Minerais e Rochas

Decifrando a Terra - Minerais e Rochas | Capitulo 2 [RESUMO]

Definições gerais:

            Minerais sãos elementos ou compostos químicos com composição definida dentro de certos limites, cristalizados e formados naturalmente por meio de processos geológicos inorgânicos, na terra ou em corpos extraterrestres. Pode também ser chamado de cristal quando a amostra do mineral tiver feições geométricas externas. O termo rocha é usado para descrever uma associação de minerais que, por diferentes motivos geológicos, acabam ficando intimamente unidos. Embora coesa, e muitas vezes, dura, a rocha não é homogênea. Ela não tem a continuada física nem mineral e, portanto, pode ser subdividida em todos os seus minerais constituintes. O termo minério é utilizado apenas quando o mineral ou a rocha apresentar uma importância econômica.

            Alguns poucos minerais tem a composição química muito simples, dada por átomos de um mesmo elemento químico. São os exemplos o diamante (átomos de diamante), o enxofre (átomos de enxofre) e o ouro (Átomos de ouro). A grande maioria dos minerais, entretanto, é formada por compostos químicos que resultam da combinação de diferentes elementos químicos; sua composição química pode ser fixa ou variar dentro de limites bem definidos. Nas composições químicas do quartzo (SiO2), um átomo de silício combina com dois de oxigênio, qualquer que seja o tipo de ambiente geológico em que o quartzo se forme. Na natureza, os cristais perfeitos dos minerais são raros e consequentemente constituem as joias do reino mineral. O mercúrio (elemento nativo), é o único liquido considerado espécie mineral. O gelo formado naturalmente (nas calotas polares, por exemplo) é considerado mineral, mas a água liquida, não. Substancia solidas amorfas, tais como géis, vidros e carvões naturais, não são cristalinas e, portanto, não satisfazem às exigências da definição de mineral. Estas substancias formam parte da classe dos mineraloides.

Minerais:

            A origem de um mineral está condicionada aos "ingredientes químicos" e às condições físicas (Temperatura e pressão) reinante no seu ambiente de formação. Assim sendo, minerais são diferentes daqueles formados na sua superfície. As informações sobre minerais presentes em corpos extraterrestres são inferidas a partir de amostras desses corpos; no caso da Lua, coletadas diretamente de sua superfície e no caso de marte e alguns asteroides maiores, a partir de amostras de meteoritos caídos na terra. Um mineral pode ser formar de diferentes maneiras, por exemplo, a partir de uma solução, de material em estado de fusão ou vapor. O processo de cristalização tem início com a formação de um núcleo, um diminuto cristal que funciona como uma semente, ao qual o material vai aderindo, com o consequente crescimento do cristal. O estado cristalizado pode ser conseguido pela passagem da mateia do estado físico amorfo para o cristalino em ambiente geológico quente. Isto ocorre na cristalização de magma, material rochoso fundido. Ocorre também pela condensação de materiais rochoso em estado de vapor, quando os cristais se formam diretamente do vapor sem passar pelo estágio intermediário do estado liquido. A condensação de minerais a partir da nebulosa solar deve ter sido um processo importante durante a formação dos planetas. Atualmente, podemos ver na terra a formação de cristais de enxofre a partir das fumarolas das atividades ígneas vulcânicas. Na passagem de matéria de um para outro estado cristalino, os materiais rochosos que já estão cristalizados podem, por modificações nas condições de pressão e/ou temperatura, tornar-se instáveis e se recristalizar em uma nova estrutura cristalina mais estável para novas condições, sem que haja fusão do mineral inicial. Este processo é importante na formação de alguns dos minerais das rochas metamórficas.

            Os minerais que não absorvem ou absorvem pouco a luz são ditos transparentes. Os que absorvem a luz consideravelmente são translúcidos e dificultam que imagens sejam reconhecidas através deles; existem, contudo, os elementos metálicos, óxidos e sulfetos que absorvem totalmente a luz, independentemente da espessura. São os chamados minerais opacos. A cor de um mineral resulta da absorção seletiva da luz. O simples fato de o mineral absorver mais de um determinado comprimento de onda do que os outros faz que os comprimentos de onda restantes se componham numa cor diferente a luz branca que chegou ao mineral, os principais fatores que colaboram para a absorção seletiva são a presença de elementos químicos de transição (ferro, cobre, níquel, cromo, vanádio) na composição química do mineral. O traço é a cor do pó do mineral. É obtida riscando o mineral contra uma placa ou um fragmento de porcelana, em geral de cor branca; esta propriedade só é útil como elemento identificador dos minerais opacos ou minerais ferrosos que apresentam traços coloridos (vermelho, marrom, amarelo), mas a maioria dos minerais translúcidos exibe traço branco. A fratura é denominada pela superfície irregular e curva resultante da quebra de um mineral, podendo ser irregular ou concordais (são os tipos mais comuns de fratura). Dureza é a resistência que o mineral apresenta a ser riscado, para ser classificado, utiliza-se a escala da Mohs (Talco [dureza 1] Diamante [dureza 10]).

Rochas

            Por definição, as rochas são produtos consolidados, resultantes da união naturais de minerais. Diferente dos sedimentos, por exemplo areia de praia (conjunto de minerais soltos), as rochas têm os seus cristais ou grãos constituintes bem unidos. Dependendo do processo de formação, a força de ligação dos grãos constituintes varia, resultando em rochas "duras" e rochas "brandas". Chama-se estrutura da rocha o seu aspecto geral externo, que pode ser maciço, com cavidades, orientado ou não etc. A textura se revela por meio da observação mais detalhada do tamanho, forma e relacionamento entre os cristais ou grãos constituintes da rocha.

            Classificar as rochas significa usar critérios que permitam agrupa-las segundo características semelhantes. Uma das principais classificações é a genética, em que as rochas são agrupadas de acordo com o seu modo de formação na natureza. Sob esse aspecto, as rochas se dividem em três grandes grupos: Ígneas ou magmáticas, sedimentares e metamórficas.

            Ígneas ou magmáticas - Estas rochas resultam do resfriamento de material rochoso fundido, chamado magma. Quando o resfriamento ocorrer no interior do globo terrestre, a rocha resultante será do tipo ígnea intrusiva. Se o magma conseguir chegar a superfície, a rocha será do tipo ígnea extrusiva, também chamada de vulcânica (onde o basalto é a rocha mais abundante). O resfriamento das rochas intrusivas é lento, dando tempo suficiente para formação de minerais (granito por exemplo, é a rocha mais abundante na crosta). Já o resfriamento dos magmas extrusivos é muito mais rápido. Muitas vezes não há tempo suficiente para os cristais crescerem muito (nos intrusivos crescem vários centímetros), a rocha extrusiva tende a ter, portanto, uma textura de granulação fina.

            As rochas sedimentares são formadas a partir da compactação e/ou cimentação de fragmentos produzidos pela ação dos agentes de intemperismo e piogênese sobre uma rocha preexistente (protólito), e após serem transportadas pela ação dos ventos, das águas que escoam, ou do gelo ou outros tipos de erosões, do ponto de origem até o ponto de deposição. Para que se forme uma rocha sedimentar é necessário, portanto, que existe uma rocha anterior, que pode ser ígnea, metamórfica e mesmo outra sedimentar, fornecendo, pelo intemperismo, sedimentos (partículas e/ou compostos químicos dissolvidos) que serão as matérias primas usadas na formação da futura rocha sedimentar. Os compostos químicos dissolvidos representam a matéria prima para os sedimentos químicos. Os sedimentos, sempre se depositam em camadas sobre a superfície terrestres. Quando as rochas sedimentares são constituídas por partículas (clastos) preexistentes, ela é classificada como clásticas. O processo geológico que une as partículas sedimentares é conhecido como litificação (Ocorre em condições geológicas de baixa pressão) compactação e cimentação. Os depósitos sedimentares de origem orgânica são acumulo de matéria orgânica tais como restos de vegetais, conchas de animais, excrementos de aves etc., que, por compactação, acabam gerando respectivamente, turfa, coquina e guano. São pseudo rochas porque as suas partículas agregadas não são minerais.

            Metamórficas - As rochas metamórficas resultam na transformação de uma rocha preexistente no estado solido.  O processo geológico de transformação se dá por aumento de pressão/temperatura sobre as rochas preexistentes, sem que o ponto de fusão dos seus minerais seja atingido. Os geólogos não consideram transformações metamórficas aquelas que ocorrem durante os processos de intemperismo e de litificação. Quando a temperatura do metamorfismo ultrapassa um certo limite, determinado pela natureza química da rocha e pela pressão vigente, frequentemente na faixa de 700 a 800 graus célsius, as rochas começam a se fundir, produzindo novamente o magma.

            A crosta é representa a camada solida externa do planeta, ela está dividida em crosta continental, e crosta oceânica; estudos sobre distribuição litológica da crosta continental indicam que 95% do seu volume total correspondem a rochas cristalinas, ou seja, ígneas e metamórficas e apenas 5% de sedimentares, isto indica que as rochas sedimentares representam uma fina camada acima das rochas sedimentares e/ou ígneas, consideradas principais na formação litológica da crosta continental.

SEDIMENTO - EROSÃO/DEPOSIÇÃO + LITIFICAÇÃO = ROCHA SEDIMENTAR

ROCHAS + METAMORFISMO (pressão e temperatura) + FUSÃO PARCIAL = ROCHA METAMÓRFICA

MAGMA + RESFRIAMENTO DO MAGMA NA SUPERFÍCIE/INTERNO = ROCHA ÍGNEA

            As rochas terrestres não constituem massas estáticas. Elas fazem parte de um planeta cheio de energia, que promove, com sua alta temperatura e pressão interna, todos os processos de abalos sísmicos, movimentos tectônicos de placas e atividades vulcânicas em uma dinâmica muito intensa. As atuais rochas ígneas superficiais estão sofrendo o constante ataque dos agentes intemperemos - os componentes atmosféricos O2 e CO2 a água e os organismos -  que lentamente reduzem-nas a material fragmentar, incluindo tanto os detritos sólidos da rocha original como os novos minerais formados durante o intemperismo. A ação dos agentes de erosão e transporte retribui o material fragmentar através da superfície, depositando como sedimentos incensos no início. Transformam - se em rochas sedimentares, porém, pela compactação dos fragmentos e expulsão de água intersticial e pela cimentação dos fragmentos uns aos outros, as rochas sedimentares, por sua vez, por aumento de pressão e temperatura gerarão as rochas metamórficas. Ao aumentar a pressão, e especialmente a temperatura, em determinado ponto ocorrerá a fusão parcial e novamente a possibilidade de formação de uma nova rocha ígnea, dando-se início ao um novo ciclo.