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GEOLOGIAGEOLOGIA
parapara
Engenharia CivilEngenharia Civil
Aulas PrAulas Prááticasticas
DepartamentodeCiênciasdaTerra
MIEC – Mestrado Integrado em Engenharia Civil, FCT/UNL

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Docentes:
AULAS TEÓRICAS
Prof. Dr. José Carlos Kullberg
Prof. Dr. Paulo Sá Caetano
Profª Drª Lígia Castro
AULAS PRÁTICAS
Prof. Dr. Paulo Sá Caetano
Profª Drª Lígia Castro

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Avaliação - NORMAS
• A avaliação da disciplina divide-se em componente teórica e componente prática.
• Os alunos dispõem de 2 datas de avaliação: Época Normal e Época de Recurso.
• Aos alunos que, no ano lectivo anterior, tenham obtido aprovação na parte teórica ou na
parte prática, ser-lhes-á guardada essa classificação para efeitos de avaliação no presente
ano lectivo. A lista será afixada em local apropriado no DCT. No caso de se tratar da parte
prática, os alunos ficam dispensados de frequentar as aulas práticas.
• Para que o aluno esteja habilitado a efectuar os exames finais tem de ter registado
presença num mínimo de 2/3 do total de aulas práticas dadas ao longo do semestre.
• Qualquer classificação parcial será válida até ao final do ano lectivo. A parte teórica e a
parte prática poderão ser efectuadas em datas diferentes; mesmo as diferentes partes da
matéria teórica (T1 e T2) e prática (P1 – rochas e P2 - mapas) poderão ser realizadas em
datas diferentes.
• Para que o aluno possa ser considerado aprovado à disciplina, terá de cumprir os
seguintes requisitos:
- ter efectuado todas as componentes de avaliação teórica (T1 e T2) e prática (P1 e P2);
- ter obtido pelo menos 8/20 valores em qualquer destas componentes da avaliação;
- a média final ser = ou > 9,5 valores.

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• A classificação final (F) é obtida da seguinte forma:
F = 2/3 T + 1/3P ou F = 3/5T + 2/5P (conforme o aluno seja mais beneficiado).
em que T = (T1+T2)/2 e P = (P1+P2)/2
A meio do semestre é realizado teste teórico e prático (facultativo) com a matéria dada até
à altura (T1 e P1).
Os alunos que obtiverem nota mínima (>= 8,0) nas duas componentes do teste, poderão
realizar 2º teste teórico e prático, no final do semestre, para dispensarem de exame final.
Os alunos que não obtiverem nota mínima em qualquer uma das partes (T1 e P1) da
avaliação, só poderão repetir essas partes da matéria em Época de Recurso.
A restante parte da matéria (T2 e P2) poderá ser avaliada em Época Normal.
Quem não comparecer ao 1º teste, terá as duas épocas de exame para poder ser avaliado.
Avaliação - NORMAS (cont.)DepartamentodeCiênciasdaTerra

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Aulas Teóricas e Práticas
Informações actualizadas sobre a disciplina, nomeadamente, plano de
aulas, alguns materiais utilizados nas aulas e classificações de
exames/testes podem ser encontradas em:
http://moodle.fct.unl.pt/
Para aceder, crie uma conta de utilizador, escolha um Nome de
Utilizador (Login) e uma Palavra Passe (Password) e ser-lhe-á enviado
para o email que tiver indicado a forma de entrar na página.
Depois disto, quando lhe for pedido, ainda antes de entrar na área da
disciplina, introduza o código da disciplina que é fornecido pelo
professor.
Para 2010/11 o código da disciplina é:
Geologia Eng. Civil 2011
Com o seguinte código de acesso:
GEC11

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Resumo do Programa (Aulas Práticas)
1ª PARTE - Identificação e classificação de Minerais e Rochas
em amostras de mão (análise macroscópica)
2ª PARTE - Análise e interpretação de mapas geológicos

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Bibliografia recomendada
1ª PARTE
KLEIN, C. & HURLBUT Jr., C. S. (1993) – Manual of Mineralogy, J. Wiley & Sons, Inc.,
New York, 681 p.
BOTELHO DA COSTA, J. (1986) - Estudo e classificação das rochas por exame
macroscópico. Fund. Calouste Gulbenkian, 6ª ed., Lisboa.
HARBEN, P. W. & BATES, R. L. (1984) - Geology of the nonmetallics. Metal Bulletin
Books, New York.
ROMARIZ, C. (1966) - Bases da sistemática das rochas sedimentares. Palestra, vol. 28,
pp. 69-98.

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2ª PARTE
BENNISON, G. M. (1985) - An intridution to geological structures and maps. Edward Arnold,
4ª ed., London.
BLYTH, F. G. H. (1976) - Geological maps and their interpretation. Edward Arnold, 2ª ed.,
London.
FOUCAULT, A. & RAOULT, J. F. (1975) - Coupes et cartes géologiques. Doin, 2ª ed., Paris.
KULLBERG, M. C. & SILVA, J. B. (1980) - Elementos de cartografia. Ass. Est. Fac. Ciências,
Univ. Lisboa.
ALVAREZ, J. A. M. (1985) - Mapas geológicos. Explication e interpretation. Paraninfo, 3ª ed.,
Madrid.
MOSELEY, F. (1979) - Advanced geological map interpretation. Edward Arnold, London.
PLATT, J. I. (1980) - A series of elementary exercises upon geological maps. George Allen &
Unwin, 3ª ed., London.
SIMPSON, B. (1970) - Geological maps. Pergamon Press, Oxford.
A AZUL: Bibliografia disponível na Biblioteca do DCT e/ou FCT

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Aulas Práticas
1ª PARTE - Identificação e classificação de Minerais e Rochas
em amostras de mão (análise macroscópica)
(6 aulas)

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MINERAIS
A definição de MINERAL tem sofrido modificações ao longo do tempo; ainda hoje se tenta
encontrar, numa breve frase, a forma mais completa e correcta de definir estas substâncias.
Vejamos a evolução:
1898 (Brush & Penfield) - Um mineral é todo o composto químico de natureza inorgânica,
com uma estrutura molecular ou sistema de cristalização definidos e propriedades físicas
também perfeitamente definidas.
1932 (Dana & Ford) - Um é um corpo produzido por processos de natureza inorgânica, tendo
geralmente uma composição química definida e, se formado sob condições favoráveis, uma
determinada estrutura atómica definida que se exprime pela sua forma cristalina e por outras
propriedades físicas.
1966 (Sinkankas) - Os minerais podem distinguir-se uns dos outros através de
características individuais que resultam directamente dos tipos de átomos que contêm e dos
arranjos que existem entre eles.
1968 (Mason & al.) - Um mineral é um sólido homogéneo que ocorre naturalmente, formado
inorganicamente, com uma composição química definida e um arranjo atómico ordenado.
...
1 - O que são?

11
...
1990 (O' Donoghue) - Minerais são substâncias inorgânicas que ocorrem naturalmente, com
composição química e propriedades físicas definidas e previsíveis.
1995 (E. H. Nickel) - Um mineral é uma substância com uma determinada composição
química, geralmente cristalino, formado através de processos geológicos.
Para reflectir...
• A água é um mineral? No estado líquido, ou no sólido?
• E o mercúrio nativo (Hg)(líquido a PTN)?
• E o âmbar (C12H20O)?
• Poderemos considerar como Minerais as substâncias sólidas, com composição
química e estrutura bem definidas, segregadas pelos organismos vivos?
• E os produzidos artificialmente como o carborundum ou o diamante artificial?
MINERAIS

12
Por toda a superfície
terrestre. Mais ainda: por
toda a crosta terrestre!
Toda a camada sólida
superficial da Terra é
constituída por ROCHAS,
e os constituintes básicos
das rochas são os
MINERAIS...
atmosfera
crosta
manto
núcleo
MINERAIS
2 - Onde se encontram?

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A identificação é efectuada a partir do reconhecimento de um conjunto de propriedades
físicas, que se manifestam macroscopicamente, e que são características de cada
mineral.
As principais PROPRIEDADES DOS MINERAIS são:
MINERAIS
3 - Como se identificam?
Clivagem
Cor
Forma
Fractura
Dureza
Brilho
Tendência que alguns minerais apresentam para se separarem
segundo planos de fraqueza da estrutura cristalina.
Radiação do espectro do visível reflectida por um mineral.
Geometria de um cristal ou mineral. Quando um mineral não tem
constrangimentos espaciais para crescer, desenvolve-se segundo
uma forma geométrica específica, que depende do arranjo atómico.
É o desenvolvimento de superfícies não planas segundo as quais
o mineral se quebra. Estas superfícies não correspondem a planos
de fraqueza da estrutura cristalina.
É a resistência dos minerais a serem riscados. A dureza é deter-
minada numa escala de 1 a 10, designada por ESCALA DE MOHS.
Aspecto da superfície de um mineral quando a luz nela reflecte.
...

14
MINERAIS
Magnetismo
Reacção ao
ácido clorídrico
Densidade
Risca
Sabor
Outras
propriedades
Força electromagnética gerada por um objecto ou campo eléctrico.
Interacção do ácido clorídrico com o carbonato de cálcio.
Razão entre a massa de um mineral e a massa de igual
volume de água.
É a cor do mineral quando reduzido a pó. Este teste é normalmente
efectuado riscando o mineral numa superfície despolida de
porcelana branca.
Reacção das papilas gustativas a diferentes compostos químicos.
Fluorescência, Radioactividade.
...

15
MINERAIS
Caracteriza-se pela facilidade com que ocorre (fácil ou difícil) e
pela qualidade dos respectivos planos de clivagem:
Perfeita: a ruptura ocorre segundo superfícies lisas (ex: micas, calcite, ...)
Imperfeita: a ruptura ocorre segundo superfícies com algumas irregularidades
(ex: granadas)
Fraca ou inexistente: o mineral não cliva (ex: quartzo)
CLIVAGEM
FRACTURA
Concoidal: superfícies lisas e curvas semelhantes à superfície interna de uma
concha (também se pode utilizar o termo conchoidal)
Fibrosa: superfícies assemelham-se a esquírolas aguçadas ou fibras
Serrilhada: superfícies dentadas com bordos cortantes
Irregular: superfícies rugosas ou irregulares
Essencialmente quatro tipos de superfícies de fractura:

16
MINERAIS
Consideram-se três tipos principais de brilho:
Metálico: assemelha-se ao dos metais, sendo característico de minerais
opacos (ex: pirite, galena, ...)
Submetálico: semelhante ao dos metais, mas não tão intenso, sendo
característico dos minerais quase opacos (ex: volframite)
Não metálico: característico dos minerais transparentes e de diferentes
tipos
BRILHO
Vítreo: semelhante ao brilho do vidro (ex: quartzo)
Nacarado: semelhante ao das pérolas (ex: micas)
Gorduroso: semelhante ao brilho do óleo (ex: halite)
Resinoso: aparência de resina (ex: enxofre)
Acetinado ou sedoso: semelhante ao cetim (minerais
fibrosos)
Adamantino: semelhante ao brilho do diamante
Ceroso: com aparência do brilho da cera (ex: jade)

17
MINERAIS
ESCALA DE DUREZA DE MOHS
Um dos testes básicos que se efectua nos minerais é o da determinação da sua
DUREZA. Para tal, utiliza-se a Escala de Mohs (*), composta por dez minerais, que
constitui uma escala relativa e não uma escala absoluta.
(*) Foi criada em 1824 pelo mineralogista alemão Friedrich Mohs (1773-1839).

18
MINERAIS
ESCALA DE DUREZA (absoluta) DE MOHS
Se considerarmos os valores absolutos de dureza dos minerais que compõem a Escala
de Mohs, verifica-se que a diferença de dureza entre dois minerais consecutivos não é
apenas de 1 valor. Numa escala quasi-logarítmica existe, no entanto, uma certa
correlação, se considerarmos os minerais de 1 a 9. Esta correlação não existe para o
Diamante; a relação de dureza entre este e o mineral anterior, o Corindo, não é de 1/10
de diferença como parece corresponder na Escala RELATIVA de Mohs, mas
efectivamente de 4X. Também não se poderá dizer que “a dureza do Diamante é 10 X
superior à do Talco”: ela, na realidade, 1600X superior!

19
MINERAIS
ESCALA DE DUREZA DE MOHS
Utilização de outros materiais, para a DETERMINAÇÃO EXPEDITA da
dureza de minerais (geralmente utilizada no campo):
UNHA: 2,5
MOEDA: 3
LÂMINA DE CANIVETE: 5
VIDRO: 5,5
AÇO: 6,5 - 7

20
MINERAIS
4 - Como se classificam?
"O objectivo da classificação não é o de
estabelecer uma verdade única e definitiva, mas
sim o de utilizá-la como um conjunto de degraus
que nos levam a um maior conhecimento"
L. C. Graton
A classificação dos minerais baseia-se na sua composição química. O
agrupamento de minerais é feito segundo CLASSES, que são
caracterizadas por terem o mesmo anião principal (ex: O2-, S2-, etc.), o
mesmo complexo aniónico (ex: OH- , SO4
2-, CO3
2-, SixOy
z-, etc.), ou
ausência de aniões como é o caso dos Elementos Nativos.
Com maiores ou menores diferenças, vários são os sistemas de
classificação adoptáveis: de Dana a " Dana revisto", de Berzelian a
Strunz, etc..., aqui se indica um possível sistema de organização dos
Minerais em Classes.

21
MINERAIS
CLASSES DE MINERAIS (1)
1. Elementos nativos;
2. Sulfuretos;
3. Sulfossais;
4. Haletos;
5. Óxidos e hidróxidos;
6. Carbonatos;
7. Nitratos;
8. Boratos;
9. Fosfatos, arsenatos e vanadatos;
10. Sulfatos e cromatos;
11. Tungstatos e molibdatos;
12. Silicatos;
13. Compostos orgânicos.

22
MINERAIS
1. Elementos nativos
Classe composta por
elementos químicos que
ocorrem na natureza não
combinados com outros
elementos, ou seja no estado
livre; excluem-se os
elementos que ocorrem no
estado gasoso. Dos 92
elementos naturais da
Tabela Periódica, apenas 22
ocorrem como minerais.
Os Elementos Nativos
dividem-se em três grupos:
metais (alumínio, cádmio,
chumbo, cobre, crómio,
estanho, ferro, índio,
mercúrio, ouro, platina,
prata, rénio e zinco), semi-
metais (antimónio, arsénio e
bismuto) e não-metais
(carbono, enxofre, selénio,
silício, telúrio).
Exemplos
http://www.johnbetts-fineminerals.com/jhbnyc/native.htm
Ver na Net:

23
MINERAIS
2. Sulfuretos
Classe constituída por
minerais com um ou mais
elementos metálicos, ou
semi-metálicos,
combinados com o anião de
Enxofre (S2+).
A maioria dos sulfuretos
possui ligações químicas
iónicas; alguns apresentam
ligações metálicas.
Os membros desta classe
formam um conjunto de
minerais com bastante
importância económica.
Exemplos
http://mineral.gly.bris.ac.uk/Mineralogy/sulfides.pdf
Ver na Net:

24
MINERAIS
3. Sulfossais
Classe de minerais compostos
por Enxofre, um elemento semi-
metálico como o Arsénio (As) ou
o Antimónio (Sb), e um ou mais
elementos metálicos
Há autores que agrupam os
Sulfossais com os Sulfuretos.
É uma classe constituída por um
número relativamente reduzido
de minerais que, por sua vez,
não ocorrem com abundância na
Natureza.
Exemplos
http://www.igem.ru/igem/mine/sulfosalts.htm
Ver na Net:

25
MINERAIS
4. Haletos (ou Halóides)
Classe composta por minerais que
contêm um elemento do grupo dos
Halogénios da Tabela Periódica, como
o Flúor (F), o Cloro (Cl), o Bromo (Br)
ou o Iodo (I), como anião.
Estes iões encontram-se ligados a
catiões com ligações fracas como o
Sódio (Na), o Potássio (K), o Magnésio
(Mg) ou o Cálcio (Ca) e, por vezes,
com o Alumínio (Al), o Cobre (Cu) ou a
Prata (Ag).
Em geral são minerais macios, frágeis,
solúveis em água e possuem pontos
de fusão médios a elevados.
Exemplos
http://www.geocities.com/zipaquira2000/minsal.html
Ver na Net:

26
MINERAIS
5. Óxidos e hidróxidos
É constituída por minerais onde um anião de
Oxigénio se encontra combinado com um ou mais
metais. Podem dividir-se em dois grupos: óxidos
simples que contêm apenas um elemento
metálico e óxidos múltiplos que contêm dois ou
mais elementos metálicos.
Esta é uma classe que inclui minerais com uma
grande variedade de propriedades: com elevada
dureza (Corindo) e baixa dureza (Psilomelano);
minerais metálicos (Hematite) e gemas (Rubi -
corindo, Espinela e Crisoberilo); muito são
negros, mas outros são muito coloridos.
Integram-se na Classe dos Óxidos vários minerais
que constituem importantes minérios metálicos,
de grande importância económica; entre eles
encontram-se importantes minérios de Ferro
(Hematite e Magnetite), Crómio (Cromite),
Manganês (Manganite), Zinco (Zincite), Alumínio
(Gibsite) e Estanho (Cassiterite).
Exemplos
http://www.geocities.com/pmolnar50/oxides.html
Ver na Net:
Hematite (Fe O )2 3
Cassiterite (SnO )2

27
MINERAIS
6. Carbonatos Exemplos
Os minerais desta classe são
compostos de elementos metálicos ou
semi-metálicos com o anião
carbonato (CO3)2-. Estes aniões
apresentam a forma triangular plana e
podem ser ligados por vários catiões.
A ligação do Oxigénio ao Carbono é
mais forte do que a qualquer outro
átomo da estrutura. No entanto,
quando em contacto com o ião
Hidrogénio (H+) o radical carbonato
decompõe-se, produzindo-se dióxido
de carbono e água. Os minerais desta
Classe reagem, assim, ao ácido
clorídrico (HCl).
Aragonite (CaCO3)
Dolomite CaMg(CO3)2
...

28
MINERAIS
6. Carbonatos Exemplos
Por exemplo, a Calcite (CaCO3), reage
facilmente quando em contacto com uma
solução aquosa de ácido clorídrico,
produzindo dióxido de carbono e cloreto
de cálcio:
CaCO3 (s) + 2HCl (aq) -------> CaCl2 (s) +
CO2 (g) + H2O (l)
Esta é uma característica muito típica do
mineral mais comum desta Classe,
constituindo um bom teste de diagnóstico,
no campo e no laboratório, aos membros
da Classe dos Carbonatos.
http://mineral.galleries.com/minerals/carbonat/class.htm
Ver na Net:
Calcite (CaCO3)
...

29
MINERAIS
7. Nitratos Exemplos
Os minerais deste grupo são estruturalmente
semelhante aos dos carbonatos com os iões
(NO3)-1 a apresentarem forma triangular plana.
As ligações azoto-oxigénio são mais fortes,
por isso são mais difíceis de dissolver por
ácidos do que os carbonatos.
Existem 8 tipos de minerais, mas com
excepção dos niters e nitratitos são muito
raros devido à sua fácil dissolução em água. A
maior parte dos nitratos são encontrados em
regiões áridas desérticas, em grutas ou minas.
http://mineral.galleries.com/minerals/carbonat/nitratin/nitratin.htm
Ver na Net:
Niter (KNO3)

30
MINERAIS
8. Boratos Exemplos
Neste grupo os minerais
possuem unidades BO3 capazes
de se polimerizarem na forma de
cadeias, folhas e grupos
isolados. Devido à coordenação
triangular de BO3 ser próxima do
limite superior de estabilidade de
coordenação 3, o boro ocorre
também em coordenação 4 em
grupos tetraédricos.
Para além dos grupos BO3 e BO4,
os boratos naturais podem incluir
grupos iónicos complexos como
[B3O3(OH)5]-2 que consiste num
triângulo e dois tetraedros
Hilgardite (Ca BO Cl · HO)
Rodizite [(K,Cs) Al Be (B,Be) O ]4 4 12 28Ver na Net:
http://mineral.galleries.com/minerals/carbonat/borates.htm

31
MINERAIS
9. Fosfatos, arsenatos e vanadatos Exemplos
O ião P5+ é ligeiramente superior ao ião
S6+ e, deste modo, tal como o enxofre,
forma grupos tetraédricos aniónicos
com o oxigénio (PO4)3-. Todos os
fosfatos possuem complexo aniónico
como unidade fundamental.
Ocorrem nos arsenatos e vanadatos
unidades tetraédricas semelhantes
(AsO4)3- e (VO4)3-. P5+, As 5+ e V5+ podem
substituir-se mutuamente nestes
grupos aniónicos. O fosfato mais
importante e abundante é a Apatite
[(Ca5(PO4)3(OH,F,Cl)]
Turquesa CuAl6(PO4)4(OH)8*5H2O
Apatite Ca5(PO4)3(F,Cl,OH)
Ver na Net:
http://mineral.galleries.com/minerals/phosphat/turquois/turquois.htm

32
MINERAIS
10. Sulfatos e cromatos Exemplos
Gesso CaSO ·2(H O)4 2
Barite (Ba SO )4
Na apresentação do grupo dos sulfuretos
verificou-se que o enxofre ocorre na forma de
ião bivalente sulfureto. No caso dos sulfatos,
as unidades estruturais fundamentais são
grupos aniónicos (SO4)2-.
Os sulfatos anidros mais importantes e comuns
pertencem ao grupo da barite (BaSO4), onde
grandes catiões bivalentes coordenam o ião
sulfato. Cada ião de bário é coordenado por 12
iões de oxigénio que pertencem a 7 grupos
(SO4) diferentes. A estrutura da barite é também
encontrada em manganatos (com grupos
tetraédricos MnO4) e cromatos (com grupos
tetraédricos (CrO4) com grandes catiões. Dos
sulfatos hidratados o gesso (CaSO4*H2O) é o
mais abundante e importante.
Alguns minerais desta classe são solúveis em
água.
Ver na Net:
http://mineral.galleries.com/minerals/sulfates/class.htm

33
MINERAIS
11. Tungstatos e molibdatos Exemplos
Scheelite (CaWO4)
Como ambos os iões W6+ e Mo6+ possuem raios
iónicos semelhantes, é fácil encontrar exemplos em
que ocorrem substituições entre ambos. Os
minerais desta classe dividem-se em dois grupos: o
da Wolframite [com pequenos catiões bivalentes
tais como Fe2+, Mn2+, Mg2+ em coordenação 6 com
(MoO4)] e o grupo da Scheelite (em que os iões
maiores tais como Ca2+ e Pb2+ estão em
coordenação 8 com (WO4)2- e (MoO4)2-
http://www.luckystrikeminerals.com/molybdate.htmlVer na Net:
Os iões W6+ e Mo6+ são consideravelmente maiores do
que os iões S6+ e P5+. Assim, quando estes se ligam a
iões de oxigénio de coordenação 4, não vão ocupar os
vértices de um tetraedro regular como é o caso dos
sulfatos e fosfatos; antes formam um grupo aplanado
com um contorno quadrangular.

34
MINERAIS
12. Silicatos Exemplos
Esta classe é a mais importante, uma vez que cerca
de 25%dos minerais conhecidos e quase 40% dos
minerais mais comuns são silicatos. Com raras
excepções, todos os minerais das rochas ígneas
são silicatos, constituindo assim mais de 90% da
crosta terrestre.
Quando se recalcula a percentagem em peso dos 8
elementos mais abundantes na crosta, com base
nas percentagens iónicas, verifica-se que 62,5% são
de O, 21,2% de Si, 6,5% de Al e 2 a 3% do conjunto
de Fe, Mg, Ca, Na e K.
A importância do estudo dos silicatos é ainda
justificada pelo facto do solo, de onde é obtida
grande parte da nossa alimentação, ser constituído
largamente por silicatos. Os tijolos, betão e vidro
usados na construção civil são fabricados com
base em silicatos, ou derivados de silicatos.
Numa perspectiva mais vasta, a Lua e todos os
planetas do nosso sistema solar possuem silicatos
muito parecidos com os que ocorrem na Terra.
Ortoclase (K Al Si O )83

35
MINERAIS
12. Silicatos Exemplos
A unidade fundamental dos silicatos consiste em 4
iões de O2- nos vértices de um tetraedro regular
rodeando e coordenando um ião Si4+ no centro do
mesmo tetraedro.
Os silicatos com grupos tetraédricos independentes
SiO4 são conhecidos como ortossilicatos ou
nesossilicatos (ex: Olivina). Os silicatos nos quais
dois grupos de SiO4 estão ligados formando grupos
Si2O7 são classificados como sorossilicatos (ex:
Epídoto). Se estão ligados mais de 2 tetraedros,
formam-se estruturas anelares fechadas de
composição geral SixO3x. Anéis de simetria quaternária
possuem uma composição Si4O12. Este grupo de
silicatos em anéis é também conhecido como
ciclossilicatos (ex: Berilo). Os tetraedros podem ainda
ligar-se de modo a formarem cadeias infinitas de
composição unitária SiO3. Os tipos de silicatos em
cadeias são conhecidos como inossilicatos (ex:
Anfíbolas).

36
MINERAIS
12. Silicatos
Exemplos
Quando três dos oxigénios de uma tetraedro são partilhados com um tetraedro vizinho,
formam-se extensas folhas planas cuja composição unitária é Si2O5. Estes silicatos em
folhas são conhecidos como filossilicatos (ex: Micas). Quando os 4 iões de oxigénio de
um tetraedro são partilhados por tetraedros vizinhos, forma-se uma esqueleto
tridimensional de composição unitária SiO2. Estes silicatos são conhecidos como
tectossilicatos (ex: Quartzo).
http://mineral.galleries.com/minerals/silicate/class.htm
Ver na Net:

37
MINERAIS
13. Compostos orgânicos Exemplos
Os minerais desta classe são formados a partir de
processos naturais de carácter geológico, tal como
acontece com os minerais das outras classes. A
diferença principal reside no facto destes possuírem
compostos químicos orgânicos na sua composição.
A questão chave é que estes minerais resultam de
actividades de natureza geológica e não resultam
directamente de produtos elaborados por
organismos.
http://mineral.galleries.com/minerals/organics/class.htmVer na Net:

38
5 - Para que servem?
MINERAIS
Uma grande quantidade de minerais é explorada com fins económicos, para satisfação
das necessidades da Humanidade. Esta exploração remontará aos tempos em que o
Homem inicia a utilização em particular de metais para o fabrico de instrumentos de
diversa natureza. A diversidade de aplicações e, consequentemente, a variedade de
matérias primas minerais necessárias ao desenvolvimento da Sociedade actual, tem
levado, ou levará até à exaustão, a exploração desses recursos que são finitos.

39
MINERAIS E ROCHAS
1 - Conceitos básicos
1º - As rochas são constituídas por minerais. Até poderá existir alguma dificuldade em
distingui-los numa amostra de uma rocha: poderão não apresentar um aspecto
cristalino como em geral os exemplares isolados de minerais exibem; poderão ter uma
dimensão imperceptível à vista desarmada; poderão apresentar-se alterados; as suas
propriedades poderão ser indetermináveis através de análise macroscópica. Mesmo
assim, os MINERAIS não deixam de ser, SEMPRE, a base da constituição das ROCHAS,
seja qual for o tipo. O conhecimento dos minerais que constituem cada rocha é, no
entanto, especialmente importante para a identificação e classificação das Rochas
Ígneas, como à frente se verá.
2º - Os minerais não ocorrem com a igual frequência na crosta terrestre. Cada mineral
tem a sua frequência (abundância) própria na Natureza. Por sua vez, cada rocha (muito
em especial as Rochas Ígneas) tem o seu conjunto próprio de minerais que servem
para a definir (identificar) e classificar. Estes minerais designam-se por Minerais
Essenciais. Aqueles que poderão ocorrer num determinado tipo de rocha, mas em que
a sua ausência em nada modifica, em termos de identificação designação e
classificação da rochas, denominam-se Minerais Acessórios.

40
ROCHAS
2A - O Ciclo das Rochas

41
ROCHAS
2B - O Ciclo das Rochas num contexto geodinâmico

42
ROCHAS ÍGNEAS
3 – Definição
Resultam da consolidação de massas em fusão ígnea vindas de regiões profundas da Terra.
Estas massas ígneas denominam-se magmas.
Ao ascenderem a níveis menos profundos, estes magmas, em contacto com a baixa
temperatura da crusta, arrefecem e solidificam originando rochas intrusivas ou plutónicas.
Se atingem a superfície os magmas arrefecem rapidamente em contacto com o ar ou mar,
dando origem a rochas extrusivas ou vulcânicas.
Basalto Granito

43
ROCHAS ÍGNEAS
3A - Princípios de classificação (seg. L. V. Pirsson, in J. B. Costa)
1 - A COR - Efectivamente, trata-se sobretudo do TOM geral que a rocha apresenta,
numa escala de cinzentos (com os extremos na cor branca e na cor preta). A análise
desta “cor” (ou tom) deve ser efectuada considerando a ocorrência relativa de minerais
claros (essencialmente quartzo, feldspatos e algumas plagioclases - minerais félsicos) e
minerais escuros (essencialmente silicatos ferro-magnesianos - minerais máficos).
Desta forma, é possível estabelecer, neste tipo de rochas, 3 divisões quanto à “cor”:
Rochas Leucocratas (ou de cor clara), Rochas Mesocratas (ou de cor intermédia) e
Rochas Melanocratas (ou de cor escura).
Este parâmetro, ainda que descritivo, tem uma conotação genética: a composição
química do magma que originou a rocha.
A classificação macroscópica de Rochas Ígneas fundamenta-se em três parâmetros
descritivos básicos:

44
2 - A TEXTURA - É o arranjo espacial dos vários elementos constituintes da rochas (os
Minerais); neste caso, e para efeitos de classificação, interessa em particular a dimensão
geral dos “grãos” que formam a rocha.
A partir deste parâmetro é possível estabelecer 4 tipos de texturas: Fanerítica,
Microfanerítica, Afanítica, Vitrea (ou Vitrosa) e Vesicular.
Este parâmetro, ainda que descritivo, tem uma conotação genética: a forma de
instalação do magma que originou a rocha.
3 - PRESENÇA/AUSÊNCIA DE QUARTZO - A ocorrência de quartzo nas rochas
melonocratas é praticamente incompatível; em geral é nas rochas leucocratas que o
quartzo ocorre. No entanto, tal não é absolutamente necessário: existem rochas de cor
clara sem quartzo.
Desta forma, a presença/ausência deste mineral é também um critério de classificação
das Rochas Ígneas.
Tal como o parâmetro 1, este também permitir avaliar de forma expedita a composição
do magma que originou a rocha. Tal como as rochas que contêm quartzo, também os
magmas que as originaram se designam por “magmas ácidos” (por possuírem elevados
teores de sílica); no outro extremo encontram-se os “magmas básicos”.
ROCHAS ÍGNEAS
3B - Princípios de classificação

45
ROCHAS ÍGNEAS
4 - Triângulo de composição dos feldspatos

46
ROCHAS ÍGNEAS
5 - Séries de Reacção de Bowen

47
ROCHAS ÍGNEAS
6 – Formas de instalação de corpos ígneos

48
ROCHAS ÍGNEAS
7 – Diagrama de composição das rochas ígneas

49
8 - QUADRO DE CLASSIFICAÇÃO DAS PRINCIPAIS ROCHAS ÍGNEAS
(adaptado de L. V. Pirsson)
B = Biotite; H = Hornblenda (anfíbola); P = Piroxena; O = Olivina

50
ROCHAS ÍGNEAS
9 – Classificação de rochas ígneas segundo o seu conteúdo mineralógico
(diagrama QAPF, seg. Streckeisen, 1976)
Textura fanerítica Textura afanítica
Q- Quartzo; A- Feldspato alcalino (ou potássico); P- Plagioclase; F- Feldspatóides

51
ROCHAS SEDIMENTARES
1A - O Ciclo das Rochas

52
ROCHAS SEDIMENTARES
1B – As rochas sedimentares no Ciclo das Rochas

53
ROCHAS SEDIMENTARES
2 - Definição
São formadas à superfície da Terra por acumulação de partículas sólidas e/ou
por precipitação de substâncias dissolvidas na água.
Estes materiais provêm da alteração e erosão de outras rochas preexistentes
– ígneas, metamórficas e sedimentares – são transportados pela água (rios e
mares), pelo ar (vento) e pelo gelo (glaciares) até serem depositados em
depressões (Bacias Sedimentares).
Calcário
Conglomerado

54
ROCHAS SEDIMENTARES
3 - Conceitos básicos
1º - As rochas sedimentares formam-se à superfície da Terra. Formam-se através de
acumulação de materiais provenientes da meteorização de rochas pré-existentes,
seguida de transporte (principalmente pela água) e, finalmente, de sedimentação em
regiões normalmente planas e de cotas baixas (ex: nos oceanos).
2º - O principal aspecto, geométrico, que caracteriza as rochas sedimentares é o de se
apresentarem segundo estratos ou camadas (aspecto tabular).
3º - Geneticamente, diferenciam-se em dois tipos principais: (a) as de origem detrítica e
(b) as de origem química ou bioquímica.
4º - É nas rochas sedimentares que se incorporam os restos preservados de
organismos biológicos, chamados fósseis. Também se podem encontrar fósseis em
algumas rochas metamórficas que tenham resultado da metamorfização de rochas
sedimentares.
5º - Ambiente sedimentar: uma área da superfície terrestre, situada acima ou abaixo do
nível do mar, onde ocorre sedimentação sob determinadas condições químicas, físicas
e biológicas.
6º - Fácies: conjunto de características físicas (estruturas sedimentares), químicas
(composição mineralógica) e biológicas (conteúdo fossilífero) que uma rocha
sedimentar exibe e que são particulares do ambiente sedimentar onde se formaram.

55
ROCHAS SEDIMENTARES
4A - Geometria dos corpos sedimentares – os estratos

56
ROCHAS SEDIMENTARES
4B - Geometria dos corpos sedimentares - aspectos particulares
(ex: estratificação oblíqua)
estratificaçãoestratificação
oblíqua

57
ROCHAS SEDIMENTARES
5A - Ambientes sedimentares – principais domínios

58
ROCHAS SEDIMENTARES
5B – Principais ambientes de sedimentação

59
ROCHAS SEDIMENTARES
6 – Como se formam as rochas sedimentares

60
7A – Diagénese
Em que consiste?
É termo que designa o conjunto de processos físicos, químicos e biológicos que
ocorrem à superfície e sub-superfície da Terra, e que resultam na transformação de
um sedimento em rocha sedimentar e na modificação da textura e mineralogia da
rocha.
Não existe completa concordância entre os vários especialistas quer sobre os
processos que intervêm na diagénese, quer na sua própria designação.
Tradicionalmente são apontados 4 processos principais que integram a diagénese:
a) Compacção;
b) Cimentação;
c) Recristalização e
d) Metassomatose.
Esta organização simplificada de processos não considera outras transformações
que podem ocorrer nos materiais geológicos de origem sedimentar, desde o
momento em que se depositam, até após a sua completa litificação (endurecimento,
ou transformação dos sedimentos em rocha consolidada).
ROCHAS SEDIMENTARESDepartamentodeCiênciasdaTerra

61
Alguns aspectos referentes à diagénese são inquestionáveis:
1 – A diagénese inicia-se logo após a deposição dos materiais
sedimentares (no fim da Sedimentogénese);
2 – Alguns do processos que integram a diagénese podem actuar em
simultâneo;
3 – A intensificação de alguns desses processos, e o início de outros,
ocorrem à medida que os materiais geológicos de origem sedimentar vão sendo
“enterrados”, por outros que se lhes sobrepõem;
4 – A diagénese termina quando se iniciam os processos que entram no
domínio do metamorfismo; em geral, considerando apenas o aumento normal da
temperatura (e da pressão) com a profundidade – gradiente geotérmico (≅ 33ºC/km)
– o metamorfismo, designado por dinamo-térmico, inicia-se quando as rochas são
subterradas a mais de 10 km (⇒ temp. > 300ºC).
ROCHAS SEDIMENTARES
7B – Diagénese

62
ROCHAS SEDIMENTARES
9 – Em que consistem alguns processos diagenéticos?
COMPACÇÃO
CIMENTAÇÃO (PRECIPITAÇÃO)
DISSOLUÇÃO
RECRISTALIZAÇÃO

63
ROCHAS SEDIMENTARES
10 – Factores que controlam os processos diagenéticos:
A) composição original dos sedimentos;
B) dimensão das partículas (“grãos”);
C) porosidade;
D) permeabilidade;
E) pressão (devida ao “enterramento”);
F) temperatura do meio;
G) composição e natureza dos fluidos existentes nos poros;
H) quantidade de fluidos de circulação.

64
ROCHAS SEDIMENTARES
11 – Texturas das rochas sedimentares
A) Textura clástica – ocorre em rochas formadas pela aglutinação de partículas sólidas
(própria das rochas detríticas):
Balastros d > 2 mm ruditos (ex: conglomerado)
Areias 1/16 < d < 2 mm arenitos
Poeiras ou siltes d < 1/16 mm lutitos (ex: argilito)
B) Textura cristalina – ocorre em rochas formadas pela intervenção de processos de
precipitação química ou bioquímica. Os cristais formados desta forma podem ser
muito finos, não definíveis ao microscópio (t. afanítica); noutros casos pode
observar-se granularidade mas os minerais fundamentais da pasta não são
identificáveis ao microscópio (t. criptocristalina); ou a matéria cristalina está
expressa por grãos ou formas anaédricas resolúveis ao microscópio (t. granular,
fina a grosseira).
A textura é o conjunto das relações imediatas dos minerais que constituem a
rocha, expressos pela sua disposição geométrica, a dimensão dos grãos, a
sua natureza, forma e arranjo dos diferentes constituintes da rocha.

65
ROCHAS SEDIMENTARES
12A – Principais constituintes das rochas sedimentares: 1ª aproximação
a um sistema de classificação de rochas sedimentares

66
ROCHAS SEDIMENTARES
12B – Principais constituintes das rochas sedimentares: 1ª aproximação
a um sistema de classificação de rochas sedimentares

67
ROCHAS SEDIMENTARES
13 – Classificação de rochas sedimentares
CRITÉRIOS DE CLASSIFICAÇÃO:
A) Genéticos - em função das características dominantes durante a
Sedimentogénese (meteorização, transporte, deposição);
B) Descritivos - em função de determinadas propriedades que as
rochas apresentam: composições química e mineralógica, textura e estruturas
sedimentares.
TIPOS DE CLASSIFICAÇÃO:
A) Exclusivamente baseadas em critérios genéticos;
B) Essencialmente baseadas em critérios descritivos;
C) Baseadas em critérios genéticos e descritivos.

68
ROCHAS SEDIMENTARES
14A – Quadro de classificação das rochas sedimentares

69
ROCHAS SEDIMENTARES
14B – Quadro de classificação das rochas sedimentares

70
ROCHAS METAMÓRFICAS
1 – As Rochas Metamórficas no Ciclo das Rochas

71
2 - Definição
Por acção de processos designados de metamorfismo, as rochas ígneas e
sedimentares podem sofrer modificações mais ou menos marcadas que as
transformam em rochas metamórficas.
Estas distinguem-se das rochas originais por terem sofrido recristalizações
(geralmente com formação de novos minerais) e modificações da textura.
Os principais factores destes processos são a temperatura e a pressão. O
termo metamórfico não implica fusão; este estado, quando atingido, designa-
se de Anatexia.
Gneisse Mármore

72
3 – Conceitos básicos
1º - Metamorfismo. Compreende todas as transformações químicas, mineralógicas e/ou
estruturais que ocorrem nas rochas, após terem estado submetidas a temperaturas,
pressões, ou ambas, diferentes daquelas sob as quais se formaram.
2º - Tipos de metamorfismo:
a) Metamorfismo de contacto (= metamorfismo térmico): ocorre em rochas
encaixantes, situadas próximo do contacto com intrusões ígneas; prevalece o
efeito da temperatura.
b) Metamorfismo regional (= metamorfismo dinamotérmico): ocorre em
vastas áreas da crosta terrestre, em grandes profundidades, devido ao
enterramento (“burrial”) das rochas; a pressão e a temperatura são ambas
elevadas.
c) Metamorfismo cataclástico (= metamorfismo dinâmico): ocorre em
faixas estreitas de rochas, na proximidade de zonas de elevada deformação
(ex: na proximidade de falhas); prevalece o efeito da pressão. Caso especial:
metamorfismo de impacto (em zonas de impacto de meteoritos).
3º - Grau de metamorfismo: exprime as implicações físicas do zonamento progressivo
relativo à temperatura, à pressão e a outras variáveis que intervêm no processo
metamórfico. Em rochas de uma dada composição original, o grau de metamorfismo fica
normalmente expresso através da presença de determinados minerais índice ou
associações de minerais.

73
4 – O metamorfismo integrado num modelo geodinâmico
(ou, os ambientes metamórficos integrados no modelo da tectónica de placas)

74
5 – Metamorfismo: pressão vs. temperatura

75
6 – Minerais índice, característicos de diferentes graus metamórficos
Transições mineralógicas típicas resultantes do metamorfismo progressivo a partir de argilitos

76
7 – Perfil teórico que ilustra o metamorfismo progressivo.
Da esquerda para a direita, a evolução é no sentido do metamorfismo de baixo grau para o
metamorfismo de alto grau. (V - corneanas).

77
8 - Séries Metamórficas
Basalto/ Gabro
Xisto verde
Anfibolito
Granito
Gneisse
Hulha
Antracite
Grafite
Arenito
Grauvaque
Quartzito
Calcário
Cálc. cristalino
Mármore
Argilito
Xisto
Ardósia
Micaxisto
Gneisse
Série
básica
Série
quartzo-
feldspática
Série
carbonácea
Série
arenosa
Série
carbonatada
Série
argilosa
Grau de
Metamorfismo
Aumenta

78
9 – Modificações texturais produzidas nas rochas pelo efeito
da pressão: noção de foliação.

79
10 – Classificação de Rochas Metamórficas.
Gnaisse
Silicatos claros,
exemplo
quartzo e
feldspatos
Cristais grosseiros
como o granito
Minerais dispostos
em camadas.
Semelhante ao
granito, mas com
bandado
composicional
Xisto
Xisto luzente
Xisto mosqueado
Silicatos
escuros e
claros exemplo
clorite, micas e
horneblenda
Cristais finos e
grosseiros
Filito
Silicatos, em
particular micas
Cristais finos, possui
micas mas não são
perceptíveis, embora
apresentem um
brilho característico
Xisto argiloso
Minerais de
argila
Aspecto de argila,
finamente micáceo
Ardósia
Silicatos
escuros (micas)
Cristais muito finos,
pode exibir um ligeiro
brilho
Rocha cuja
clivagem paralela
(xistosidade)
reflecte a orientação
planar dos minerais
Clivagem mais
perfeita na ardósia e
intermédia no filito
ROCHAS
FOLIADAS
Com orientação
planar ou “Fabric”
bem marcado
(clivagem xistenta,
xistosidade ou
bandado
composicional,
também chamado
bandado gnáissico)
Nome da rochaMineralogiaGranularidadeEstrutura

80
10 – Classificação de Rochas Metamórficas (cont.)
Antracite
Silicatos, em
particular micas
Muito fino, com brilho
característico
Preto brilhante,
fractura
conchoidal
Mármore
Calcite e
dolomite
Cristais finos a
grosseiros com brilho
cristalino
característico
Aspecto
equigranular
Quartzito
Essencialmente
quartzo
Cristais finos a
grosseiros
Semelhante a
arenito mas com
grãos mais unidos
Grauvaque
Essencialmente
quartzo
Cristais finos a
grosseiros
Semelhante a
arenito
CorneanaSilicatos escurosCristais muito finos
Muito dura,
aspecto
semelhante ao
basalto, fractura
conchoidal
ROCHAS
NÃO
FOLIADAS
Sem orientação
planar ou
“Fabric”
Metaconglomerado
Diferentes
clastos
Muito grosseira
Clastos estirados
manifestando
alguma lineação
ou foliação
Anfibolito
Silicatos
escuros, em
especial
anfíbolas
Cristais grosseiros
Pouco foliada; a
sua clivagem
reflecte a
orientação planar
dos mineraisCom “Fabric”
menos evidente
Nome da rochaMineralogiaGranularidadeEstrutura

1

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