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ROCHAS SEDIMENTARES
      Minerais e Formação – parte I
                    Isabel Lopes 2012
O QUE SÃO MINERAIS?




                   ametista
                          e   água marinha
                    calcite              e
                                 muscovite




barite
                                             2
         IL 2012
MINERAIS - INORGÂNICOS
 âmbar (exclui-se porque é orgânico – resina fóssil)




                                                       3
           IL 2012
MINERAIS - INORGÂNICOS
 pérolas (excluem-se porque são de natureza orgânica)




                                                        4
                    IL 2012
MINERAIS
   Ocorrem sem a intervenção do Homem.

   Apresentam estrutura cristalina – as suas partículas
    apresentam uma distribuição regular no espaço.
       mineralóides: apesar de sólidos, naturais e inorgânicos, as
        suas particulas não apresentam distribuição regular – ex. opala
        e limonite).
                                      limonite
                          opala                      limonite




                                                                          5
                IL 2012
MINERAIS
   Excluem-se os líquidos e os gases (a água e o mercúrio nas condições
    normais de pressão e temperatura).
        O mercúrio não possui estrutura cristalina nem plano de clivagem à temperatura e
         pressão normais, mas quando congelado e submetido a baixas pressões, o mercúrio
         forma cristais no sistema romboédrico e no sistema tetragonal se submetido a altas
         pressões.




   Glaciares – gelo é considerado um mineral

                                                                                              6
                     IL 2012
MINERAIS - IDENTIFICAÇÃO
   Propriedades químicas: os minerais têm composição química fixa ou
      variável dentro de certos parâmetros – representada por fórmula química
      (resultado de análises quantitativas e qualitativas) – Classificação de
      Dana e Hurlbut (1960).




  No entanto dados os elevados custos de alguns ensaios químicos entre outros, em geral
  não é tão recomendada
                                                                                          7
                  IL 2012
MINERAIS – ALGUNS TESTES QUÍMICOS
     Teste do sabor salgado (Halite).

     Efervescência produzida por ação de um ácido (na presença de
      carbonato de cálcio).

     Mais exemplos:


          Calcite e Aragonite são quimicamente CaCO3.
                           Reação com solução concentrada de nitrato de
         Minerais                           cobalto
                                           Após fervida
          Calcite        Fica branca, mudando para azul após alguns tempo
         Aragonite                       Toma a cor lilás

                                                                            8
               IL 2012
MINERAIS - IDENTIFICAÇÃO
Propriedades físicas: reconhecidas à vista desarmada ou com recurso a

  técnicas simples.



          Propriedades Físicas
              Propriedades                    Propriedades
                                                                         Densidade
                  Mecânicas                     Ópticas



       Clivagem     Dureza    Fratura   Cor       Brilho   Traço/Risca




                                                                                     9
                   IL 2012
FORMAÇÃO DAS ROCHAS SEDIMENTARES
  Duas etapas fundamentais…


  Sedimentogénese
  • Elaboração dos materiais que as vão constituir até à
    sua deposição


  Diagénese
  • Evolução posterior dos sedimentos, conduzindo à
    formação de rochas consolidadas
                                                           10
             IL 2012
SEDIMENTOGÉNESE
   Categorias dos materiais que vão entrar na constituição das r. sedimentares


                              •Dimensões variadas desde pequeniníssimas
       detríticos              dimensões até grandes blocos
                              •Resultantes dos afloramentos rochosos


         Origem               •Resultam da precipitação de substâncias
         química               transportadas dissolvidas na água



         Origem               •Restos de seres vivos, como por exemplo:
                               conchas, peças esqueléticas, fragmentos de
        biológica              plantas, pólenes.

                                                                              11
                  IL 2012
FORMAÇÃO SEDIMENTOS DETRÍTICOS

        Meteorização das rochas e erosão
 • As rochas são o
 resultado do ambiente
 físico e químico em
 que foram geradas.
 • Alterações neste
 ambiente provocam
 alterações nas rochas.


                                           12
             IL 2012
METEORIZAÇÃO
Alterações (físicas e/ou químicas) provocadas pelo vento, água,
  variações de temperatura, pelos próprios seres vivos… numa
  rocha.




                                                                  13
               IL 2012
METEORIZAÇÃO - GRANITO


                    Compara as condições de
                        Pressão e Temperatura na
                        sua génese com as atuais,
                        à superfície.


                 Granito sujeito a:
                  Descompressão
                   Menor temperatura ambiente
                   Exposição a grandes amplitudes térmicas
                                                         14
       IL 2012
METEORIZAÇÃO - GRANITO
                                  diaclases




Os minerais primários, que constituem o granito, ficam em
desequilíbrio nas novas condições, sofrendo alterações profundas.
As rochas expostas à superfície vão sendo alteradas e desagregadas
                                                                     15
              IL 2012
METEORIZAÇÃO - GRANITO
Arenização
      desagregação devido à perda de
       coesão dos minerais – conversão
       em areia.
   Areia removida pelas águas de
       escorrência.
   Arestas dos blocos desaparecem e
       suavizam.
   Os blocos tornam-se arredondados –
       caos de blocos

                                         16
               IL 2012
COMO SE ALTERA O GRANITO?




                            17
       IL 2012
METEORIZAÇÃO FÍSICA
       Atividade biológica
       “A Esteva… Que, a pouco e pouco, perseverante, com
       uma vontade inquebrável, nascendo às vezes nos
       intervalos das rochas, rasgando chão por entre as
       fendas dos xistos, consegue sobreviver.”



       Crioclastia - gelo




                                                            18
       IL 2012
METEORIZAÇÃO FÍSICA
       Ação mecânica da água e do vento
                      A partir da acção erosiva das águas fortes em
                      terrenos detríticos heterogéneos,     formam-se
                      colunas naturais em forma cónica que sustêm
                      no seu topo um bloco de rocha maior, que
                      funciona como protector da erosão

                 Esfoliação
                      Separação da rocha originada por diaclases
                      paralelas à superfície, devidas à decompressão
                      pelo    alivio      do   peso   das     camadas
                      suprajacentes.

                                                                        19
       IL 2012
METEORIZAÇÃO FÍSICA
                 Termoclastia

                                Dilatações    e    contrações
                                alternadas dos materiais
                                que     têm         diferentes
                                coeficientes de dilatação.
                                Ocorre preferencialmente
                                em    zonas       com   grande
                                amplitude     térmica      (ex.:
                                desertos      e    zonas     de
                                incêndio)



                                                                   20
       IL 2012
IL 2012
   21




          Transparências Porto Editora
METEORIZAÇÃO QUÍMICA
 Acidificação da água (H2O) devido ao carbono atmosférico (CO2)  Ácido
 carbónico (H2CO3)
 … Que se dissocia                                         Hidrólise




                                                                          22
               IL 2012
METEORIZAÇÃO QUÍMICA
                                                              Hidrólise
  Assim, a alteração do feldspato* em caulinite (mineral de argila), pode
  traduzir-se:




                                            *Um dos minerais do granito


                                                                            23
                 IL 2012
METEORIZAÇÃO QUÍMICA

 O     oxigénio              também    é
 responsável    pela         meteorização
 química, provocando oxidações*:


             Oxidação
 Hematite – novo mineral rico em
 óxidos de ferro


*Atingem particularmente minerais
ricos em ferro, como as olivinas e as
piroxenas
                                            24
                   IL 2012
METEORIZAÇÃO QUÍMICA
As águas acidificadas podem reagir, por
exemplo com minerais formados por
carbonato de cálcio (exemplo: Calcite)
que     fazem   parte          dos   calcários…
formando produtos solúveis: O cálcio e o
hidrogenocarbonato.
Ficam as impurezas insolúveis.

                Carbonatação
Estas    reações      podem          provocar   o
alargamento de fissuras onde a água se
infiltra e circula - originar rede de
galerias e grutas.
                                                    25
                     IL 2012
METEORIZAÇÃO QUÍMICA
Depende das condições ambientais.
Mais intensa em regiões de clima quente e húmido.




                                                    26
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Rochas sedimentares minerais, formação e classificação

  • 1. ROCHAS SEDIMENTARES Minerais e Formação – parte I Isabel Lopes 2012
  • 2. O QUE SÃO MINERAIS? ametista e água marinha calcite e muscovite barite 2 IL 2012
  • 3. MINERAIS - INORGÂNICOS âmbar (exclui-se porque é orgânico – resina fóssil) 3 IL 2012
  • 4. MINERAIS - INORGÂNICOS pérolas (excluem-se porque são de natureza orgânica) 4 IL 2012
  • 5. MINERAIS  Ocorrem sem a intervenção do Homem.  Apresentam estrutura cristalina – as suas partículas apresentam uma distribuição regular no espaço.  mineralóides: apesar de sólidos, naturais e inorgânicos, as suas particulas não apresentam distribuição regular – ex. opala e limonite). limonite opala limonite 5 IL 2012
  • 6. MINERAIS  Excluem-se os líquidos e os gases (a água e o mercúrio nas condições normais de pressão e temperatura).  O mercúrio não possui estrutura cristalina nem plano de clivagem à temperatura e pressão normais, mas quando congelado e submetido a baixas pressões, o mercúrio forma cristais no sistema romboédrico e no sistema tetragonal se submetido a altas pressões.  Glaciares – gelo é considerado um mineral 6 IL 2012
  • 7. MINERAIS - IDENTIFICAÇÃO Propriedades químicas: os minerais têm composição química fixa ou variável dentro de certos parâmetros – representada por fórmula química (resultado de análises quantitativas e qualitativas) – Classificação de Dana e Hurlbut (1960). No entanto dados os elevados custos de alguns ensaios químicos entre outros, em geral não é tão recomendada 7 IL 2012
  • 8. MINERAIS – ALGUNS TESTES QUÍMICOS  Teste do sabor salgado (Halite).  Efervescência produzida por ação de um ácido (na presença de carbonato de cálcio).  Mais exemplos: Calcite e Aragonite são quimicamente CaCO3. Reação com solução concentrada de nitrato de Minerais cobalto Após fervida Calcite Fica branca, mudando para azul após alguns tempo Aragonite Toma a cor lilás 8 IL 2012
  • 9. MINERAIS - IDENTIFICAÇÃO Propriedades físicas: reconhecidas à vista desarmada ou com recurso a técnicas simples. Propriedades Físicas Propriedades Propriedades Densidade Mecânicas Ópticas Clivagem Dureza Fratura Cor Brilho Traço/Risca 9 IL 2012
  • 10. FORMAÇÃO DAS ROCHAS SEDIMENTARES Duas etapas fundamentais… Sedimentogénese • Elaboração dos materiais que as vão constituir até à sua deposição Diagénese • Evolução posterior dos sedimentos, conduzindo à formação de rochas consolidadas 10 IL 2012
  • 11. SEDIMENTOGÉNESE  Categorias dos materiais que vão entrar na constituição das r. sedimentares •Dimensões variadas desde pequeniníssimas detríticos dimensões até grandes blocos •Resultantes dos afloramentos rochosos Origem •Resultam da precipitação de substâncias química transportadas dissolvidas na água Origem •Restos de seres vivos, como por exemplo: conchas, peças esqueléticas, fragmentos de biológica plantas, pólenes. 11 IL 2012
  • 12. FORMAÇÃO SEDIMENTOS DETRÍTICOS Meteorização das rochas e erosão • As rochas são o resultado do ambiente físico e químico em que foram geradas. • Alterações neste ambiente provocam alterações nas rochas. 12 IL 2012
  • 13. METEORIZAÇÃO Alterações (físicas e/ou químicas) provocadas pelo vento, água, variações de temperatura, pelos próprios seres vivos… numa rocha. 13 IL 2012
  • 14. METEORIZAÇÃO - GRANITO Compara as condições de Pressão e Temperatura na sua génese com as atuais, à superfície. Granito sujeito a: Descompressão Menor temperatura ambiente Exposição a grandes amplitudes térmicas 14 IL 2012
  • 15. METEORIZAÇÃO - GRANITO diaclases Os minerais primários, que constituem o granito, ficam em desequilíbrio nas novas condições, sofrendo alterações profundas. As rochas expostas à superfície vão sendo alteradas e desagregadas 15 IL 2012
  • 16. METEORIZAÇÃO - GRANITO Arenização  desagregação devido à perda de coesão dos minerais – conversão em areia. Areia removida pelas águas de escorrência. Arestas dos blocos desaparecem e suavizam. Os blocos tornam-se arredondados – caos de blocos 16 IL 2012
  • 17. COMO SE ALTERA O GRANITO? 17 IL 2012
  • 18. METEORIZAÇÃO FÍSICA Atividade biológica “A Esteva… Que, a pouco e pouco, perseverante, com uma vontade inquebrável, nascendo às vezes nos intervalos das rochas, rasgando chão por entre as fendas dos xistos, consegue sobreviver.” Crioclastia - gelo 18 IL 2012
  • 19. METEORIZAÇÃO FÍSICA Ação mecânica da água e do vento A partir da acção erosiva das águas fortes em terrenos detríticos heterogéneos, formam-se colunas naturais em forma cónica que sustêm no seu topo um bloco de rocha maior, que funciona como protector da erosão Esfoliação Separação da rocha originada por diaclases paralelas à superfície, devidas à decompressão pelo alivio do peso das camadas suprajacentes. 19 IL 2012
  • 20. METEORIZAÇÃO FÍSICA Termoclastia Dilatações e contrações alternadas dos materiais que têm diferentes coeficientes de dilatação. Ocorre preferencialmente em zonas com grande amplitude térmica (ex.: desertos e zonas de incêndio) 20 IL 2012
  • 21. IL 2012 21 Transparências Porto Editora
  • 22. METEORIZAÇÃO QUÍMICA Acidificação da água (H2O) devido ao carbono atmosférico (CO2)  Ácido carbónico (H2CO3) … Que se dissocia Hidrólise 22 IL 2012
  • 23. METEORIZAÇÃO QUÍMICA Hidrólise Assim, a alteração do feldspato* em caulinite (mineral de argila), pode traduzir-se: *Um dos minerais do granito 23 IL 2012
  • 24. METEORIZAÇÃO QUÍMICA O oxigénio também é responsável pela meteorização química, provocando oxidações*: Oxidação Hematite – novo mineral rico em óxidos de ferro *Atingem particularmente minerais ricos em ferro, como as olivinas e as piroxenas 24 IL 2012
  • 25. METEORIZAÇÃO QUÍMICA As águas acidificadas podem reagir, por exemplo com minerais formados por carbonato de cálcio (exemplo: Calcite) que fazem parte dos calcários… formando produtos solúveis: O cálcio e o hidrogenocarbonato. Ficam as impurezas insolúveis. Carbonatação Estas reações podem provocar o alargamento de fissuras onde a água se infiltra e circula - originar rede de galerias e grutas. 25 IL 2012
  • 26. METEORIZAÇÃO QUÍMICA Depende das condições ambientais. Mais intensa em regiões de clima quente e húmido. 26 IL 2012