PETROGRAFIA


          1- Rochas Ígneas ou Magmáticas

          As rochas ígneas constituem cerca de 80% da crosta terrestre, tanto nos continentes quanto nas bacias oceânicas. estas rochas resultam da solidificação de uma fusão de silicatos denominada magma (lava), proveniente do núcleo do planeta. Há dois tipos de rochas ígneas: as extrusivas e as intrusivas.

          Extrusivas - As rochas extrusivas são geradas pelo extravasamento de matéria magmática para a superfície da terra através dos vulcões. Os derrames de lava, por exemplo, são extrusões magmáticas e a cinza vulcânica, que pode ser conter fragmentos da rocha encaixante, é magma expelido separadamente durante a extrusão, como consequência da expansão explosiva de gases provocada pelo alívio de pressão.

          Intrusivas - As rochas intrusivas são produzidas pela cristalização de magmas que não atingiram a superfícies da crosta terrestre. Estas rochas geralmente sofrem resfriamento mais lento que as extrusivas equivalentes e retêm mais seus conctituintes voláteis dissolvidos. Em consequência desse fato, as rochas intrusivas contêm minerais de granulação* maior (rochas faneríticas) e maior proporção de de fases hidratadas que as rochas extrusivas de granulação fina (rochas afaníticas).

          As rochas ígneas exibem variações limitadas de composição. O principal óxido constituinte é a sílica (SiO2), cuja porcentagem em peso varia entre 45 e 75% nos tipos mais comuns. Em rochas nas quais o conteúdo de sílica é baixo, ditas subsilicosas, são abundantes os minerais escuros contendo ferro e magnésio. Rochas ricas em sílica são geralmente de coloração clara, ditas silicosas ou félsicas, e a quantidade de minerais ferro-magnesianos é relativamente baixa.

          O tamanho final de um grão de um mineral depende da quantidade do material que supriu suas faces de crescimento e foi depositado durante a solidificação da fusão. Esta quantidade, por sua vez, é resultado de vários fatores, tais como a concentração dos componentes da solução em fusão, a facilidade com que o material de fusão circula para o local onde se efetua a cristalização, as velocidades de difusão dos componentes necessários através do magma e a velocidade de resfriamento. Alta temperatura, resfriamento lento e presença de constituintes voláteis que aumentam a fluidez, promovem o desenvolvimento de minerais de granulação grossa.

          * Para os propósitos deste estudo, entende-se como granulação grossa aquela cujos grão são maiores que 5 mm e granulação fina aquela cujos grãos são menores que 1 mm.


          2- Intemperismo

          Denomina-se intemperismo ou meteorização o conjunto de processos físicos e químicos que ocasionam a desintegração e a decomposição das rochas e dos minerais devido à ação de agentes geológicos e biológicos. O fator principal de desintegração física é a variação de temperatura, que provoca dilatação e contração heterogêneas, ativadas em presença de água e temperaturas inferiores a 0o C (congelamento). Raízes de plantas, cristalização de sais, hidratação etc. também provocam desintegração mecânica. Os fatores da decomposição química são a água (contendo gases e íons dissolvidos), os agentes biológicos e seus produtos orgânicos. Pelo intemperismo químico formam-se minerais novos, estáveis nas condições da superfície, e que futuramente darão origem ao solo.


          2.1) Intemperismo físico:

          Os processos de intemperismo físico mais importantes são:

          Cada um destes processos afeta de maneira diferente os vários tipos de rochas.

          As plantas podem atuar como agentes de intemperismo mecânico, quando o crescimento de suas raízes exercem pressão sobre uma rocha, desde que a rocha possuam fendas por onde possam penetrar as raízes e a resistência oferecida pela rocha não seja muito grande. Assim, as raízes crescem ao longo de zonas de menor resistência e acomodam-se nas pequenas irregularidades das fraturas. As raízes vegetais também atuam fortemente separando as rochas, sob ação de ventos fortes, que balançam suas copas e fazem com que a raiz "empurre" a rocha para o lado oposto ao sentido do vento.


          2.2) Intemperismo biológico:

          A atividade orgânicas de bactérias, fungos, líquens, algas e musgos tomam parte na decomposição das rochas pela ação dos seus metabólitos (CO2, nitratos, ácidos orgânicos etc).


          2.3) Intemperismo químico:

          A superfície das rochas podem ser mantidas úmidas e quimicamente ativas pela matéria mineral em decomposição ou por outras impurezas adicionadas pela água. O intemeperismo químico é caracterizado pela reação química entre os minerais da rocha e soluções aquosas diversas. As rochas, quando expostas à superfícies, tendem a se intemperizar por reações exotérmicas, como a oxidação, mais comum, que provoca aumento de volume na rocha. Outras reações comuns são a carbonatação, a hidratação, a troca de bases e a quelação. O poder da água como solvente destas reações e a sua tensão superficial são maiores que a de qualquer outro fluido.

          Na maioria dos casos, o intemperismo químico pode ser dividido em três estágios:

          A decomposição química das rochas não costuma ir além do nível de drenagem da região. A grande maioria dos minerais decompõem-se com o tempo, transformando-se em outros minerais, mais estáveis sob as condições da superfície. O quartzo é um dos minerais mais resistentes ao intemperismo químico.

          Carbonatação - É a decomposição pelo ácido carbônico. O CO2 dissolvido em água é a forma mais comum desse processo:   CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3-

          A solução ácida provoca a decomposição da rocha e formam-se produtos solúveis, facilmente removidos pela ação das chuvas. A água fria ou sob pressão dissolvem melhor o gás carbônico do que a água quente. As reações mais importantes desse tipo são as carbonatações dos feldspatos, que sempre formarão três produtos final: um mineral argiloso, sílica em solução e um carbonato ou bicarbonato de Na, K ou Ca em solução. A maior parte do K liberado por hidrólise é absorvida pelas plantas ou usada na composição do mineral argiloso. O Na e o Ca são muito comuns nas águas dos rios e a sílica em solução é usada por organismos marinhos (diatomáceas).

          Hidrólise - É a decomposição pela água, e ocorre principalmente em silicatos, facilmente intemperizáveis, dissolvendo-os totalmente. Ex:

Mg2SiO4 + 4 H2O 2 Mg2+ + 4 OH- + H4SiO4

          Qualquer reação que aumente a concentração H+ na água aumenta a eficiência da hidrólise (a carbonatação pode ser classificada como uma espécie de hidrólise).

          Hidratação - Nesse caso, moléculas de água são incorporadas ao retículo cristalino do mineral, causando uma expansão do volume desse mineral. A água de hidratação pode ser eliminada aquecendo-se o mineral acima da temperatura de ebulição da água. Muitos minerais argilosos são hidratados, e podem alternadamente hidratar-se e desidratar-se, dependendo da umidade disponível: após uma chuva eles se dilatam e incham, oprimindo o solo ou rocha, e durante uma seca eles se contraem-se e fragmentam-se.


          3- Rochas Sedimentares

          As rochas sedimentares constituem cerca de apenas 5% do volume da crosta terrestre. Entretanto, cerca de 3/4 da superfícies das plataformas continentais e uma proporção consideravelmente mais elevada no fundo de bacias oceânicas estão encobertos por delgadas camadas de sedimentos. As rochas sedimentares têm grande importância econômica, uma vez que nelas encontra-se grande parte da riqueza mineral do mundo, tais como carvão, petróleo, gás natural, combustíveis nucleares e vários minerais metálicos. Sedimentos são deposições de materiais que resultaram da decomposição, desagregação e retrabalhamento, de rochas existentes e de origens diversas. Os sedimentos podem ser clásticos, quando resultam da deposição mecânica, ou químicos (e bioquímicos), quando o material depositado provém da precipitação de soluções inorgânicas ou orgânicas.

          Todas as rochas sedimentares resultam dos seguintes processos: (I) Intemperismo da rocha geradora, (II) Transporte, comumente em ambiente aquoso, (III) Deposição e (IV) Litificação, isto é, conjunto de processos de compactação e cimentação pelos quais o sedimento original inconsolidado se converte num agregado mais coerente - a rocha. O estado de agregação de um sedimento depende em grande parte do modo com que o material é transportado da fonte original até a área de deposição. O acúmulo rápido de material clástico dá como resultado depósitos pouco laminados ou mesmo maciços. Os depósitos clásticos de precipitação química, produzidos lentamente, formam sedimentos estratificados. A taxa e velocidade de deposição do material sólido transportado é uma função da topografia, clima, vegetação e da constituição química e mineralógica da rocha original. O processo de compactação do sedimento (litificação), provocada pelo peso de sobrecarga, diminui a porosidade e resulta na deformação dos grãos de minerais maleáveis e num enlaçamento dos constituintes minerais.

          Entre as rochas clásticas são definidos quatro grupos principais, de acordo com as dimensões dos fragmentos:

          No caso dos siltitos e arenitos, as superfícies de acamamento geralmente são nítidas e contínuas, sendo a rocha denominada folhelho.

          Os sedimentos, ao contrário das rochas ígneas, mostram uma surpreendente e ampla gama de composição química. Isso porque, tanto as propriedades mecânicas quanto as químicas dos constituintes minerais, como também a sequência erosiva têm influência sobre o depósito final.


          4- Rochas Metamórficas

          Metamorfismo é o processo pelo qual rochas ígneas ou sedimentares sofrem transformação na composição mineralógica, na estrutura e textura. Estas transformações ocorrem sob condições físicas e químicas diferentes, tanto daquelas em que a rocha se originou, quanto das que prevalecem à superfície da crosta terrestre. A ação do intemperismo e as reações de altas temperaturas, nas quais há fusão parcial de material, não se enquadram como metamorfismo. Portanto, as rochas metamórficas originam-se de rochas que sofreram alterações nas configurações mineralógicas e texturais, provocadas por modificações no ambiente em que foram geradas.

          As rochas metamórficas, que constituem cerca de 15% da crosta terrestre, são produtos resultantes de condições intermediárias entre aquelas das rochas ígneas e as das rochas sedimentares. De um lado, passam pelo processo de diagênese, fenômeno sedimentar mas também confundem-se com magmas, nos casos de intenso metamorfismo. Dois são os processos principais de metamorfismo possíveis de serem distinguidos: deslocamento mecânico e recristalização química. No primeiro estão incluídos atrito, cisalhamento e deformação plástica de uma rocha preexistente. este fenômeno reflete o reajustamento do material ou deformação, como resposta à ação de pressões diferenciais ou esforços. A recristalização se dá quando, em consequência de modificações de temperatura e pressão ou ambiente químico, há quebra do equilíbrio químico na assembléia mineralógica preexistente.

          A maioria das rochas metamórficas exibe feições planares, com camadas muitas vezes nítidas. A origem dessa estrutura orientada provavelmente está relacionada à fluidez e rotação dos grãos minerais que acompanham os processos de compressão e cisalhamento. Além disso, é possível que um campo de esforço favoreça o crescimento de minerais com determinadas orientações cristalográficas.


          4.1) Rochas cataclásticas:

          O processo metamórfico por deformação mecânica é conhecido como cataclase, e as rochas nas quais o fraturamento mecânico é predominante são denominadas rochas cataclásticas. Como consequência da recristalização e interação química não serem tão intensas nessas rochas, as estruturas planares e lineares existentes devem ter se formado principalmente por cisalhamento e alinhamento dos fragmentos do material preexistente.


          4.2) Rochas metamórficas de contato:

          Contrastando com as rochas cataclásticas, que são formadas predominantemente por deformação mecânica, as rochas metamórficas de contato são geradas por um aumento pronunciado de temperatura e na ausência de esforços diferenciais. Estas rochas estão localizadas como auréolas (de estruturas concêntricas) ao redor de corpos de rochas ígneas situadas na parte mais externa da crosta. Em tais ambientes localizados relativamente próximos à superfícies, a diferença de temperatura da rocha encaixante e um magma intrusivo a uma determinada profundidade, ou seja, a uma pressão constante, atinge o máximo. As intrusões de rochas plutônicas de pequena profundidade se dão em temperaturas próximas a 1000o C, e as rochas da crosta situads a poucos quilômetros abaixo da superfícies são relativamente frias, com temperaturas de cerca de 200o C.

          A recristalização de rochas adjacentes a intrusões de pouca profundidade geralmente não produz uma orientação preferencial dos minerais, em virtude da inexist6encia de deformação pronunciada. Nesse caso os minerais apresentam-se entrelaçados em mosaico, não direcional. As zonas mais internas do contato caracterizam-se por rochas de granulação grossa que tipicamente contêm minerais anidros em rochas de composição total diferente. Por outro lado, as zonas mais externas contêm fases portadoras de voláteis.


          4.3) Rochas de metamorfismo regional:

          As variedades de rochas metamórficas de distribuição mais ampla são as que se desenvolvem em escala regional, resultantes tanto de deformações quanto de reações químicas: as rochas de metamorfismo regional. Estas rochas, tal como as rochas metamórficas de contato, geralmente mostram sequências zonais progressivas, nos quais se nota variação de rochas de granulação fina, conjunto de minerais ricos em voláteis, rochas de granulação grossa e associação da fase anidra. Ao contrário do que existe nas auréolas de contato, as zonas que se desenvolvem por metamorfismo regional são pronunciadamente largas, indicando mudanças laterais e verticais gradativas das condições físicas, durante o metamorfismo regional.


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Química 2000 - Wagner Xavier Rocha, 1999