Geologia aplicada
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Roosevelt Ferreira Abrantes
GEOLOGIA APLICADA
INTRODUÇÃO
• Conceitos:
• É a ciência da Terra, de seu arcabouço, de sua composição, de seus processos internos e externos e de sua evolução
• Objetos:
• O estudo dos agentes de formação e transformação das rochas, da composição e disposição das mesmas na crosta terrestre
PRINCIPAIS ASPECTOS
• Interface com outras ciências:
• Geografia: Fisiografia, Geomorfologia e Paleogeografia
• Biologia: Paleontologia
• Química: Geoquímica orgânica e inorgânica
• Física: Geofísica
• Matemática: Geomatemática e Geoestatística
• Engenharia: Geologia de Engenharia
TRABALHO DE CAMPO
• Trabalho de campo:
• caderneta, martelo, bússola, lupa de bolso, canivete, ponteira, talhadeira, mapa topográfico, fotografias aéreas, estereoscópio, entre outros.
• Trabalho de laboratório:
• interpretação de dados, preparação de rochas (química, laminação) e fósseis, curadoria de coleções.
Rastros das eras geológicas registradas nas rochas
• Tales de Mileto (636-548 aC), observando os depósitos fluviais da foz dos rios, sugeriu ser a água o agente formador de toda a Terra. Anaxímenes (~480 aC), aproximadamente na mesma época, atribuía ao ar e Heráclito (576-480 aC) ao fogo, a formação de todas as coisas.
• Os melhores conhecimentos daquela época eram os relativos aos fenômenos da dinâmica externa da Terra. Heródoto (484-425 aC) observou que o rio Nilo depositava silte durante as cheias, acreditando que a maioria das feições era o resultado de processos súbitos e violentos. Considerava ele o Egito uma dádiva do rio Nilo.
• Aristóteles (384-322 aC) reconheceu que conchas fósseis descobertas por Pitágoras (sec. IV aC) no alto das montanhas eram semelhantes àquelas encontradas na praia e que teriam um dia sido animais vivos. Deduziu que a posição da terra e do mar mudava em longos períodos de tempo.
• São Thomas de Aquino (1274-1225 dC) tentou acomodar as teorias de Aristóteles com a Bíblia.
• Conceitos Primitivos - até meados do século XVIII persistiu o obscurantismo (desinteresse decorrente da observância ao Livro Gênese), considerava que todo o tempo geológico não ultrapassava alguns milhares de anos.
• “Considerava as rochas sedimentares como de origem diluviana e os fósseis como evidências de seres diabólicos afogados pelo dilúvio”.
• - Na segunda metade do Sec. XVIII, Steno (Itália) e Hooke (Inglaterra) : “Produziram interpretações do significado cronológico da sucessão de rochas estratificadas”.
ABC
Mais Antigas
• Hutton (1726-1797) - Recusou-se a imaginar a Terra criada a partir do dilúvio (um evento repentino e único). Examinando rochas sedimentares, encontrou evidências de repetidas perturbações nas rochas em alternância com longos períodos de colunas de sedimentos.
• Princípio do Uniformitarismo: “O presente é a chave do Passado”
Fig. 1 - Cobra de Matérias Primas. A ordem das trinta mais importantes matérias primas minerais.
PLANETA TERRA
• As esferas da Terra
O INTERIOR DA TERRA
ESTUDO DO INTERIOR DA TERRA
• MÉTODOS INDIRETOS – GEOFÍSICA (SISMOLOGIA)
• Ondas Primárias (P) = longitudinais (tipo onda sonora)
• Ondas Secundárias (S) = transversais (tipo onda luminosa)
• Ondas Superficiais Rayleigh e Love (destruição)
DERIVA CONTINENTAL
• EVIDÊNCIAS
• Cadeias de montanhas semelhantes
DERIVA CONTINENTAL
• EVIDÊNCIAS
• Formações rochosas semelhantes
DERIVA CONTINENTAL
• EVIDÊNCIAS
• Ocorrência de geleiras em regiões equatoriais
DERIVA CONTINENTAL
• EVIDÊNCIAS
• Fósseis
TECTÔNICA DE PLACAS
• Base da Teoria: a litosfera, constituída pela crosta (oceânica ou continental) e parte superior do manto se constitui uma camada superficial formada por um mosaico de placas rígidas, que se deslocam umas em relação às outras. Abaixo da litosfera se encontra a astenosfera, que se constitui uma zona plástica responsável pela movimentação das placas....
TECTÔNICA DE PLACAS
• Modelo esquemático da representação dos limites das placas
TECTÔNICA DE PLACAS
• EVIDÊNCIAS
• Epicentro de terremotos
TECTÔNICA DE PLACAS
• EVIDÊNCIAS
• Assoalho dos oceanos
TECTÔNICA DE PLACAS
• EVIDÊNCIAS
• Datação das rochas do assoalho oceânico
TECTÔNICA DE PLACAS
• EVIDÊNCIAS
• Datação das rochas do assoalho oceânico
MINERAIS E ROCHAS
• MINERAL: É um elemento ou composto químico, de composição geralmente definida, de ocorrência natural e estrutura interna ordenada. Em geral são sólidos (exceto água e mercúrio nas CNTP) e produzidos por processos inorgânicos.
• Os minerais são sólidos, sob as condições normais de pressão e temperatura. Alguns geólogos consideram a água e o mercúrio como minerais, mas a rigor não o são. A água passa para o estado sólido a 0 oC e o mercúrio a -39 oC.
• Assim, por exemplo, a substância química NaCl tanto pode ser encontrada na natureza como também pode ser produzida no laboratório. No primeiro caso é designada pelo nome mineralógico HALITA e no segundo caso não é designada como mineral, mas sim como produto químico Cloreto de Sódio (sal).
• Os minerais são de caráter inorgânico e podem ser: elementos químicos (Cu, Au, Pt, Ag, S, Hg) e compostos químicos (Fe2O3, SiO2, CaCO3). Algumas composições minerais são na verdade muito complexas, consistindo de dez elementos ou mais.
• MINERALÓIDE : Possui todas as características dos minerais, porém não têm estrutura interna ordenada (amorfo).
• MINÉRIO - Denomina-se minério toda a massa monomineral, polimineral ou mineralóide de onde podemos extrair, economicamente, um elemento químico ou um composto químico. Por exemplo, o mineral hematita (Fe2O3) é considerado um minério de ferro.
PROPRIEDADES DOS MINERAIS
• FORMA
• FACIES E HÁBITO
• CLIVAGEM
• DUREZA
• TENACIDADE
• PESO ESPECÍFICO / DENSIDADE RELATIVA
• BRILHO
• COR
• TRAÇO
PROPRIEDADES DOS MINERAIS
Hábito: é a forma ou conjunto de formas que um mineral pode assumir.
Hábito tabular Hábito prismático
Hábito acicular Hábito granular
Fonte: http://www.rc.unesp.br/igce/petrologia/nardy/mohabi.html
Clivagem x FraturaClivagem: tendência do mineral partir-se paralelamente a planos atômicos.
Fratura: tendência de quebrar-se ao longo de superfícies irregulares, sem uma direção determinada.
gipsita gipsita pirita
crisoberilo
► excelente, bom, ruim (ou pobre)...
► conchoidal, fibrosa, serrilhada, irregular...
Clivagem x Fratura
fratura clivagem
Dureza: é a Resistência ao Risco.
Escala de Mohs (Frederich Mohs, 1812):
Teste Prático de Dureza...
Fonte: http://e-geo.ineti.pt/geociencias/edicoes_online/diversos/guiao_litoteca/capitulo3.htm
Tenacidade: é a Resistência à Percursão.
► friável (fragmentado), maleável (amassado), séctil (seccionado), dúctil (fio), plástico, elástico...
Densidade relativa: indica quantas vezes um material é mais pesado do que um igual volume de água, a 4º C .
Brilho: corresponde ao modo como a superfície de uma mineral reflete a luz, em intensidade e qualidade.
► metálico, submetálico, não-metálico (vítreo, resinoso, nacarado, sedoso, adamantino)...
Cor
Traço: cor do pó fino de um mineral em uma superfície de porcelana não-vidrada.
MINERAIS DE IMPORTÂNCIA ECONÔMICA
• Minerais metálicos
• Metais Preciosos: Ouro, Prata, Platina, Paládio
• Metais Ferrosos: Ferro, Manganês
• Metais Não-Ferrosos (Básicos): Cobre, Chumbo, Zinco Estanho
• Metais Leves: Alumínio, Magnésio, Titânio
• Metais Menores: Bismuto, Mercúrio
• Metais Radioativos: Urânio, Tório, Césio, Lítio
• Minérios Não-Metálicos (Jazidas):Enxofre, Caulim, Calcário, Dolomito, Gipsita (Gesso), Sal-Gema, Apatita, Fosforita etc.
MINERAIS E ROCHAS
• ROCHA: É um agregado natural, formado de um ou mais minerais (ou mineralóides), que constitui parte essencial da Crosta Terrestre e é nitidamente individualizada (podendo ser representadas em mapas geológicos). Nelas os minerais se agregam obedecendo leis físicas, químicas ou físico-químicas, dependendo das condições em que se forma esta ou aquela rocha.
Formadas a partir da consolidação do magma em profundidade (plutônica; ex.: granito, diabásio) ou em superfície (vulcânica; ex.: basalto).
Rochas ígneas (ou magmáticas)
► Magma: fusão silicatada contendo gases e elementos voláteis, gerada em altas temperaturas no interior da Terra.
► Classificação das rochas ígneas: - rochas ácidas: SiO2 > 65%; ex: granito e riolilto - rochas neutras: 52% < SiO2 < 65%; ex: sienito e traquito - rochas básicas: 45% < SiO2 < 52%; ex: diabásio e basalto
basalto
diabásio
Fontes: www.ulbra.br/mineralogia/conceito_rochas.htm www.infoescola.com/geografia/tipos-de-rochas-e-minerais/
granito
Formada a partir de rochas ígneas, sedimentares ou metamórficas pré-existentes, submetidas a novas condições de temperatura (acima de 250 oC) e pressão (acima de 1 atm). Ex.: mármore; quartzito; xisto.
Rochas Metamórficas
gnaisse
mármore
Fonte: www.ulbra.br/mineralogia/conceito_rochas.htm
quartzito
Formadas por material originado da erosão de qualquer rocha pré-existente que sofreu diagênese. Ex.: arenito e folhelho.
Rochas Sedimentares
► Diagênese: conjunto de processos físicos e químicos sofridos pelos sedimentos após sua deposição, e que resultam em litificação. Ex.: compactação, recristalização, dissolução, precipitação de minerais, etc.
O Ciclo Sedimentar Inclui 5 fases:
Intemperismo Enfraquecimento da rocha fonte.
Erosão Desintegração da rocha fonte.
Transporte Deslocamento dos Sedimentos.
Deposição Acúmulo dos sedimentos.
Litificação Endurecimento da Rocha Sedimentar.
arenito
folhelho/varvito
Fonte: www.ulbra.br/mineralogia/conceito_rochas.htm www.dicionario.pro.br/dicionario/
calcário oolítico
Obrigado!
Roosevelt Ferreira Abrantes
Graduado em Gestão Pública
Técnico em Meio Ambiente
E-mail: [email protected]
Contatos: (098) 99079243 / (098) 81985679