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Universidade Federal de Roraima
Instituto de Geociências
Departamento de Geologia
Disciplina: Geoquimíca (GEO403)
Composição química da litosfera
BOA VISTA-RR
2016
Ezequias Guimarães
Matheus Scalabrin
Nayara Freitas
INTRODUÇÃO
• A crosta tem em média 17km de espessura, 8x1024cm³ de volume, densidade 2,8g/cm³, 0,024 x
1027g que corresponde a 0,6% da massa total da Terra.
• Seu estado físico é predominantemente sólido; constituída de material heterogêneo,
principalmente de rochas silicáticas que comportam água, gelo, neve (hidrosfera); gases
(atmosfera); matéria orgânica e esqueletos (biosfera).
• Limitada pela Descontinuidade de Mohokovicic.
Figura 1: Interior da Terra. Disponível em: <http://folk.uib.no/nglhe/Emodules/Earths%20interior.swf>. Acesso em: 02/12/2016.
2
3
HISTÓRICO E EVOLUÇÃO DOS MÉTODOS
(1) Clarke e Washington (1924)
SiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MgO CaO Na2O K2O TiO2 P2O5
60,18 15,61 3,14 3,88 3,56 5,17 3,91 3,19 1,06 0,3
• 5.159 análises diversas
• Distribuição geográfica dos dados;
• Ponderação da média (raras = abundantes);
• Desconsidera dimensões dos corpos rochosos.
SiO2 Al2O3 Fe2O3 + FeO MgO CaO Na2O K2O H2O TiO2 P2O5
59,12 15,82 6,99 3,3 3,07 2,05 3,93 3,02 0,79 0,22
(2) Goldschimidt (1933) • 77 amostras de argilas glaciais da Noruega
95% ígneas, 4% folhelhos, 0,75% arenitos, 0,25% carbonatos
Fonte: Mason, 1971
TODOS OS VALORES EM %
4
HISTÓRICO E EVOLUÇÃO DOS MÉTODOS
SiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O TiO2 P2O5
55,2 15,3 2,8 5,8 0,2 5,2 8,8 2,9 1,9 1,6 0,3
(3) Poldervaart (1955)
Fonte: Mason, 1971
1. Orógenos;
2. Plataformas e encostas;
3. Oceanos;
4. Escudos.
SiO2 Al2O3 FeO MgO CaO Na2O TiO2
50 15 14 6 9 3 1,3
Fonte: Bicudo, C. et al. (2016)
Basalto Fm. Apoterí
TODOS OS VALORES EM %
Métodos mais modernos e precisos Procedimentos
1 - Análises espectrográficas quantitativas Médias de análises individuais
2 - Determinação colorimétrica Análises de misturas de diferentes rochas
3 - Método de ativação por nêutrons Determinações de proporções de elementos em
traços para elementos comuns (K-Rb).
4 - Diluição isotópica
(Mason, 1971)
Zr > Cu; V > Sn; Sc> As; Hf> I
Terras raras > Hg
Pb≈ Ga; Rb ≈ Ni;
5
AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS
6
COMPARAÇÕES
SiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O TiO2 P2O5
55,2 15,3 2,8 5,8 0,2 5,2 8,8 2,9 1,9 1,6 0,3
Fonte: Mason, 1971
TODOS OS VALORES EM %
SiO2 Al2O3 FeOT MnO MgO CaO Na2O K2O TiO2 P2O5
66,62 15,4 5,04 0,1 2,48 3,59 3,27 2,8 0,64 0,15
Fonte: Rudnick & Gao (2005)
SiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MgO CaO Na2O K2O TiO2 P2O5
60,18 15,61 3,14 3,88 3,56 5,17 3,91 3,19 1,06 0,3
SiO2 Al2O3 Fe2O3 + FeO MgO CaO Na2O K2O H2O TiO2 P2O5
59,12 15,82 6,99 3,3 3,07 2,05 3,93 3,02 0,79 0,22
(3) Poldervaart (1955)
(1) Clarke e Washington (1924)
(2) Goldschimidt (1933)
• Peridotitos
• Rochas ultramáficas
(olivina e piroxênios)
• Eclogitos (granada e
piroxênio).
MANTO SUPERIOR
7
• Formado por material silicatados, provavelmente em grande escala,
olivina e piroxênio, ou seus equivalentes de alta pressão;
Espessura
entre 80 e
160 km;
• Observações diretas: (rochas expostas); perfurações;
• Indiretas: sísmica (variações da Vp e Vs, implicam em mudanças
químicas, mineralógicas e térmicas no interior);
• Não existe granito no assoalho oceânico
LITOSFERA OCEÂNICA
8
• Camada 01 : sedimentos argilosos ricos em zeólitas e manganês;
• Camada 02 : Basalto poroso e/ou maciço toleíticos;
• Camada 03: peridotito serpentinizados, harzburgito e herzolito.
• A crosta continental é, basicamente, constituída de rochas ígneas e
metamórficas com cobertura sedimentar parcial. Todas as suas rochas
possuem elevado teor de sílica sendo assim consideradas rochas ácidas.
LITOSFERA CONTINENTAL
9
• Camada Superior: sedimentos vulcânicos, xistos e granodioritos.
• Camada Intermediária: gnaisses, anfibolitos e migmatitos.
• Camada Inferior: máficas e ultramáficas.
Continental Oceânica
Composição Muito heterogênea:rica em SiO2;
K2O; Na2O;
Homogênea:rica em MgO, CaO,
TiO2;
Acamamento Mal definidas e altamente
variáveis;
Bem definidas em três camadas
distintas;
Espessura Mais variável - entre 40 a 80 km; Mais constante (≈7 km): camada 1
espessa em direção aos continentes
Idade Mais na antiga tem ≈ 3,8 Ga 50% dos oceanos têm ≈ 60 Ma. A
mais antiga, e rara, tem ≈ 280 Ma;
Atividade
Tectônica
Dobrada e/ou falhada; pode
conter indícios de vários eventos
tectônicos;
Sofreu pouca deformação, ocorrem
mais nas margens;
Atividade Ígnea Poucos vulcões ativos, mais
concentrados em arcos ativos;
Maior atividade; cordilheiras
oceânicase arcos de ilhas.
10
QUADRO COMPARATIVO
BICUDO, C. ET AL. Geoquímica E Química Mineral Dos Basaltos Da Formação Apoteri,
Bacia Do Tacutu- Roraima. In: Congresso Brasileiro de Geologia, 48, 2016, Porto Alegre.
Anais... Disponível em:<
http://sbg.sitepessoal.com/anais48cbg/st14/ID7386_110931_52_Gessica_resumo_congresso_
brasileiro.pdf>. Acesso em: 3 dez. 2016.
TEIXEIRA, W., et al. Decifrando a Terra. 2 ed. São Paulo: Companhia Editora Nacional, 2009.
623p
GROTZINGER, J. Para Entender a Terra. 6. ed. Porto Alegre: Bookman, 2013. 738p.
MASON, B. H. Princípios de Geoquímica. São Paulo: USP, 1971. 381p.
WHITE, W. M. Geochemistry. New York: Wiley-Blackwell, 2005. 761p.
KEAREY, P. KLEPEIS, K. A. & VINE, F.J. Tectônica Global. 3ª Edição. Porto Alegre.
Bookman, 2016, 476p.
RUDNICK, R.L., GAO, S. Composition of the Continental Crust. In: Holland, H.D.,
Turekian, K.K. (Eds.), Treatise of Geochemistry, vol. 3. Amsterdam: Elsevier, 2005. 683p.
REFERÊNCIAS
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Composição Química da Litosfera

  • 1. Universidade Federal de Roraima Instituto de Geociências Departamento de Geologia Disciplina: Geoquimíca (GEO403) Composição química da litosfera BOA VISTA-RR 2016 Ezequias Guimarães Matheus Scalabrin Nayara Freitas
  • 2. INTRODUÇÃO • A crosta tem em média 17km de espessura, 8x1024cm³ de volume, densidade 2,8g/cm³, 0,024 x 1027g que corresponde a 0,6% da massa total da Terra. • Seu estado físico é predominantemente sólido; constituída de material heterogêneo, principalmente de rochas silicáticas que comportam água, gelo, neve (hidrosfera); gases (atmosfera); matéria orgânica e esqueletos (biosfera). • Limitada pela Descontinuidade de Mohokovicic. Figura 1: Interior da Terra. Disponível em: <http://folk.uib.no/nglhe/Emodules/Earths%20interior.swf>. Acesso em: 02/12/2016. 2
  • 3. 3 HISTÓRICO E EVOLUÇÃO DOS MÉTODOS (1) Clarke e Washington (1924) SiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MgO CaO Na2O K2O TiO2 P2O5 60,18 15,61 3,14 3,88 3,56 5,17 3,91 3,19 1,06 0,3 • 5.159 análises diversas • Distribuição geográfica dos dados; • Ponderação da média (raras = abundantes); • Desconsidera dimensões dos corpos rochosos. SiO2 Al2O3 Fe2O3 + FeO MgO CaO Na2O K2O H2O TiO2 P2O5 59,12 15,82 6,99 3,3 3,07 2,05 3,93 3,02 0,79 0,22 (2) Goldschimidt (1933) • 77 amostras de argilas glaciais da Noruega 95% ígneas, 4% folhelhos, 0,75% arenitos, 0,25% carbonatos Fonte: Mason, 1971 TODOS OS VALORES EM %
  • 4. 4 HISTÓRICO E EVOLUÇÃO DOS MÉTODOS SiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O TiO2 P2O5 55,2 15,3 2,8 5,8 0,2 5,2 8,8 2,9 1,9 1,6 0,3 (3) Poldervaart (1955) Fonte: Mason, 1971 1. Orógenos; 2. Plataformas e encostas; 3. Oceanos; 4. Escudos. SiO2 Al2O3 FeO MgO CaO Na2O TiO2 50 15 14 6 9 3 1,3 Fonte: Bicudo, C. et al. (2016) Basalto Fm. Apoterí TODOS OS VALORES EM %
  • 5. Métodos mais modernos e precisos Procedimentos 1 - Análises espectrográficas quantitativas Médias de análises individuais 2 - Determinação colorimétrica Análises de misturas de diferentes rochas 3 - Método de ativação por nêutrons Determinações de proporções de elementos em traços para elementos comuns (K-Rb). 4 - Diluição isotópica (Mason, 1971) Zr > Cu; V > Sn; Sc> As; Hf> I Terras raras > Hg Pb≈ Ga; Rb ≈ Ni; 5 AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS
  • 6. 6 COMPARAÇÕES SiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O TiO2 P2O5 55,2 15,3 2,8 5,8 0,2 5,2 8,8 2,9 1,9 1,6 0,3 Fonte: Mason, 1971 TODOS OS VALORES EM % SiO2 Al2O3 FeOT MnO MgO CaO Na2O K2O TiO2 P2O5 66,62 15,4 5,04 0,1 2,48 3,59 3,27 2,8 0,64 0,15 Fonte: Rudnick & Gao (2005) SiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MgO CaO Na2O K2O TiO2 P2O5 60,18 15,61 3,14 3,88 3,56 5,17 3,91 3,19 1,06 0,3 SiO2 Al2O3 Fe2O3 + FeO MgO CaO Na2O K2O H2O TiO2 P2O5 59,12 15,82 6,99 3,3 3,07 2,05 3,93 3,02 0,79 0,22 (3) Poldervaart (1955) (1) Clarke e Washington (1924) (2) Goldschimidt (1933)
  • 7. • Peridotitos • Rochas ultramáficas (olivina e piroxênios) • Eclogitos (granada e piroxênio). MANTO SUPERIOR 7 • Formado por material silicatados, provavelmente em grande escala, olivina e piroxênio, ou seus equivalentes de alta pressão; Espessura entre 80 e 160 km;
  • 8. • Observações diretas: (rochas expostas); perfurações; • Indiretas: sísmica (variações da Vp e Vs, implicam em mudanças químicas, mineralógicas e térmicas no interior); • Não existe granito no assoalho oceânico LITOSFERA OCEÂNICA 8 • Camada 01 : sedimentos argilosos ricos em zeólitas e manganês; • Camada 02 : Basalto poroso e/ou maciço toleíticos; • Camada 03: peridotito serpentinizados, harzburgito e herzolito.
  • 9. • A crosta continental é, basicamente, constituída de rochas ígneas e metamórficas com cobertura sedimentar parcial. Todas as suas rochas possuem elevado teor de sílica sendo assim consideradas rochas ácidas. LITOSFERA CONTINENTAL 9 • Camada Superior: sedimentos vulcânicos, xistos e granodioritos. • Camada Intermediária: gnaisses, anfibolitos e migmatitos. • Camada Inferior: máficas e ultramáficas.
  • 10. Continental Oceânica Composição Muito heterogênea:rica em SiO2; K2O; Na2O; Homogênea:rica em MgO, CaO, TiO2; Acamamento Mal definidas e altamente variáveis; Bem definidas em três camadas distintas; Espessura Mais variável - entre 40 a 80 km; Mais constante (≈7 km): camada 1 espessa em direção aos continentes Idade Mais na antiga tem ≈ 3,8 Ga 50% dos oceanos têm ≈ 60 Ma. A mais antiga, e rara, tem ≈ 280 Ma; Atividade Tectônica Dobrada e/ou falhada; pode conter indícios de vários eventos tectônicos; Sofreu pouca deformação, ocorrem mais nas margens; Atividade Ígnea Poucos vulcões ativos, mais concentrados em arcos ativos; Maior atividade; cordilheiras oceânicase arcos de ilhas. 10 QUADRO COMPARATIVO
  • 11. BICUDO, C. ET AL. Geoquímica E Química Mineral Dos Basaltos Da Formação Apoteri, Bacia Do Tacutu- Roraima. In: Congresso Brasileiro de Geologia, 48, 2016, Porto Alegre. Anais... Disponível em:< http://sbg.sitepessoal.com/anais48cbg/st14/ID7386_110931_52_Gessica_resumo_congresso_ brasileiro.pdf>. Acesso em: 3 dez. 2016. TEIXEIRA, W., et al. Decifrando a Terra. 2 ed. São Paulo: Companhia Editora Nacional, 2009. 623p GROTZINGER, J. Para Entender a Terra. 6. ed. Porto Alegre: Bookman, 2013. 738p. MASON, B. H. Princípios de Geoquímica. São Paulo: USP, 1971. 381p. WHITE, W. M. Geochemistry. New York: Wiley-Blackwell, 2005. 761p. KEAREY, P. KLEPEIS, K. A. & VINE, F.J. Tectônica Global. 3ª Edição. Porto Alegre. Bookman, 2016, 476p. RUDNICK, R.L., GAO, S. Composition of the Continental Crust. In: Holland, H.D., Turekian, K.K. (Eds.), Treatise of Geochemistry, vol. 3. Amsterdam: Elsevier, 2005. 683p. REFERÊNCIAS 11

Notas do Editor

  1. Para estabelecer uma média estatística, é preciso levar em consideração as HIPÓTESES, PREMISSAS, TEORIAS, SUPOSIÇÕES Como as TEORIAS: DE ACREÇÃO, DAS PLACAS, DISTR. DE ISÓTOPOS RADIOATIVOS IMPORTANTE PORQUE: até (1965 - Ciclo de Wilson) acreditava-se que eram os continentes que se moviam sob um substrato basáltico (hj se sabe que são placas litosféricas) Implicando diretamente na composição da crosta (em geral), assim como a distribuição dos elementos RADIOATIVOS na crosta Também implicam no resultado final da média