Ciclo das rochas: Origem e Transformação de Rochas Igneas, Sedimentares e Metamórficas, Notas de estudo de Engenharia Civil

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PROF. MSC. SIRLENO ALVES PEREIRA

Mineralogia

CICLO DAS ROCHAS / MINERAIS FORMADORES DAS ROCHAS

As rochas são divididas em três grupos, baseados em

seu modo de origem:

• Rochas ígneas,
• Sedimentares
• Metamórficas.

Tomando arbitrariamente um ponto de início para o ciclo

das rochas, temos o magma. O magma é um material derretido

formado no interior do planeta.

Eventualmente este material se resfria e se solidifica.

Este processo de solidificação do magma é chamado de

cristalização.

A cristalização do magma pode ocorrer na superfície,

através de erupções vulcânicas, ou ainda em sub-superfície (no

interior da crosta). Em ambos os casos as rochas geradas são

chamadas de rochas ígneas.

Quando as rochas ígneas são expostas na superfície (devido a um levantamento crustal, erosão, ou por já terem se cristalizado na superfície), sofrem a ação de agentes como a água, as variações de temperatura, mecanismos de oxidação, etc. Estes agentes causam a desintegração e a decomposição das rochas na superfície num processo chamado de intemperismo. Este material (partículas e/ou substâncias dissolvidas) resultante da desagregação e decomposição das rochas é chamado de sedimentos. Os sedimentos são transportados pelos agentes erosivos – água, gelo, vento ou ondas – e eventualmente são depositados.

Se as rochas sedimentares forem submetidas a grandes

temperaturas e pressões responderam às mudanças nas

condições ambientais com a recristalização e o rearranjo de seus

minerais criando o terceiro tipo de rocha – as rochas

metamórficas.

Essas mudanças ambientais podem ocorrer, por

exemplo, se estas rochas forem envolvidas na criação de cadeias

de montanhas através de forças tectônicas, ou entrarem em

contato com massas magmáticas (fluxos de magma).

Minerais formadores das rochas A crosta da Terra é composta essencialmente por oito elementos mais comuns que se combinam para formar os minerais formadores das rochas. Estes elementos são o O (oxigênio), Si (silício), Al (alumínio), Fe (ferro), Ca (cálcio), K (potássio), Na (sódio) e Mg (magnésio). Os dois elementos principais são o oxigênio e o silício. Estes se combinam para formar tetraedros de silício-oxigênio. Esta estrutura básica forma o mais abundante grupo de minerais do planeta: os silicatos.

Natural, artificial e inorgânico Os minerais são substâncias naturais que se formam dentro de diferentes tipos de rochas. Para extraí-los, às vezes é necessário cavar bem fundo:

• abrindo minas, poços e túneis. Substâncias produzidas artificialmente, ou através de atividade orgânica (de animais e plantas), não são consideradas minerais verdadeiros.

Mais do que simples rochas As rochas são feitas de combinações específicas de minerais. As milhões de maneiras pelas quais os minerais podem se combinar resultam na imensa variedade de rochas e paisagens que observamos na natureza. Tradições, mitos e lendas Ao pensar nos minerais em termos de sua aplicação na indústria moderna e pela ciência, esquecemos que, no passado, eram tidos como substâncias dotadas de propriedades mágicas, místicas e medicinais. Algumas dessas crenças são surpreendentemente corretas, outras apenas bizarras.

Dureza, clivagem e fragmentação dos minerais A dureza de um mineral e seu grau de fragmentação (caso haja) são determinados pela estrutura cristalina do espécime e pela maneira como seus componentes se ligam. A dureza e a clivagem de um mineral estão entre as propriedades mecânicas mais fáceis de serem observadas pelo mineralogista amador; mas as provas que fornecem raramente bastam para se estabelecer em definitivo a identidade de um espécime desconhecido.

Clivagem : Propriedade que possuem alguns minerais de se partirem em planos paralelos entre si. A clivagem, quando existente, é sempre paralelo a uma possível face do cristal. Quando isto não ocorre, dizemos que temos uma partição, como é o caso do coríndon, que apesar de não possuir clivagem, normalmente se parte em planos. Alguns minerais, tem partição induzida por esforços tectônicos.

Escala de Mohs Infelizmente, medir a dureza dos minerais não é a melhor forma de defini- los, embora o método seja útil para descrevê-los. A Escala de Mohs é apenas um meio grosseiro e instantâneo de comparação entre minerais, não uma medição cientificamente precisa. Mas, apesar das limitações, a Escala de Mohs continua sendo perfeitamente adequada e o método mais comum para uso geral.

O diamante, a mais dura das substâncias naturais, é uma forma de carbono que tem tanto uma estrutura interna muito compacta quanto elos muito fortes entre os cristais. A grafita – uma outra forma (alotrópica) de carbono, quimicamente idêntica ao diamante – é mais mole e fraca que o diamante porque seus átomos estão dispostos em camadas que podem ser deslocadas umas das outras com relativa facilidade. A dureza de um mineral não é necessariamente a mesma em todas as direções. A bela gema azul de cianita, por exemplo, tem dureza 4 quando riscada no sentido da superfície dos cristais, mas uma dureza 7 quando riscada na transversal.

ROCHAS ÍGNEAS Como já foi dito anteriormente, as rochas ígneas são formadas pela cristalização do magma quando este se resfria. O magma (rocha fundida) vem de profundidades geralmente acima de 200 km e consiste primariamente de elementos formadores de minerais silicatados (minerais do grupo dos silicatos, formados por silício e oxigênio, acrescidos de alumínio, ferro, cálcio, sódio, potássio, magnésio, dentre outros). Além destes elementos, o magma também contém gases, principalmente vapor d’água. Como o magma é menos denso que as rochas, ele migra tentando ascender à superfície, num trabalho que leva centenas a milhares de anos. Chegando à superfície o magma extravasa produzindo as erupções vulcânicas.