AS ROCHAS DA CROSTA TERRESTRE

Classificar consiste em reunir coisas que tem propriedades e/ou característicascomuns e para isto são utilizados os critérios de classificação. A classificação é uminstrumento científico importante que permite separar, agrupar, reunir, um grandenúmero de objetos diferentes em pequenos grupos ou classes de objetossemelhantes, para um estudo mais fácil e dirigido. Classificação feita a partir depropriedades observadas e descritas (cor, formato, ... ) é chamada CLASSIFICAÇÃODESCRITIVA. É necessário bom senso para decidir quais as características e/oupropriedades que poderiam ser usadas como base para a classificação.3.3 – CLASSIFICAÇÃO DAS ROCHASOs materiais que constituem a crosta terrestre são chamados ROCHAS. Paraclassificá-los, o critério é o genético, isto é, a maneira segundo a qual estesmateriais se formaram.A classificação feita baseada na gênese do material é chamadaCLASSIFICAÇÃO GENÉTICA. Para classificar materiais neste critério, requerconhecimento. Este conhecimento você adquirirá no decorrer das próximas aulas,onde será explicitado detalhadamente a gênese de cada grupo de rocha. Deacordo com este critério genético, as rochas são classificadas em 3 grupos: rochasígneas, metamórficas e sedimentares. Estas classes genéticas mantém umarelação que é chamada de ciclo das rochas.3.4 – ROCHAS ÍGNEASAs rochas ígneas se formam pela consolidação por resfriamento de magma(ação vulcânica). Denomina-se magma (do grego magma, magmatos = pasta) omaterial rochoso fundido a altas temperaturas, originado no manto ou na crostaterrestre.O magma origina-se a grandes profundidades (no máximo 300 km), naparte inferior da crosta ou na porção superior do manto. Sua composição ecaracterísticas são discutíveis, já que o magma não pode ser estudado em seulocal de origem, entretanto, pelo estudo das lavas, magma que extravasa pelosvulcões, pode-se ter uma boa idéia, embora se considere que haja uma grandeperda de voláteis durante este processo. O magma é uma mistura física equimicamente complexa que pode ser definida da seguinte maneira : fluído naturalmuito quente constituído por uma fusão de silicatos e mostrando proporçõesvariadas de água, elementos voláteis ou cristais em processo de crescimento. Doponto de vista físico-químico, os componentes essenciais são :- uma fase líquida , mantida em fusão pela temperatura elevada, constituídaessencialmente por uma solução altamente complexa de um grande númerode componentes, a maior parte dos quais de natureza silicática;- uma fase gasosa, mantida em solução por pressão, constituídapredominantemente por H 2 O e quantidades menores de CO 2 , HCl, HF, SO 2 , etc.;- uma fase sólida, formada por cristais de composição essencialmente silicática,em fase de crescimento ou natureza residual, assim como de fragmentos derocha.Apostila de Geociências – capítulo 3 - 10 -

A composição química essencial dos magmas é, emtermos de óxidos, algo aproximadamente conforme asproporções ilustradas na tabela a seguir , acrescido detraços de MnO , TiO 2 e mais proporções variadas deelementos voláteis :Composição %SiO 2 30-80Al 2 O 3 3-25FeO – Fe 2 O 3 0-13MgO 0-25CaO 0-16Na 2 O 0-11K 2 O 0-10A denominação magma pode ser utilizada genericamente para designar estematerial enquanto o mesmo se comportar como um fluido viscoso e retiver umamobilidade potencial. O magma pode se deslocar de seu lugar de origem empulsos, dirigindo-se a locais de menor pressão. Quando o magma extravasa asuperfície terrestre, passa a ser chamado de lava. Magma e lava diferemsubstancialmente no que diz respeito a sua cristalização e, conseqüentemente, asrochas que irão originar.Quando o magma se solidifica no interior da crosta, quer seja próximo ao seulugar de origem ou longe dele, denominar-se-á a rocha como ÍGNEA INTRUSIVA ouPLUTÔNICA .Já quando asolidificação das lavas ocorrena superfície da crosta, emcontato íntimo com aatmosfera e hidrosfera, sobcondições ambientais detemperatura e pressão, após oextravasamento da lava notranscorrer de episódiosvulcânicos, resultam rochasdenominadas ÍGNEASEXTRUSIVAS ou VULCÂNICAS .Apostila de Geociências – capítulo 3 - 11 -

O ambiente físico de consolidação das rochas intrusivas é marcadamentediferente do das rochas extrusivas. As rochas intrusivas se consolidam portanto emambientes de pressões e temperaturas altas e moderadas. As rochas extrusivas seconsolidam sob condições de baixa temperatura e pressão, que diferemimensamente do ambiente do qual o magma se originou. Em conseqüência disto,o resfriamento de um magma que virá a formar uma rocha intrusiva é mais lento, emais demorado que o de uma ROCHA EXTRUSIVA que resfria rapidamente. oresfriamento total de um derrame espesso de lava, que originará uma rocha Ígneaextrusiva, por exemplo, se dá em tempo histórico: dezenas e talvez algumascentenas de anos; já um corpo intrusivo plutônico pode demandar alguns milhõesde anos para resfriar.rocha ígnea extrusivarocha ígnea intrusivaA granulação pode ser considerada, de um modo genérico, como critérioindicativo das condições de resfriamento das rochas:- as rochas extrusivas exibem granulação muito fina, densa, formada de microminerais indistintos a olho nu, isto em decorrência da sua cristalização rápida;- as rochas intrusivas, em decorrência da cristalização mais demorada de seusminerais exibem granulação grossa a média, os cristais não obedecemseqüência, são distribuídos ao acaso.3.4.1 - Estrutura do vulcãoA forma topográfica do vulcão depende do tipo de lava (composiçãoquímica, viscosidade, conteúdo de gases e temperatura das lavas).- Lavas pouco viscosas (pobres em sílica) constituem edifícios vulcânicos comflancos suaves, e os derrames são extensos e espessos (pois espalham com maisfacilidade) (Havaí).- Lavas mais viscosas (rica em sílica) não fluem com facilidade, resultando emedifícios com flancos íngremes e constituídos em geral pelo material fragmentadopor explosões (Ex:Vesúvio na Itália).Apostila de Geociências – capítulo 3 - 12 -

A figura 1 ilustra o modelo teórico de um vulcão, onde o reservatóriomagmático (ou câmara magmática) pode se situar na litosfera ou na astenosfera.O magma parte daí por meio da chaminé até a cratera, onde é expelidoformando a lava vulcânica. Outros condutos, como fraturas no edifício vulcânico,também podem trazer o magma para a superfície.Figura 1 – Modelo teórico de um vulcão (Retirado de Teixeira et al., 2000).3.4.2 - Produtos do vulcanismo• Gases vulcânicos – 60 a 90% do vapor d’água é proveniente da águasuterrânea e o resto do próprio magma. Outros gases: H, O, HCl, H 2 S, NH 4 , S,K etc.• Lavas – forma líquida ou fluída com T de 600 a 1200 o C.• Piroclastos –componentes sólidos formado por fragmentos retirados dasrochas encaixantes do próprio cone ou de provenientes de profundidadesmaiores. Varia desde poeira vulcânica (tufos e cinzas) até blocos com 1m 3de diâmetro.• Bombas – fragmentos semi-sólidos lançados a grandes alturas ao mesmotemoi em que os gases são expulsos.• Gêiseres e fontes térmicas – quando a água da chuva infiltra no subsolo ocalor da câmara magmática causa, por condução térmica, oaquecimento o aqüífero. Assim a água subterrânea se superaquece e o seuvolume se expande. Com a expansão cria-se um jato violento de vapor eágua aquecida (geiser) drenada do aqüífero, alcançando a superfície porum conduto qualquer. Após a redução da pressão, o processo éinterrompido enquanto a recarga do aqüífero continua, reiniciando ofenômeno.• Fumarolas – quando o processo descrito acima envolve temperaturasmaiores, ocorrem as emanações de gases e vapor.Apostila de Geociências – capítulo 3 - 13 -

• Panela de lama – quando a água superaquecida contendo gases ácidosdissolvem as rochas encaixantes removendo material fino que se acumulaem “panelas” superficiais de lama quente.A figura 2 a seguir ilustra os principais produtos vulcânicos.Figura 2 – Mecanismo de funcionamento de gêiseres, fumarolas e fontes térmicos(Retirado de Teixeira et al., 2000).3.4.3- Distribuição geográfica dos vulcões atuaisNenhuma parte da Terra esteve livre de vulcanismo durante a era geológica,mas no período atual, a atividade vulcânica tem sido limitada a regiões bemdefinidas.• existem cerca de 500 a 600 vulcões ativos na Terra.• cerca de 62% da atividade vulcânica mundial ocorre ao longo das costasdo Oceano Pacífico (Cinturão do Fogo). Outros 14% estão distribuídos nosarcos de ilhas da Indonésia. 17% estão nas ilhas do Pacífico Central,Oceano Índico e Oceano Atlântico. Os restantes 7% referem-se aocorrências no Mediterrâneo, norte da Ásia menor e centros de continentes(África Oriental).• esta distribuição é explicada através do conceito de placas litosféricas, ouseja, as atividades sísmicas e VULCÂNICAS correspondem aos limites deplacas tectônicas.Apostila de Geociências – capítulo 3 - 14 -

3.4.4 – Classificação das rochas ígneasAs rochas ígneas, dada sua complexidade, exigem métodos de investigaçãorefinados para uma classificação precisa, tais como análise química, petrográfica,entre outras. No entanto, é possível executar uma classificação por meio deprocessos mais simples sem análises químicas, mas simplesmente pelo métodomacroscópico das amostras ( observação a olho nu ). Para tanto, analisam-se ascaracterísticas das amostras de rocha quanto a uma série de critérios, quefornecem parâmetros mais ou menos definidos. A associação dos diversosparâmetros obtidos, permite enquadrar a rocha, com maior ou menor rigor, emuma classificação que a distingue dos outros tipos genéticos.Características :Ígneas extrusivas :• granulação fina, densa, formada por micro minerais indistintos a olho nu(resfriamento rápido);• coloração predominantemente escura (em função do baixo teor de SiO 2 eda presença de minerais de ferro e magnésio);• possuem os constituintes dispostos ao acaso;• predominantemente resistentes ao risco do estilete;• podem possuir vesículas.Ígneas intrusivas :• exibem granulação média a grossa (resfriamento lento);• possuem coloração predominantemente clara (em função de alto teor deSiO 2 );• possuem os constituintes dispostos ao acaso;• predominantemente resistentes ao risco do estilete;3.4.5 - Vulcanismo e o meio ambiente• Os vulcões emanam para a atmosfera enorme quantidade de materialparticulado e gases que podem afetar o clima da Terra, contribuindo com oaquecimento global.• Enquanto os vulcões contribuem com cerca de 110 milhões de toneladas deCO 2 /ano as atividades industriais adicionam mais de 10 bilhões detoneladas/ano.• O maior impacto causado pelos vulcões refere-se à liberação de cinzas e SO 2 .Esse gás reage com a umidade do ar transformando-se em aerossóis de ácidosulfúrico chuva ácida.• As rochas vulcânicas produzem solos férteis. Ex: terra-roxa.Apostila de Geociências – capítulo 3 - 15 -

3.4.6 - AplicaçõesAlgumas rochas graníticas são portadoras de jazidas:• os grandes depósitos de cassiterita (minério de estanho) da Amazôniaestão associados a manifestações graníticas muito antigas (mais de 900Ma de idade).• as principais jazidas de cobre (em sulfetos) e de molibdênio estãocontidas em rochas graníticas (EUA, Chile, Peru, Nova Caledônia).• matéria-prima para brita e rocha ornamental (para revestimento depisos, paredes etc).3.5 – ROCHAS SEDIMENTARESCada grupo de rochas tem a sua gênese específica. As rochas sedimentaresoriginaram-se do acúmulo e consolidação de materiais de degradação de rochaspreexistentes. Esta degradação, promovida pelos fenômenos de integração rochaatmosfera,resulta de processos que atuam simultaneamente em conjunto, referidospor intemperismo.A desintegração consiste de fenômenos físicos e químicos. O intemperismofísico provoca fragmentação das rochas em virtude da ação da temperatura(contração e dilatação) e por ação mecânica causada pelo congelamento daágua.O intemperismo químico engloba as mudanças químicas que ocorrem nasrochas e seus constituintes, durante um determinado tempo.Da atuação dos processos intempéricos resulta um manto de materiais queforma um solo de espessura variável recobrindo as rochas atacadas. Neste solopodem sobreviver à degradação fragmentos de rochas e minerais.Esta mistura de materiais é removida por EROSÃO do lugar onde se formou(rocha matriz) e passa a ser transportada (enxurrada, rios, geleiras, ventos, etc.. ) emSUSPENSÃO MECÂNICA ou em SOLUÇÃO. Finalmente em determinadascircunstâncias, quando os agentes de transporte perdem sua força, o materialDEPOSITA. O material transportado é chamado de SEDIMENTO. As partículas destematerial sofrem vários efeitos do transporte, quebram, desgastam-se, diminuindoseu tamanho e assumindo na maioria das vezes, contornos arredondados. Alémdisso, são também selecionadas em função de seu tamanho, uma vez quepartículas do mesmo tamanho tendem a depositar-se nos mesmo sítios (ver tabela).Desgastadas de diversas maneiras e selecionadas em extensão variável ossedimentos acumulam-se em bacias sedimentares. Assim empilhando, o sedimentovai sofrendo o peso dos materiais que se acumulam sobre ele, além de sofrer aação das soluções que reteve em seus poros. A pressão dos sedimentossobrejacentes conduz a COMPACTACÃO daquele sedimento inicialmenteincoerente, o que implica na redução de sua porosidade. As soluções aprisionadasna rocha circulam pelos poros e acabam por precipitar quimicamente novosmateriais, que preenchem os poros, e CIMENTAM os grãos entre si. Ao conjunto demodificações que um sedimento sofre, após depositado chamamos DIAGÊNESE.Um dos fenômenos diagenétícos é a LITIFICAÇÃO, transformação de um sedimentoem rocha sedimentar, pela ação conjunta da COMPACTAÇÃO E CIMENTAÇÃO.Os vários tipos de rochas sedimentares formam camadas horizontais deespessura variada (mm a metros), que se sobrepõem umas as outras, dando aoApostila de Geociências – capítulo 3 - 16 -

conjunto estrutura em camadas paralelas, de aspecto estratificado. Esta origemsedimentar, chama-se ESTRATIFICAÇÃO ou ACAMAMENTO.Assim como as rochas sedimentares podem ser formadas pela acumulaçãode fragmentos de minerais ou de rochas intemperizadas - como, por exemplo oarenito, siltito e argilito - o acúmulo de restos de organismos marinhos (carapaças,conchas etc.) também gera rochas sedimentares, como o calcário. As rochassedimentares também podem ser geradas pela precipitação de sais, a partir daevaporação de soluções aquosas saturadas (comumente encontradas emambientes marinhos de clima árido), formando os depósitos de evaporitos onde seprecipitam, por exemplo, gipso e sal-gema.PARTÍCULASCONSTITUINTES(SEDIMENTOS)DIÂMETRO (mm) -Escala WentworthMATACÕES > 256BLOCO / PEDRA 64 a 256SEIXO 4 a 64GRANULO 2 a 4AREIA GROSSA 0.25 a 2AREIA FINA 0.062 a 0.25SILTE 0.005 a 0.062ARGILA < 0.005Textura de rocha sedimentar - camadas3.5.1 - INTEMPERISMOO intemperismo constitui um conjunto de processos operantes na superfícieterrestres que ocasionam a desagregação e decomposição dos minerais dasrochas, graças a ação de agentes atmosféricos e biológicos. Na compreensão dointemperismo, deve-se considerar como fator determinante os fenômenosclimáticos. A climatologia estuda a temperatura, a umidade, o regime de ventos, aevaporação, etc., fatores estes correlacionados com as atividades biológicas, etodos eles ao intemperismo. Diversos são os fenômenos que agem em íntimacorrelação nos processos intempéricos. Tais fenômenos podem ser físicos, químicos,biológicos e físico-químicos, agindo separada ou conjuntamente, dependendo dascondições climáticas locais e da própria rocha em si. Sua ação consiste nadegradação da rocha matriz com a conseqüente formação de um material quepoderá formar os solos ou as rochas sedimentares, a depender dos processossubseqüentes. A seguir alguns dos principais processos.• variação de temperatura – todos os corpos sofrem uma variação no volumecausada pela temperatura. A maioria das rochas é formada de vários mineraiscom diferentes coeficientes de dilatação térmica. A variação de temperaturaproduzida pela insolação durante o dia e resfriamento à noite pode ser bastanteApostila de Geociências – capítulo 3 - 17 -

grande , o que poderá proporcionar a fadiga desses minerais. Os minerais emfadiga serão facilmente desagregados e reduzidos a pequenos fragmentos. Àsvezes pode-se observar diretamente o fenômeno da desagregação mecânica.Nas regiões semi-áridas do nordeste brasileiro, a insolação é intensa o queproporciona um forte e efetivo aquecimento das rochas; sendo estas expostas auma chuva repentina, podem sofrer quebramento brusco, muitas vezes gerandoaté um estalo.• Congelamento – a água , ao se congelar, expande em cerca de 9% do seuvolume. Por este motivo, o congelamento de águas inclusas em fendas dasrochas, exercem uma força expansiva considerável. A ação destrutiva é maior amedida que for maior o número de poros preenchidos pela água. O fenômenoserá acelerado se a rocha possuir fendas ou fraturas, que são regiões defraqueza. O processo repetitivo de congelar e degelar, pode proporcionar umalargamento das fendas, desagregando a rocha sob forma de lascas ou blocosde tamanhos variados.• Agentes físico-biológicos – a pressão do crescimento de raízes vegetais podeprovocar a desagregação de uma rocha, desde que esta possua fendas ondepossa penetrar as raízes, e desde que a resistência oferecida pela rocha nãoseja muito grande. A ação de agentes químicos provenientes das raízes,atividades animais, bem como outras atividades biológicas de interação diretacom a rocha, podem funcionar como agentes ativos do processo intempérico.• Decomposição química – é caracterizada pela reação química entre a rocha esoluções aquosas diversas presentes no meio. Tal processo se torna acelerado sehouver atuação prévia ou conjunta de agentes do intemperismo físico, queaumentam a superfície de contato. A água proveniente das chuvas, apesar denaturalmente destilada, não é pura, isto é , no seu trajeto pela atmosferainúmeros gases são dissolvidos. Destes gases os mais importantes nointemperismo são o oxigênio e o gás carbônico. O nitrogênio atmosférico,graças à ação das faíscas elétricas e do oxigênio do ar, nos dias chuvosos, podeformar ácido nitroso e nítrico, de ação corrosiva nas rochas e d e valor comoadubo nitrogenado para as espécies vegetais. A evolução e o resultado final dadecomposição dependerá principalmente do tipo de rocha, do clima, dacobertura vegetal, do relevo e do tempo de duração dos referidos processos.Em regiões glaciais, áridas ou semi-áridas, pouca importância possui adecomposição química. O clima úmido é o ambiente mais propício para talfenômeno, especialmente nas condições de umidade e calor presentes noBrasil, onde a velocidade do processo é acelerada pela temperatura. Dentre osprocessos de decomposição químicas, destaca-se o promovido pelo ácidocarbônico. Este processo é caracterizado por uma hidrólise. A água da chuvadissolve o CO 2 da atmosfera. A maior parte do CO 2 continua em solução,enquanto uma outra parte se combina com a água para formar o ácidocarbônico ( H 2 O + CO 2 H 2 CO 3 ), que se encontra sempre em estado dedissociação. Trata-se de um ácido fraco, no entanto, apesar disto, trata-se ,provavelmente , do agente mais importante no intemperismo químico, pois agesecularmente sobre as rochas ( principalmente nos feldspatos – minerais maisabundantes da crosta ). A reação de ataque ao feldspato pode serrepresentada como a seguir :2KAlSi 3 O 8 + H 2 CO 3 + nH 2 O K 2 CO 3 + Al 2 (OH) 2 Si 4 O 10 . nH 2 O + 2SiO 2Apostila de Geociências – capítulo 3 - 18 -

Outros ácidos, além do ácido carbônico, tem importância no intemperismo,como os ácido húmicos, ácido sulfúrico, ácidos orgânicos, etc..3.5.2 – ClassificaçãoA classificação de rochas sedimentares realizar-se-á por propriedades ecaracterísticas distintas em relação a sua gênese. A classificação assume diferentescondições, principalmente considerando o tipo e as condições de observação. Nostrabalhos realizados em sala de aula, trabalha-se com amostras de mão, o quepode ser um fator limitante em comparação com observações efetuadas nocampo. Destacam-se como principais características :• presença de camadas;• presença de grãos arredondados;• desagregável ao risco do estilete;• presença de cimento, evidenciada pela produção de efervescência aogotejar ácido (HCl)Para a classificação de uma rocha como sendo sedimentar,necessariamente não é fundamental observar na amostra todas as características.Por exemplo : se determinada amostra de mão não apresentar presença decamadas, pode indicar que a amostra seja parte de uma camada ou a camadapropriamente dita. Já se uma amostra de mão não evidencia a presença decimento, pode indicar que a concentração de cimento é baixa o suficiente paranão ser possível observar a efervescência a olho nu. Ao classificar uma amostra derocha, deve-se considerar, além de suas características específicas, aspropriedades e condições genéticas dos outros tipos de rochas.As rochas sedimentares assumem grande importância econômica, poisnelas se encontram grande parte das riquezas minerais, tais como petróleo,carvão, gás natural, combustíveis nucleares, minérios de ferro e manganês, além dematérias-primas essenciais à construção civil, como calcário (fabricação decimento e cal), pedras de revestimento, cascalho, brita, entre outros.As estruturas sedimentares são feições macroscópicas e perceptíveis nassuperfícies das camadas.A estrutura mais marcante das rochas sedimentares é o acamamento(estratificação) plano paralelo, porém este depende de vários fatores (materialoriginal na área fonte; clima e relevo na área fonte; mecanismos de transportes eambiente da área de deposição). Por isso outras estruturas também podem deixarmarcas, como:• estratificações cruzadas – devido à movimentação de água em depósitos deareia de rios.• marcas de ondas – as mesmas encontradas em ambiente de praia, devido àmovimentação das ondas sobre a areia.• fendas de dessecação etc. – marcas deixadas pelo ressecamento da lama.3.5.3 - Importância do estudo das rochas sedimentares• Registram a história geológica da Terra através do conteúdo fossilíferoencontrado em suas camadas;Apostila de Geociências – capítulo 3 - 19 -

• As estruturas sedimentares revelam o ambiente do passado (deserto, marinhoetc.);• Concentra grande parte da riqueza mineral do mundo como carvão,petróleo, gás natural, água subterrânea;• Fornece bens essenciais à indústria de construção civil: areias, cascalhos,argilas e calcários;• Nela se encontram grandes e importantes aqüíferos subterrâneos (reservas deágua potável).3.6 – ROCHAS METAMÓRFICASRochas metamórficas originam-se de rochas preexistentes por modificaçõesnas associações mineralógicas, na textura e na estrutura. Essas modificaçõesocorrem quando um rocha preexistente (rocha sã ou matriz) é submetida acondições físicas de aquecimento e pressão (sem fusão) de um materialmagmático. Os principais agentes do metamorfismo são portanto atemperatura, a pressão e a atuação de fluidos.A elevação de temperaturadepende da profundidade, graugeotérmico (quanto mais para ointerior da Terra maior atemperatura) , ou da proximidadede corpos ígneos . A característicafinal de uma rocha metamórfica(associação mineralógica, textura eestrutura) será função dacomposição inicial da rochapreexistente e da intensidade comque atuaram os agentes demetamorfismo. O metamorfismo narocha sã não ocorre de modo uniforme em todo afloramento, pois deve-seconsiderar o grau metamórfico. Denomina-se grau metamórfico, a condiçãoexistente entre a rocha sã e a ação do agente de metamorfismo, isto é, quantomais próximo da ação do agente maior será a transformação na rocha sã. Com aação dos agentes de metamorfismo, os minerais da rocha sã transformam-se , porreações diversas, em outros minerais, pelo fato de exibirem condições físicoquímicasdistintas e específicas em relação as condições de temperatura epressão. Desta forma, dependendo do grau metamórfico, a rocha sã,transformando-se em metamórfica, pode passar a ter uma nova composiçãomineralógica. As características das rochas metamórficas tem relação direta com arocha matriz que a originou, sendo que, por muitas vezes, elas herdam algumascaracterísticas da rocha sã. As rochas metamórficas , quando procedentes dematriz sedimentar, podem apresentar-se em estruturas foleadas, denominadasXISTOSIDADE, caracterizada pela intercalação das camadas da rocha sedimentar.Apostila de Geociências – capítulo 3 - 20 -

Já, quando a procedência é de rochas ígneas, as rochas metamórficasresultantes podem apresentar FAIXAS (ou bandas), que são caracterizadas peloalinhamento dos constituintes que, na rocha ígnea, estavam dispostos ao acaso.Assim, a mineralogia das rochas metamórficas pode incluir os minerais das rochasmatrizes.Faixasalinhamento dos constituintes(metamórfica de origem ígnea)xistosidade(metamórfica de origem sedimentar)As rochas metamórficas são o produto da transformação de qualquer tipo derocha, quando este é levado a um ambiente onde as condições físicas (pressão,temperatura) são muito distintas daquelas onde ele se formou. Nestes ambientes, osminerais podem tornar-se instáveis e reagir formando outros minerais, havendotambém, transformações na estrutura e textura da rocha original.O metamorfismo pode ocorrer ao longo de planos de deslocamentos degrandes blocos de rocha (alta pressão – Metamorfismo Regional) ou nasimediações de grandes volumes de magmas, devido à dissipação de calor (altatemperatura – Metamorfismo de contato).Dois são os processos principais de metamorfismo possíveis de seremdistinguidos:Metamorfismo Regional - deslocamento mecânico de rochas• Tipos de rochas metamórficas que se desenvolvem em escala regional -resultantes, tanto de deformações quanto de reações químicas.• Este fenômeno reflete o reajustamento do material ou deformação, comoresposta à ação de pressões diferenciais ou esforços.Apostila de Geociências – capítulo 3 - 21 -

• São caracterizadas pelo arranjo dos minerais e pela orientação com que osminerais estão dispostos (foliação).• Exemplos: as cadeias de montanhas (como os Andes, Alpes, Himalaias) sãograndes deformações da crosta terrestre, causados pelas colisões de placastectônicas. As elevadas pressões e temperaturas existentes no interior dascadeias de montanhas durante sua edificação são o principal mecanismoformador de rochas metamórficas.• Exemplos de rochas dessa natureza: gnaisses, xistos etc.Metamorfismo de Contato - recristalização de rochas• As rochas de metamorfismo de contato ocorrem ao redor de corpos derochas ígneas com temperatura superiores a 200 o C, situados na parte superiorda crosta.• As rochas adjacentes às intrusões geralmente sofrem recristalização e, nessecaso, não se observa uma orientação preferencial dos minerais, em virtudeda inexistência de deformação mecânica pronunciada.• Na realidade quase todas as rochas metamórficas apresentam a influênciaconjunta dos processos de deslocamento mecânico e recristalizaçãoquímica, no entanto elas se diferem apenas quanto à intensidade com quecada processo atuou.• Exemplo de rochas dessa natureza: mármores, quartzitos etc.3.6.1 - Importância econômicaAs rochas metamórficas são importantes por formarem:• Jazidas de ferro bandado (camadas de quartizito intercaladas com Fe 2 O 3 );• Material de revestimento: mármores, ardósias, gnaisses, quartzitos com micasetc.• Os depósitos de ouro (Au) do mundo estão associados a faixas de rochasmetamórficas, com abundância de cloritas, anfibólios e talco (derivadas deantigas rochas vulcânicas metamorfoseadas há mais de 2Ba). Pela corcaracterística dos minerais constituintes, essas faixas são chamadas de“cinturões verdes”. A presença desses cinturões converte o Brasil, a Rússia, oCanadá, a África do Sul e a Austrália em grandes produtores de Au.Tabela síntese das principais características das rochasCARACTERÍSTICAS PRINCIPAIS DAS ROCHAS – TABELA DE CORRELAÇÃOÍgneas Sedimentares MetamórficasExtrusiva Intrusiva origem ígnea origem sedimentarconstituintes pequenos(não visíveis a olho nu)constituintes grandesgrãos arredondados,presença de fragmentos derochas e mineraisresistente ao estilete resistente ao estilete em geral, desagregável aorisco do estiletecoloraçãocoloraçãocor variável de acordo compredominante/te escura predominante/te claraos constituintesconstituintes dispostos constituintes dispostos presença de camadasao acasoao acasovesículaspresença de cimento(efervesce com HCl quandocimento carbonático)constituintespequenos e/ougrandesresistente ao estiletecoloração escurae/ou claraconstituintesalinhados:faixas / bandasgrãos arredondados,presença de mineraislamelaresem geral, desagregávelao risco do estiletecor variável de acordocom os constituintesconstituintes nitidamenteorientados presença defoliação / xistosidadeeventual presença decimento (depende dograu metamórfico)Apostila de Geociências – capítulo 3 - 22 -

3.7 – O CICLO DAS ROCHASO ciclo das rochas representa as diversas possibilidades de transformação deum tipo de rocha em outro (fig.2)Os continentes se originaram ao longo do tempo geológico pela transferênciade materiais menos densos do manto para a superfície terrestre. Este processoocorreu principalmente através de atividade magmática.As rochas, uma vez expostas à atmosfera e à biosfera passam a sofrer a açãodo intemperismo, através de reações de oxidação, hidratação, solubilização,ataques por substâncias orgânicas, variações diárias e sazonais de temperatura,entre outras. O intemperismo faz com que as rochas percam sua coesão, sendoerodidas, transportadas e depositadas em depressões onde, após a diagênese,passam a constituir as rochas sedimentares.A cadeia de processos de formação de rochas sedimentares pode atuar sobrequalquer rocha (ígnea, metamórfica, sedimentar) exposta à superfície da Terra.INTEMPERISMOVULCANISMODEPOSIÇÃO ELITIFICAÇÃOINTRUSÃO PLUTÔNICAMETAMORFISMOFUSÃO PARCIALULTRAMETAMORFISMOFUSÃO PARCIAL DOMATERIAL DOMANTOFigura 2 – Esquema do ciclo dasrochas (Retirado de Ernst, 1969)Devido à migração dos continentes durante o tempo geológico, as rochaspodem ser levadas a ambientes muito diferentes daqueles onde elas se formaram.Qualquer tipo de rocha (ígnea, sedimentar, metamórfica) que sofra a ação de, porexemplo, altas pressões e temperaturas, sofre as transformações mineralógicas etexturais, tornando-se uma rocha metamórfica.Se as condições de metamorfismo forem muito intensas, as rochas podem sefundir, gerando magmas que, ao se solidificar, darão origem a novas rochas ígneas.O ciclo das rochas existe desde os primórdios da história geológica da Terra e,através dele, a crosta de nosso planeta está em constante transformação eevolução.(texto Ciclo das Rochas de Prof. Dr. Fábio Ramos, IGc/USP:www.igc/usp.br)Apostila de Geociências – capítulo 3 - 23 -

3.8 – SOLOSA maioria das rochas se forma em profundidade, em ambientes diferentesdos que existem na superfície terrestre. Ao ficarem expostas à atmosfera e àhidrosfera, adaptam-se ao novo ambiente transformando-se. As transformaçõesque as rochas sofrem nesse ambiente são chamadas de INTEMPERISMO.O intemperismo ocorre em qualquer ambiente onde exista água e ar. Existemdois tipos de intemperismo, o físico e o químico.O intemperismo físico age sobre as rochas fragmentando-as sem alterar suacomposição química; o intemperismo químico decompõe as rochas pela alteraçãoquímica dos minerais que as constituem. Embora ambos os processos atuemsimultaneamente, vamos estudar um processo de cada vez.O aquecimento e o resfriamento continuo das rochas, provoca suafragmentação, formando pequenas fissuras. A dilatação da água ao se congelarnas fendas das rochas também é responsável pela fragmentação das rochas.Raízes de plantas atuam como cunhas, aumentando o tamanho das fissuras. Orompimento de grandes rochas em blocos menores expõe novas superfícies,apressando o intemperismo químico.Os processos químicos de intemperismo atacam determinados minerais darocha mais rapidamente do que outros, resultando na formação de cavidades efendas. A decomposição química da rocha depende em grande parte da açãoda água. Devido a sua natureza dipolar, a molécula de água tem grandecapacidade de remover íons dos minerais da rocha. Dessa forma a água é umótimo solvente, dissolvendo materiais da rocha. Substâncias que se dissolvem naágua podem aumentar seu poder de dissolução, como a presença de CO 2 , oupodem alterar quimicamente a rocha por deposição de uma nova substância. Ooxigênio ao se dissolver na água pode se combinar com o ferro desprendido dealgum mineral e formar manchas de ferrugem nas rochas. As colorações amarelaou vermelha nas rochas expostas indica muito oxigênio na água, formando muitoóxido de ferro. Pouco oxigênio determina uma coloração cinza azulada.Outro tipo de intemperismo químico ocorre através da ação da atividaderespiratória de seres vivos ou parte deles, como as raízes das plantas.O CO 2 , liberado durante a respiração combina-se com a água formando-seácido carbônico. íons hidrogênio libertados pelo ácido carbônico( têm uma cargapositiva mais forte que as moléculas dipolares de água, acarretando uma remoçãoou substituição mais rápida dos átomos dos minerais. Grandes cavernas formam-seem calcário, como conseqüência de uma ação dissolvente mais intensa realizadapela água contendo HCO 3 .A ação de seres vivos pioneira sobre uma rocha (algas, fungos, liquens) criamcondições para a sobrevivência de outros tipos de vegetação. Através dedecomposição da matéria orgânica outras comunidades de seres vivos vão sesucedendo sobre a rocha intemperizada, alterando-a ainda mais. o acumulo dematéria em decomposição deixa uma camada enegrecida sobre o materialoriginal.A ação da água também é importante pois ela provoca a lixiviação darocha, transportando material dissolvido para outros locais.Ao se iniciar o intemperismo e a formação do solo a rocha sã origina ummaterial granulado (areia, silte, argila), colóides e íons. A distribuição dessesApostila de Geociências – capítulo 3 - 24 -

materiais é feita em várias profundidades a partir da superfície mostrando, numcorte, o perfil do solo.As várias camadas representado diferentes fases de intemperismo sãochamadas de horizontes.O solo é constituído de agregados denominados torrões. Uma análise dessesagregados pode nos dar uma idéia da textura do solo. Os componentes quepodem ser encontrados no solo podem ser: minerais primários e mineraissecundários.Os minerais primários são fragmentados da rocha original que ainda nãosofreu decomposição. Os minerais secundários representam os grãos que sofreramintemperismo e transformaram-se em outros materiais que podem ser argila, colóideou mesmo íon. A presença dos minerais secundários determina a fertilidade dosolo. As partículas de argila, por exemplo, são responsáveis pelo fornecimento deíons minerais para as raízes das plantas, graças a sua capacidade de absorção.A presença da água também é importante, muito embora o excessoprovoque a lixiviação e conseqüente empobrecimento do solo, as reaçõesquímicas e o próprio intemperismo é acelerado pela presença da água.O clima é o fator determinante na formação dos solos. A quantidade deágua disponível para o intemperismo e a temperatura afetam o desgaste de talforma que as rochas diferentes podem originar o mesmo tipo de solo, desde quesubmetidas ao mesmo clima. O material intemperizado das rochas ou mineraispodem permanecer no mesmo local durante um certo tempo. Mais cedo ou maistarde porém esse material em resposta à ação da gravidade é transportado pararegiões mais baixas.O transporte desse material é denominado erosão. Osprincipais agentes de erosão são a água, o vento e o gelo.Pelas suas características a água é o principal agente de erosão. Ascorrentes de água movem-se facilmente sob a ação da gravidade, carregandoconsigo o produto do intemperismo. os rios são na realidade correias de transportedo material proveniente de locais mais elevados e das encostas das montanhas. Aágua dos rios transporta íons dissolvidos, colóides em suspensão, argila, silte, areia,seixos e demais fragmentos. A capacidade de transporte depende da velocidadedo rio e de seu volume.O gelo pode se transformar em um agente de erosão em algumas regiões daTerra. Ao deslizar montanha abaixo, um bloco de gelo funciona como uma lixaApostila de Geociências – capítulo 3 - 25 -

gigante provocando um desgaste da rocha entalhando-a e retirando-lhefragmentos que são transportados pela geleira em movimento.O vento pode ser eficiente agente de erosãoem algumas regiões, porém ele precisa ter umavelocidade grande para movimentar partículas quea água transportaria com mais facilidade.Materiais finos como o silte e a argila sãofacilmente soerguidos, podendo ser transportados agrandes distâncias.A viagem da maioria dos materiais até ooceano é longa e repleta de desvios. O materialpode ser movimentado, depositado, novamenteapanhado e depositado várias vezes antes dealcançar o mar. O intemperismo, a formação do soloe a erosão atuam continuamente.3.8.1 - PERFIL DE SOLO – HORIZONTESAo iniciar o intemperismo e a conseqüente formação do solo, a rocha sãorigina materiais granulados (areia, silte, argila, por exemplo), colóides e íons. Adistribuição desses materiais é feita em várias profundidades a partir da superfíciemostrando, num corte, o perfil do solo.O solo é dividido em camadas horizontais, chamados de horizontes. Adiferenciação dos horizontes depende da textura, cor, consistência, estrutura,atividade biológica, tipo de superfície dos agregados, etc.Normalmente o solo possui horizontes bem fáceis de distinguir:Horizonte O - representa a matéria orgânica presente na superfície.Horizonte A – horizonte mineral com acúmulo de húmus.Horizonte E – horizonte claro de máxima remoção de argila e/ou óxidos Fe.Horizonte B, local de acúmulo dos materiais perdidos pelos horizontes A e E.Horizonte C, caracterizados pela rocha matriz decomposta.Rocha sã ou rocha-mãe (rocha não decomposta).Apostila de Geociências – capítulo 3 - 26 -

Os componentes minerais que podem ser encontrados nos solo podem serdenominados de:• minerais primários - minerais resistentes, originalmente presentes na rochaque lhe deu origem, ou seja, a rocha sã (exemplo: quartzo e feldspato).• minerais secundários - minerais resultantes da transformação química dosminerais primários durante o intemperismo. Exemplo argilominerais, óxidos ehidróxidos de ferro (goethita) e hidróxido de alumínio(gibbsita).Apostila de Geociências – capítulo 3 - 27 -