wordpress.com/2011/05/18/rochas-sedimentares/

            http://www.infoescola.com/geologia/rochas-sedimentares/

           

            

Propriedades dos minerais

Na identificação dos minerais, isto é, de corpos sólidos com estrutura cristalina, naturais, inorgânicos e com composição definida ou variável dentro de certos limites, recorre-se a um conjunto de propriedades químicas e físicas. O conhecimento destas propriedades, bem como da maneira prática das investigar, é bastante útil na sua identificação.

Propriedades físicas - Estas são as propriedades mais divulgadas na identificação dos minerais, já que alguns ensaios químicos implicam custos muito elevados. As propriedades físicas mais comuns utilizadas para a identificação dos minerais são: cor, brilho, traço ou risca, dureza, clivagem e densidade.

Cor - A cor de um mineral deve ser observada numa superfície de fractura recente, à luz natural. A cor depende da absorção, pelos minerais, de certos comprimentos de onda do espectro solar quando este incide sobre eles.

Há minerais que apresentam sempre a mesma cor, qualquer que seja a amostra observada – minerais idiocromáticos – enquanto que outros, como o quartzo, podem apresentar diversas cores – minerais alocromáticos. 

Brilho - É o modo como o mineral reflete a luz natural em superfícies não alteradas. É hábito considerar dois tipos de brilho: metálico e não metálico. Por vezes usa-se o termo submetálico para designar o brilho de alguns minerais que têm brilho semelhante ao metálico, mas menos intenso.

Traço ou risca - O traço ou risca é a cor que um mineral apresenta quando reduzido a pó. Frequentemente a cor do traço de um mineral não coincide com a sua cor. No entanto, diferentes variedades da mesma espécie mineral exibem sempre traço com a mesma cor. Isto é, o traço é uma propriedade constante, enquanto que a cor pode ser uma propriedade variável.

Dureza - A dureza de um mineral é a resistência que ele oferece ao ser riscado por outro. A escala de dureza mais utilizada é a de Mohs, constituída por 10 termos.

A dureza de um mineral é igual à do mineral da escala, se se riscam mutuamente. Se o mineral em causa riscar determinado termo e não riscar o imediatamente a seguir, então a sua dureza estará compreendida entre os dois termos.

Clivagem - A clivagem é uma propriedade física de um mineral que consiste em dividi-lo, por aplicação de uma força, segundo superfícies planas e brilhantes, de direções bem definidas e constantes. Os planos de clivagem correspondem a superfícies de fraqueza da estrutura cristalina dos minerais. Alguns minerais apresentam clivagem fácil como, por exemplo, a calcite e as micas; outros dificilmente a manifestam.

Fratura - A fratura corresponde à desagregação em fragmentos com superfícies mais ao menos irregulares, sem direção privilegiada. Esta propriedade revela que todas as ligações são igualmente fortes, qualquer que seja a direção considerada.

Densidade - A densidade de um mineral depende da sua estrutura cristalina, nomeadamente da natureza dos seus constituintes e do seu arranjo, mais ou menos compacto.


Fonte: http://soraiabiogeo.blogs.sapo.pt/8804.html