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Trabalho escolar sobre a observação dos diferentes tipos de rocha (Magmaticas, Sedimentares e Metamorficas) - Geologia, 10º ano.
No âmbito da disciplina de Biologia e Geologia do 10ºano, foi-nos proposta pôr em prática uma actividade laboratorial, com os objectivos de se observar, caracterizar, classificar e descrever várias rochas que se classificam em três grandes grupos: rochas sedimentares, magmáticas e metamórficas.
Foi-nos proposta esta actividade, visto que iniciamos um novo capítulo “As Rochas”, cuja sua história é, muitas vezes, rica e variada. Na verdade, a Terra, ao contrário do que se possa julgar, é um planeta “vivo”, pois encontra-se em constantes transformações, quer internas quer externas. Algumas destas transformações são perceptíveis à escala humana, por exemplo a actividade de um vulcão. Outras, por serem tão lentas, como a erosão, apenas provocam modificações tão pequenas que são assinaláveis passados alguns anos ou mesmo milhões de anos.
Geologia, é a ciência que estuda a Terra, a sua composição, estrutura, propriedades físicas, história e os processos que lhe dão forma.
Em geologia, Rocha é um agregado sólido que ocorre naturalmente e é constituído por um ou mais minerais ou mineralóides. A camada externa sólida da Terra, conhecida por litosfera é constituída por rochas. O estudo científico das rochas é chamado de petrologia, um ramo da geologia. Os termos populares pedra e calhau referem-se a pedaços soltos de rochas, ou fragmentos.
Para ser considerada como uma rocha esse agregado tem que ter representatividade à escala cartográfica (ter volume suficiente) e ocorrer repetidamente no espaço e no tempo, ou seja o fenómeno geológico que forma a rocha ser suficientemente importante na história geológica para se dizer que faz parte da dinâmica da Terra.
As rochas podem ser classificadas de acordo com sua composição química, forma estrutural, ou textura, sendo mais comum classificá-las de acordo com os processos da sua formação. Pelas suas origens ou maneiras como foram formadas, as rochas são classificadas como magmáticas, sedimentares, e rochas metamórficas.
A história que as rochas contêm é, muitas vezes, rica e variada. Na verdade, a Terra, ao contrário do que se possa julgar, é um planeta “vivo”, pois encontra-se em constantes transformações, quer internas quer externas. Algumas destas transformações são perceptíveis à escala humana, por exemplo a actividade de um vulcão. Outras, por serem tão lentas, como a erosão, apenas provocam modificações tão pequenas que são assinaláveis passados alguns anos ou mesmo milhões de anos.
As rochas dividem-se em três grandes grupos:
As rochas magmáticas são originadas a partir da consolidação do magma, sendo que através de sua textura pode-se determinar as condições geológicas em que estas rochas se formaram. Ao saber a textura, consegue-se determinar o tamanho e a disposição dos minerais que compõem a rocha.
Quando a consolidação do magma ocorre dentro da crosta terrestre, de modo a que o arrefecimento seja lento dando condições para que os cristais se desenvolvam sucessivamente, as rochas originadas deste processo são denominadas rochas plutônicas. A textura deste tipo de rocha é geralmente equigranular fanerítica, significando que os minerais que a constituem possuem uma boa formação e um tamanho considerável.
Em condições onde ocorra o extravasamento do magma na superfície, passando do estado líquido para o gasoso num pequeno intervalo de tempo, as rochas originadas serão denominadas rochas vulcânicas ou extrusivas, cuja textura será vítrea, como consequência do pequeno intervalo de tempo que impossibilita a cristalização dos minerais
As rochas podem ser consideradas ácidas, básicas ou neutras. Isto esta directamente relacionado com o teor de silício que a rocha apresenta em sua composição. Falamos em rochas ácidas quando os teores de silício forem superiores a 65%, havendo a formação de silicatos e de cristais de quartzo. As rochas neutras são aquelas cujo teor de silício vai de 52 a 65%. E por fim temos as rochas básicas onde o teor de silício vai de 45 a 52%, não havendo a formação de quartzo.
Figura 1 Texturas das rochas magmáticas (retirado de http://www.algosobre.com.br/geografia/rochas-magmaticas.html)
Os magmas encontram-se na crosta terrestre a diferentes profundidades, em câmaras ou bolsadas magmáticas, a diferentes temperaturas de fusão as quais dependem da composição química do magma, da pressão a que está sujeito e da temperatura da rocha confinante.
Figura 2 Corte esquemático das câmaras magmáticas (Retirado de http://domingos.home.sapo.pt/Camaras_magmaticas.jpg
Estas rochas resultam do arrefecimento do magma.
Podem ser:
O granito é uma rocha ígnea de grão fino, médio ou grosseiro, composta essencialmente por quartzo e feldspatos, tendo como minerais característicos frequentes moscovite, biotite e/ou anfíbolas.
A cor negra variavelmente impregnada na matriz das rochas silicatadas é conferida pelos minerais máficos (silicatos ferro-magnesianos), sobretudo anfíbolas (hornblenda) e micas (biotite), chamados vulgarmente de "carvão".
A textura das rochas silicatadas é determinada pela granulometria e hábito dos cristais, sendo a estrutura definida pela distribuição desses cristais. Composição, textura e estrutura representam assim parâmetros de grande importância para caracterização de granitos.
Figura 3 Granito (Retirado de http://pt.wikipedia.org/wiki/Granito
O basalto é uma rocha ígnea eruptiva, de granulação fina, afanítica, isto é, os cristais não são vistos à vista desarmada, podendo, ainda, conter grandes quantidades ou ser constituído integralmente de vidro.
Esta rocha é constituída principalmente de plagioclásio e piroxénio e, em muitos casos, de olivina. Como minerais acessórios encontram-se, principalmente, óxidos de ferro e titânio. A rocha basáltica geralmente possui cor escura acentuada (rocha máfica), sendo muito explorada para a construção civil.
Figura 4 Basalto (retirado de http://pt.wikipedia.org/wiki/Basalto )
Rochas sedimentares são compostas por sedimentos carregados pela água e pelo vento, acumulados em áreas deprimidas. Correspondem a 80% da área dos continentes e é nelas que foi encontrada a maior parte do material fóssil.
As rochas sedimentares são um dos três principais grupos de rochas (os outros dois são as rochas ígneas e as metamórficas) e formam-se por três processos principais:
Figura 5 Processos Sedimentares (Retirado de http://fossil.uc.pt/pags/sedime.dwt)
Figura 6 Ambientes sedimentares mais comuns (Retirado de http://fossil.uc.pt/pags/sedime.dwt)
Os sedimentos e as rochas sedimentares são caracterizados pela presença de estratificação - que resulta da formação de camadas paralelas e horizontais, pela deposição contínua de partículas no fundo de um oceano, de um lago, de um rio ou numa superfície continental.
Uma outra característica das rochas sedimentares é a sua ordenação temporal. Assim numa sequência de estratos que não tenha sido modificada da sua posição original, um estrato é mais antigo do que aquele que está por cima, e mais recente do que o que está por baixo - Princípio da sobreposição.
Figura 7 Estratificação das rochas sedimentares e o princípio da sobreposição (Retirado de http://fossil.uc.pt/pags/sedime.dwt)
É quando se dá a deposição de sedimentos que ocorre o enterramento de organismos que poderão originar fósseis. Nos casos em que ocorre boa preservação das evidências orgânicas, reúnem-se geralmente quatro condições:
Na génese das rochas sedimentares ocorrem, fundamentalmente, duas fases:
Sedimentogénese compreende os processos que intervêm desde a elaboração dos materiais que vão constituir as rochas sedimentares até à deposição desses materiais.
As rochas que afloram na superfície terrestre, principalmente as rochas magmáticas e metamórficas, ficam expostas a condições muito diferentes daquelas em que foram geradas. Consequentemente, essas rochas alteram-se quimicamente e fisicamente por processos que fazem parte da meteorização.
Os materiais resultantes da meteorização são removidos por acção da gravidade, pela água no estado líquido ou sólido e pelo vento, designando-se este processo por erosão. Frequentemente, os materiais são transportados para locais por vezes bem longínquos. Podem ser partículas ou fragmentos de dimensões variadas, designados, em ambos os casos, por detritos ou clastos, ou podem ser substâncias dissolvidas na água.
Os seres vivos podem também contribuir com diferentes materiais, nomeadamente conchas e outras peças esqueléticas, fragmentos de plantas, pólen, etc. para a formação de rochas sedimentares.
Em condições propícias, os materiais transportados depositam-se, constituindo sedimentos. O processo de deposição designa-se por sedimentação e é determinado pela força gravítica, sobre os materiais, quando a velocidade do agente transportado o permite.
De acordo com a natureza e origem da fracção predominante dos sedimentos, podem considerar-se: rochas sedimentares detríticas, rochas sedimentares de origem química e rochas sedimentares biogénicas.
A ordem de sedimentação dos detritos é condicionada pelas dimensões e pela densidade desses materiais. Primeiro, depositam-se os detritos de maiores dimensões e mais densos e, posteriormente, os mais pequenos e leves.
Se não houver nenhuma perturbação, a sedimentação realiza-se regularmente, formando-se camadas geralmente paralelas e horizontais que se distinguem pela diferente espessura, pelas dimensões e pela coloração dos materiais.
Cada uma dessas camadas, individualmente, designa-se por estrato e é delimitada por duas superfícies. A formação de cada estrato corresponde à sedimentação que ocorre num período de tempo em que as condições de material disponível e de deposição se mantêm constantes.
Diagénese um sedimento não é ainda uma rocha sedimentar consolidada. Após a deposição, os sedimentos experimentam uma evolução mais ou menos complexa, em que intervêm processos físico-químicos diversos que os transformam em rochas sedimentares. O conjunto desses processos constitui a diagénese.
No decurso da diagénese os sedimentos perdem água, são compactados e cimentados. A compactação é devida à pressão das camadas superiores e, em consequência da compressão, certos minerais podem ficar orientados.
Rocha sedimentar, também designada por rocha detrítica, que se forma a partir de fragmentos sólidos ou por detritos obtidos pela meteorização e erosão de rochas pré-existentes - os sedimentos detríticos. Nas rochas detríticas distinguem-se três componentes: os clastos, que são os elementos de maior tamanho; a matriz, constituída por elementos finos que envolvem os anteriores; e o cimento, constituído por material precipitado entre os clastos e a matriz. Qualquer destes componentes pode não se formar e, se a proporção do cimento for superior a vinte e cinco por cento, as rochas são consideradas de precipitação e não detríticas. Se não existir cimento nem matriz, a rocha é constituída por materiais soltos. As rochas sedimentares detríticas não consolidadas correspondem a depósitos de sedimentos que não sofrem diagénese.
O grupo das rochas sedimentares detríticas consolidadas engloba:
Figura 8 Rocha Sedimentar Detrítica (Retirado de http://miguelcorreia25.terapad.com/resources/13312/assets/images/Rochas% 20Sedimentares/Arenito.jpg)
Rocha sedimentar formada a partir de um processo de precipitação de substâncias químicas dissolvidas numa solução aquosa - sedimentos quimiogénicos. A precipitação destas subst âncias pode dever-se à evaporação da água, formando-se cristais que se acumulam e que constituem os evaporitos. Também se pode dever a outras reacções químicas desencadeadas pela alteração das condições do meio. Alguns exemplos importantes de rochas de origem química são os calcários de precipitação e as rochas salinas (evaporitos como o gesso e o sal-gema).
Figura 9 Rocha Quimiogénica (Retirado de http://6500229692864201501-a- 1802744773732722657-s-sites.googlegroups.com/site/geologiaebiologia/s%C3%A9timo- ano/dinamica-externa-da-terra/Sal%2520gema.jpg)
Rocha sedimentar formada por restos de seres vivos ou por substâncias provenientes da sua decomposição - sedimentos biogénicos. As rochas biogénicas podem, também, ser designadas quimiobiogénicas, uma vez que é difícil distinguir, em determinadas situações, os processos inorgânicos dos bioquímicos. Os calcários biogénicos e as rochas carbonáceas, como os carvões e os petróleos, constituem exemplos deste tipo de rochas:
Figura 10 Rocha biogénica (Retirado de http://sites.google.com/site/geologiaebiologia/_/rsrc/1221202417885/s%C3%A9timo- ano/dinamica-externa-da-terra/Rochas%20sedimentares.jpg)
As rochas metamórficas são, essencialmente, o resultado da acção de factores de metamorfismo, como o calor e a pressão, sobre rochas pré-existentes. Por exemplo, após a formação das rochas sedimentares, caso a compactação e o afundamento continuem, o aumento da pressão e da temperatura desencadeia, nestas rochas, alterações naturais, não só ao nível dos seus componentes, mas também ao nível da sua estrutura. É através destes processos que se formam, no estado sólido, as rochas metamórficas.
Em situações extremas, quando a pressão e a temperatura atingem valores elevados, as rochas existentes entram num processo de fusão e, consequentemente, passam para o domínio das rochas magmáticas.
Além deste processo de formação de rochas metamórficas, em que a pressão e a temperatura são os factores dominantes, outros há em que a temperatura prevalece sobre a pressão (caso das rochas pré-existentes que contactam com uma intrusão magmática mais quente), ou pelo contrário, a pressão domina sobre a temperatura (como as rochas pré-existentes que ficam sujeitas a grandes esforços ou que sofrem o impacto de, por exemplo, um asteróide.
As texturas das rochas metamórficas são determinadas a partir do tamanho, forma e arranjos dos seus minerais.
Figura 11 Metamorfismo (Retirado de http://geomarco.com/htm/temas/metamorfismo4.jpg)
As rochas metamórficas têm:
Os principais tipos de metamorfismo são o metamorfismo regional e o metamorfismo de contacto.
Figura 12 Estrutura xistosa (Retirado de http://www.rc.unesp.br/museudpm/rochas/metamorficas/serpentinitolamin.jpg )
Tem uma xistosidade acentuada e é uma rocha muito dura, formada essencialmente, por quartzo e mica. Provêm geralmente de rochas argilosas, é formada por metamorfismo regional.
Figura 13 Micaxisto (retirado de http://www.malhatlantica.pt/tic10_esgm/10C/10CAnaAntonioETiago/gnaisse2.gif)
É originada de calcário exposto a altas temperaturas e pressão. Por este motivo as maiores jazidas de mármore são encontradas em regiões de rocha matriz calcária e actividade vulcânica. O mármore é uma rocha explorada para uso em construção civil.
Figura 14 Mármore (Retirado de http://www.malhatlantica.pt/tic10_esgm/10C/10CAnaAntonioETiago/gnaisse2.gif )
Na nossa escola encontram-se as seguintes rochas:
Rochas magmáticas
Rochas sedimentares
Rochas metamórficas
Nas páginas seguintes, apresentamos as observações efectuadas durante a experiência:
Rochas Magmáticas |
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Caracterização / Rocha |
Representação | Cor | Textura | Classificação |
Granito de textura granulosa | Clara | Granulada | Plutónica | |
Basalto | Escura | Agranulada | Vulcânica | |
Ardesito | Escura | Agranulada | Vulcânica | |
Diorito | Intermédia | Granulada | Plutónica |
Rochas Sedimentares |
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Caracterização/Rocha |
Representação | Cor | Descrição do aspecto | Classificação |
Arenito ferruginoso | Castanho | Sedimentos agrupados, isto é, unidos entre si. | Detrítica/ Consolidada | |
Calcário Conquífero | Creme | Vestígios de seres vivos (fósseis) e pequenas conchas. | Biogénica | |
Argila comum | Branca acinzentada | Sedimentos finos/ soltos. | Detrítica | |
Brecha | Castanho alaranjado | Sedimentos agrupados e ondulados. | Detrítica | |
Gesso | Esbranquiçado | Sedimentos finos unidos entre si. | Quimiogénica | |
Calcário Comum | Cinzento claro | Sedimentos finos | Quimiogénica | |
Lenhite | Castanho escuro | Sedimentos agrupados. Presença de carvão. | Biogénica | |
Sal-gema halite | Castanho escuro | Sedimentos agrupados. | Quimiogénica | |
Hulha | Preta | Sedimentos finos. Presença de carvão. | Biogénica |
Rochas Metamórficas |
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Caracterização/Rocha |
Representação | Cor | Descrição/aspecto |
Mármore | Branca e com vestígios verdes | Cristais orientados. | |
Micaxisto | Castanha alaranjada | Cristais orientados e xistosidade. | |
Quartzito | Preta e acastanhada | Pouca xistosidade, cristais finos e pequenos, e lisa. | |
Ardósia | Preta | Xistosidade e sem cristais orientados | |
Xisto Mosqueado | Cinzento escuro | Xistosidade e cristais orientados |
O granito de textura granulosa e o diorito são rochas plutónicas ou intrusivas, ou seja, são formadas dentro da crosta, e são rochas com textura granulada, isto é, as rochas apresentam grãos visíveis. O granito apresenta uma cor clara e o diorito apresenta uma cor intermédia.
O basalto e o ardesito são rochas vulcânicas ou extrusivas, isto é, são formadas na superfície do planeta, são rochas com textura agranulada, ou seja, as rochas não apresentam grãos visíveis e apresentam uma cor escura.
O arenito ferruginoso, a argila comum e a brecha são rochas detríticas (forma-se a partir de fragmentos sólidos e/ou meteorização). O arenito apresenta uma cor castanha, a argila apresenta uma cor castanha alaranjada e a brecha é branca acinzentada. Tanto o arenito ferruginoso como a argila comum apresentam sedimentos agrupados, o oposto acontece com a brecha, que apresenta sedimentos finos e soltos.
O calcário conquífero, a lenhite e a hulha são rochas biogénicas (formada por restos de seres vivos). O calcário conquífero é o que se observa melhor os restos de seres vivos (fósseis), a lenhite e a hulha não se observam tão bem à vista desarmada, apresentam sedimentos agrupados (lenhite) e sedimentos finos (hulha). Tanto a lenhite como a hulha apresentam carvão. A lenhite tem uma cor castanho escuro e a hulha é preta, devido à presença do carvão. Pelo contrário, o calcário conquífero apresenta uma cor creme.
O gesso, o calcário comum e o sal-gema halite são rochas sedimentares quimiogénicas (formada a partir de um processo de precipitação). O gesso é esbranquiçado, o calcário comum é cinzento claro e o sal-gema halite, o oposto, é castanho escuro. Tanto o gesso como o calcário comum apresentam sedimentos finos, o sal-gema halite apresenta sedimentos agrupados .
O Micaxisto, o quartzito, a ardósia e o xisto mosqueado apresentam xistosidade, isto é, apresentam “rachas”/falhas. Isso já não acontece no mármore. O mármore, o micaxisto e o xisto mosqueado possuem cristais orientados, ou seja, distinguem-se estes cristais pelo seu brilho apresentado nas rochas. A ardósia e o quartzito não possuem cristais orientados. O quartzito possui cristais muito finos e pequenos, apresenta ainda uma textura lisa. O quartzito é uma rocha preta e castanha; a ardósia é uma rocha preta; o mármore é branco com alguns vestígios verdes; o micaxisto tem uma cor castanha alaranjando e o xisto mosqueado é cinzento-escuro.
http://fossil.uc.pt/pags/sedime.dwt - 12/03/10 22h05
http://pt.wikipedia.org/wiki/Rocha_sedimentar - 12/03/10 22h15
http://miguelcorreia25.terapad.com/resources/13312/assets/images/Rochas% 20Sedimentares/Arenito.jpg 12/03/10 22h30
http://sites.google.com/site/geologiaebiologia/_/rsrc/1221202417885/s%C3% A9timo-ano/dinamica-externa-da-terra/Rochas%20sedimentares.jpg 12/03/10 22h35
http://6500229692864201501-a-1802744773732722657-s- sites.googlegroups.com/site/geologiaebiologia/s%C3%A9timo-ano/dinamica- externa-da-terra/Sal%2520gema.jpg - 12/03/10 22h45
http://www.infopedia.pt/$rocha-sedimentar-detritica - 12/03/10 23h00
http://www.infopedia.pt/$rocha-quimiogenica
http://www.infopedia.pt/$rocha-biogenica - 12/03/10 23h40
http://www.algosobre.com.br/geografia/rochas-magmaticas.html 13/03/10 18h05
http://domingos.home.sapo.pt/Camaras_magmaticas.jpg - 13/03/10 18h30
http://pt.wikipedia.org/wiki/Basalto 13/o3/10 18h50
http://www.rc.unesp.br/museudpm/rochas/metamorficas/serpentinitolamin.jpg 13/03/10 23h01
http://geomarco.com/htm/temas/metamorfismo4.jpg - 13/03/10 23h15
http://www.malhatlantica.pt/tic10_esgm/10C/10CAnaAntonioETiago/gnaisse2.gif 13/03/10 23h20
Matias, O. et Martins P. (2009) Geologia 10, 1ªedição, Areal Editores, Porto