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Trabalho escolar sobre os Recursos Minerais, realizado no âmbito da disciplina de Geologia (11º ano).
No âmbito da disciplina de Geologia, foi-nos proposto, no dia 22 de maio de 2012, pela professora da mesma, a elaboração de um trabalho científico, no qual deveríamos desenvolver os recursos geológicos, mais precisamente os recursos minerais.
O recurso geológico é todo o tipo de material terrestre ou formas de energia associadas que integram a geosfera de natureza gasosa, líquida ou sólida, com importância para a atividade humana. Todos os recursos possíveis de exploração numa perspectiva económica designam-se por reservas. Os recursos geológicos consideram-se recursos renováveis ou recursos não renováveis.
Sabemos que fazem parte da crosta terrestre certos corpos que, como o diamante, o quartzo, a calcite, etc., apresentam caraterísticas diferentes das dos animais e plantas. Assim, não encontramos neles a constituição nem as propriedades inerentes à matéria viva.
Tais corpos apresentam uma composição química definida ou variável dentro de certos limites, isto é, o corpo deve ser formado pelos mesmos elementos, combinados nas mesmas proporções. No entanto, existem alguns desvios, devido à semelhança de características de algumas partículas (átomos ou iões) que podem substituir-se em proporções variáveis. São corpos sólidos com estrutura cristalina, ou seja, as partículas apresentam um arranjo ordenado. Além disso, são naturais, não há intervenção humana, e inorgânicos, excluem-se substâncias orgânicas.
Os corpos com essas caraterísticas dizem-se minerais, sendo a mineralogia a ciência que os estuda. É a mineralogia que oferece ao Homem os conhecimentos indispensáveis à exploração dos minérios, de que se extraem produtos, especialmente metais, que constituem matéria-prima para a construção de variadíssimos utensílios, monumentos e aparelhos, desde as alfaias agrícolas do homem rural até às peças de um microscópio óptico; desde as peças delicadas de um automóvel ou de um avião, até ao motor complexo de uma astronave, que sulca o espaço cósmico em busca de outros mundos.
Nenhuma civilização pode prescindir do uso dos bens minerais, principalmente quando se pensa em qualidade de vida, uma vez que as necessidades básicas do ser humano - alimentação, moradia e vestuário - são atendidas essencialmente por estes recursos.
Uma pessoa consome direta ou indiretamente cerca de 10 toneladas por ano de produtos do reino mineral, abrangendo 350 espécies minerais distintas. A construção de uma residência é um exemplo desta diversidade.
Os minerais têm uma importância significativa para a sociedade, a tal ponto que as fases de evolução da humanidade são divididas em função dos tipos de minerais utilizados: idades da pedra, do bronze, do ferro, etc. Os elementos químicos fazem parte dos mais variados minerais esses minerais estão amplamente disseminados numa grande variedade de rochas.
Na maior parte das zonas terrestres, qualquer elemento pode ser encontrado ligado a outros elementos em quantidades semelhantes às que são frequentes na composição média da crosta. Por exemplo, um vulgar granito contém o elemento ferro em pequenas quantidades. Apenas em zonas muito restritas do planeta podemos encontrar elementos químicos em concentrações superiores à da sua concentração média da crosta terrestre.
Dá-se o nome de Clarke à concentração média de um elemento químico na crosta terrestre e exprime-se em partes por milhão (ppm) ou gramas por tonelada (g/t). Assim, podemos considerar que num local existe um jazigo mineral quando a concentração média de um determinado elemento químico aí identificado é muito superior ao Clarke desse elemento. Teremos um minério quando um mineral ou agregado de minerais sólido ocorre na Natureza, com interesse económico e a partir do qual se pode obter, após beneficiação, um ou mais constituintes. Certos minerais contêm determinados metais, sendo os mais comuns os sulfuretos.
A exploração dos jazigos minerais é feita segundo métodos diferentes, de acordo com as características dos jazigos. Pode ser feita a céu aberto ou em poços e galerias, quando o minério se situa em zonas mais ou menos profundas.
Os minerais resistentes são transportados pela água, concentrando-se em certas zonas dos cursos de água, constituindo jazigos que se designam por Placers.
A exploração mineira pode provocar impactes ambientais graves numa dada região, como por exemplo, a desflorestação, remoção das camadas de solo ou mesmo a implementação de infraestruturas, como edifícios e vias de comunicação, desde que não tenham sido tomadas as medidas de protecção necessárias.
Também durante o processo extrativo, torna-se necessário realizar um determinado tipo de operações de separação dos componentes mineralógicos que não têm nesse momento valor económico. Chama-se ganga à parte não aproveitável que acompanha o minério extraído dos jazidos.
A acumulação dos produtos não úteis, que constituem a ganga, e que formam junto às explorações mineiras depósitos superficiais, é denominada escombreira.
Muitas vezes, as escombreiras contêm substâncias tóxicas, podendo contaminar os solos e as águas subterrâneas, se não forem devidamente tratadas.
Além dos jazigos minerais, também podem ser utilizados como recursos geológicos a rochas que afloram num determinado país. Essas podem ser utilizadas na construção civil, na pavimentação e na estatuária. Na construção dos mais notáveis monumentos portugueses foram utlizados rochas sedimentares, magmáticas e metamórficas.
A rocha que concorre com o granito como elemento de construção em Portugal é o calcário. As formações calcárias portuguesas provêm de formações Mesozóicas, quer no Jurássico quer no Cretácico.
Após a edificação dos monumentos, a rocha exposta fica sujeita a variadas fontes de alteração. A alteração provocada por diversos factores, físicos, químicos e biológicos, vai acelerar a meteorização progressiva das rochas que constituem esses monumentos.
Como resultado da exposição aos mais variados agentes de alteração, os monumentos apresentam patologias mais ou menos acentuadas face ao envelhecimento das rochas que os constituem.
Estes minerais encontram-se essencialmente na crosta terrestre e são minerais no qual se pode obter um metal, como por exemplo, o ferro, cobre, titânio, chumbo, alumínio, etc.
Ao contrário dos metálicos, a partir destes, não se extrai qualquer tipo de material com caraterísticas metálicas. Temos como exemplos as areias e cascalho (utilizados na construção); os diamantes, rubis, esmeraldas, safiras (usados nas joelharias); os fosfatos e nitratos (para produzir fertilizantes); e uma substância que todos conhecemos, o sal.
Fig. 1 – Recursos Minerais Metálicos e Não Metálicos (estanho, quartzo, feldspato e petróleo)
Clarke
Clarke é a concentração média de um elemento químico na crusta terrestre e exprime-se em partes por milhão (ppm) ou gramas por tonelada (g/t). Assim, podemos considerar que nos locais onde a concentração de certo mineral ultrapassa razoavelmente a média de distribuição na crusta, considera-se a existência de um jazigo mineral (consultar tabela).
Fig. 2 – Tabela com os valores de alguns recursos minerais e não minerais e o respectivo valor do Clarke.
Placers
Além da exploração a céu aberto, ou em poços e galerias, existe um outro processo também bastante utilizado na exploração de ouro e diamantes. Quando estes minerais ocorrem em jazigos de origem secundária, isto é, resultantes da meteorização das rochas que continham esses minerais. Os placers (fig.3) são jazigos que se constituem através desses minerais mais resistentes que são transportados pela água, concentrando-se em certas zonas dos cursos de água, ou seja, são áreas de rochas detríticas onde se concentram em quantidades irregulares de minerais. Neste tipo de jazigos podem encontrar-se além de ouro e diamantes outros minerais com interesse económico (fig.4), como a cassiterita, a magnetite, o berilo, a torianite e a uraninite.
Fig. 3 – Placers
Fig.4 – Minerais com interesse económico – cassiterita, magnetite, berilo, torianite e uraninite.
Quando a temperatura do magma desce, inicia-se a cristalização da maior parte dos silicatos que vão formar a rocha plutónica correspondente. No período designado por ortomagmático o volume ocupado pela face fluida diminui, enquanto água e os compostos voláteis que se concentram. Além disso, pode ocorrer que alguns dos minerais, contidos num certo número de rochas e formados ao mesmo tempo que elas, sejam exportados, dando lugar a “jazidas ortomagmáticas” e a massas de mineral segregado do magma.
Os jazigos minerais “primários” ou singenéticos originam-se como consequência da formação de uma massa de rocha plutónica. A segregação do mineral forma-se durante os mesmos processos de consolidação magmática; os filões originam-se pelo preenchimento de fendas periféricas, que afectam tanto a massa de rocha plutónica como a cobertura de rochas sedimentares. As massas periféricas de um mineral que não estão em contacto directo com as rochas plutónicas produzem-se por acção pneumatolítica e por vezes por fenómenos de metassomatismo, sobretudo sobre calcários e argilas pré- existentes.
Formam-se mais tarde por efeito da consolidação, a pressão de vapor das substâncias voláteis chega a ser maior que a pressão confinante com a região submetida a magmatismo. As fracturas facilitam a mobilidade de elementos metálicos, que ficam livres na formação dos minerais silicatados, originando concentrações no filão. As rochas formadas no período pegmatítico- pneumatolítico podem atravessar as rochas plutónicas pré- existentes ou encaixantes e consolidadas num período anterior.
O processo de metassomatismo consiste na substituição de um mineral por outro, com diferente composição química. Este é muito frequente nas rochas sedimentares. Os jazigos minerais típicos formados por pirometassomatismo são de óxidos (magnetite) e sulfuretos (pirite, galena, calcopirite).
Os fluidos hidrotermais são as fontes mais importantes de depósitos de jazigos minerais metálicos. Simplificando, pode afirmar-se que as soluções hidrotermais originam os seguintes tipos de jazigos:
O contacto metamórfico pode originar jazigos de cobre, chumbo, prata e outros metais, nas rochas encaixantes.
As rochas encaixantes podem ser completamente ou parcialmente removidas ou substituídas por minério. As camadas de rochas calcárias reagem rapidamente com soluções hidrotermais, originando ricos e largos jazigos minerais. A maior dos jazigos hidrotermais é sulfuretos metálicos, muitas vezes misturando com quartzo leitoso.
Ao mineral rochoso que contém elementos de interesse económico, e que, por isso, é separado para posterior tratamento, chama-se minério (fig.5). O material que durante o processo de mineração é rejeitado constitui a ganga ou estéril (fig.5), material sem valor económico que muitas vezes é depositado á superfície em escombreiras, perto dos locais de exploração (minas).
Fig.5 – Diferenciação entre o minério e o estéril
Escombreiras
A ganga é, normalmente, acumulada em escombreiras (fig.6), que são depósitos superficiais junto às explorações minerais. Estes depósitos causam poluição visual, poluição do solo e da água e aumentam o risco de ocorrência de movimentos de terrenos.
Fig.6 – Escombreira
Os recursos minerais encontram-se distribuídos pelo nosso país, como podemos comprovar com a imagem seguinte (fig.8).
Fig.8 – Carta geológica de Portugal com as cidades e os respectivos recursos minerais representados
Quantidade de recursos minerais em Portugal
A produção portuguesa é fundamentalmente constituída por matérias-primas e minérios metálicos.
Portugal é um país relativamente rico em recursos minerais não metálicos, estes assumem particular a importância, como materiais de construção e de ornamentação, nomeadamente o xisto, o granito, o basalto, o mármore, o calcário, as areias, as argilas.
Fig. 9 – Mina Algares, em Aljustrel
Locais de exploração em Portugal
Fig.10 – Mina Argozelo, em Vimioso
Recursos Minerais em Celorico de Basto
Como exemplo, temos na nossa Vila, a Mina de Agra, em Britelo (fig.11). Infelizmente é uma mina inativa já a alguns anos em que era extraído o quartzo, que é um recurso mineral não metálico, e o feldspato que já é um recurso mineral metálico.
Esta mina é caracterizada por ser pequena e daí os recursos minerais terem extinguido rapidamente.
Fig.11 – Mina de Agra, Britelo, Celorico de Basto
Como já referimos antes, os recursos minerais não-metálicos são bastante abundantes na Natureza, principalmente Portugal, que ocupam particularmente a função de rochas ornamentais, em construção.
De seguida, vamos abordar alguns exemplos destes recursos (fig.12). Passamos a citá-los:
Fig.12 – Recursos Minerais Não Metálicos, sua origem e sua aplicação
Exploração Mineira
O local de exploração do jazigo mineral designa-se habitualmente por mina, podendo a extracção ser realizada a céu aberto (fig.11) ou em galerias subterrâneas (fig.12), muitas vezes a vários metros de profundidade.
A exploração dos recursos minerais é um processo complexo e, por vezes, muito dispendioso. A exploração mineira desenvolve-se em três etapas:
1º Estudos preliminares - têm como tarefas a desenvolverem a prospecção, a realização de cartografia e interpretação de fotografia aérea, sondagens, delimitação e avaliação de jazigos minerais, licenciamentos e alvarás, estudos de higiene e segurança e estudos de impacte ambiental.
2º Fase de extração - tem como tarefa principal a exploração do jazigo e a preparação dos minérios (fig.13).
3º Fase pós-exploração - onde se desenvolve o plano de encerramento e o plano de recuperação paisagista.
Fig.13 – 2.ª Fase de extração
A fase de extracção é a actividade posterior aos estudos preliminares, abrangendo a exploração do minério bruto, do solo ou do subsolo, bem como o seu tratamento e a sua transformação em anexos minérios. Durante esta etapa, o minério vai passando por sucessivas fases, tais como:
É possível extraí-los a partir da crusta terreste, através da actividade mineira.
Existem três tipos de exploração mineira:
Fig.14 – Mina a céu aberto
Fig.15 – Galeria subterrânea
Fig.15 – Galeria subterrânea
Impactes positivos da exploração mineira numa dada região
Fig.17 – Criação de postos de trabalho
Impactes negativos da exploração mineira numa dada região
Fig.18 – Impactes sobre a atmosfera
Ao longo do nosso trabalho podemo-nos deparar com conceitos que não conhecíamos anteriormente. Com este trabalho também ficamos a conhecer melhor a nossa região através da carta geográfica que nos foi fornecida pelo Dr. Peixoto Lima, Geólogo, na Câmara Municipal de Celorico de Basto. Ficamos com conhecimentos sobre esta que não tínhamos a mínima noção, como por exemplo a existência de uma mina, a mina de Agra, que apesar de ser considerada pequena, é existente na nossa localidade, onde era possível a extracção dos dois tipos de recursos minerais de que falamos ao longo do nosso trabalho.
Atualmente não é possível a extração do quartzo e do feldspato, uma vez que estes extinguiram-se naquela zona. O que é uma pena para a localidade. Outros recursos minerais existentes no concelho são o granito e o xisto.
A elaboração deste trabalho levou-nos a perceber que os recursos minerais são fundamentais para o nosso dia-a-dia, mas apesar disso, devemos tomar em atenção que estes recursos são finitos, ou seja, com uma exploração demasiado elevada pode levar ao seu esgotamento. Esta atitude que a humanidade toma, por vezes de puro egoísmo de querer ter o de melhor para si, pode levar a que a gerações futuras não possam desfrutar dos mesmos recursos.
Como já referimos, este trabalho foi fundamental para percebermos a real importância destes recursos, bem como os impactos que podem levar a que, até mesmo o próprio planeta, entre em decadência e se altere por completo.
Deste modo, achamos que é indispensável o uso rentável de todos os recursos minerais, para que o seu esgotamento não seja proporcionado por acções humanas, e que assim seja possível a maior duração e o maior aproveitamento dos mesmos.
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