Metamorfismo

Factores de metamorfismo
Os processos metamórficos ocorrem quando as rochas preexistentes são submetidas a condições termodinâmicas diferentes das existentes na altura da sua formação. Como resposta às novas condições, as rochas instáveis modificam-se gradualmente até alcançar um estado de equilibrio compativel com o novo ambiente. A maioria das modificações induzidas durante o processo metamórfico depende da actuação de um conjunto de factores de metamorfismo. As tensões, o calor e a composição dos fluidos.

Agentes de metamorfismo

Os agentes de metamorfismo estão resumidos na tabela seguinte:

Rochas metamórficas

Recristalização e minerais de origem metamórfica:

A actuação dos factores de metamorfismo conduz à recristalização dos minerais. A recristaliação é a reorganização dos elementos de um mineral original numa combianção mais estável, nas novas condições de tensão, temperatura e fluidos envolventes. Alguns minerais são estáveis numa gama ampla de condições de pressão e temperatura, pelo que permanecem ou reaparecem, durante o processo de metamorfismo e são comuns a rochas metamórficas, sedimentares ou magmáticas. A calcite e o feldspato são exemplos deste tipo de minerais, Outros minerais formam-se apenas numa gama muito restrita de pressão e temperatura e são exclusivos das rochas metmárficas. O aparecimento destes minerais permite inferir, dentro de certos limites, as condições de pressão e temperatura a que a rocha se formou; são por isso, designados minerais-índice. São exemplos de minerais-índice a andaluzite, a cianite e a silimanite, que são polimorfos de fórmula Al2SiO5.

Tendo em conta as condições de pressão e de temperatura que estiveram presentes na fomação de uma dada rocha metamórfica, pode considerar-se: metamorfismo de baixo grau, metamorfismo de médio grau metamorfismo de alto grau. As diferentes zonas metamórficas são delimitadas por superficies de igual grau de metamorfismo, chamadas isógradas, sendo definidas pelos pontos onde ocorrem pela primeira vez determinados minerais-índice.

Tipos de metamorfismo

São definidos diferente tipos de metamorfismo, e função do tipo e da intensidade dos factores que o promovem e da extensão da área atingida. Alguns dos tipos de metamorfismo são o metamorfismo regional e o de contacto.

O metamorfismo regional está associado à génese de cadeias montanhosas, quer em zonas de placas continentais, quer em zonas de subducção. Rochas como a ardósia, o filito, o micaxisto e o gnaisse resultam deste tipo de metamorfismo.

O metamorfismo de contacto é experimentado pelas rochas adjacentes a uma intrusão magmática, formando uma auréola metamórfica. O tipo de rocha encaixante, a quantidade de fluidos e de temperatura são factores determinantes do tipo de rocha metamórfica resultante. Rochas como a corneana, mármore e quartzito, resultam deste tipo de metamorfismo.

Textura

A textura das rochas metamórficas é determinada pelo tamanho, forma e arranjo dos minerais. As rochas metamórficas apresentam dois tipos principais de textura-foliada e não foliada ou granoblástica. O xisto argiloso, ardósia, filito, xisto e gnaisse são exemplos de rochas metamórficas foliadas. A corneana, o mármore e o quartzito são exemplos de rochas não foliadas.

Principais tipos de foliação

Caracterização das rochas metamórficas

Deformação das rochas

Na Terra, as rochas estão sujeitas a tensões provocadas pela mobilidade das placas litosféricas e pela pressão exercida pelas camadas de rochas suprajacentes. A tensão é a força exercida por unidade de área. Submetidas a estados de tensão, as rochas sofrem deformações, originando falhas ou dobras.
As tensões que actuam sobre as rochas podem ser compressivas, distensivas ou de cisalhamento.
-As tensões compressivas conduzem à redução do volume da rocha na direcção paralela à actuação das forças e ao seu alongamento na direcção perpendicular. Podem provocar a fractura da rocha.
-As tensões distensivas conduzem ao alongamento da rocha, na direcção paralela à actuação das forças, ou à sua fractura.
-As tensões de cisalhamento causam a deformação da rocha por movimentos paralelos em sentidos opostos.



O limite de elasticidade de uma rocha é geralmente baixo. Esse limite de elasticidade é ultrapassado quando é a deformação provocada por uma força se torna irreversível, mesmo que cesse a actuação da força. A rocha sofre, então, ruptura ou fica deformada de um modo permanente.

Este gráfico representa os tipos de deformação que um material pode sofrer.

Qualquer material pode-se deformar de três maneiras:

-Deformação elástica: o material deforma, mas quando cessa a tensão, a deformação desaparece. É, portanto, uma deformação reversível.

-Deformação plástica: a deformação mantém-se mesmo que a tensão desapareça. É, portanto, uma deformação irreversível.

O comportamento das rochas em relação à tensão que lhes é aplicada é variável e depende do tipo de rocha, das condições de pressão e temperatura a que a rocha está sujeita, aquando da actuação da tensão, e da intensidade da tensão.

-Comportamento frágil: As rochas fracturam facilmente, quando são sujeitas a tensões, em condições de baixa pressão e de baixa temperatura. Este comportamento relaciona-se com a formação de falhas.

-Comportamento dúctil: As rochas sofrem alterações permanentes de forma ou volume, sem fracturarem, em condições de elevada pressão e elevada temperatura. Este comportamento relaciona-se com a formação de dobras.

Falhas

Uma falha é uma superficie de fractura ao longo da qual ocorreu o movimento relativo dos blocos fracturados. As falhaspodem resultar da actuação de qualquer tipo de tensão em rochas com comportamento frágil.
Os elementos que caracterizam uma falha são os seguintes:

-Plano de falha: superficie de fractura;

-Tecto: bloco que se sobrepõe ao plano de falha;

-Muro: bloco que se situa abaixo do plano de falha;

-Rejecto: movimento relativo entre dois blocos da falha;

-Inclinação: âgulo formado entre o plano de falha e um plano horizontal que o intercepta.

De acordo com o movimento relativo entre os dois blocos da falha, as falhas podem ser classificadas como normais, inversas e de desligamento.Dobras
Uma dobra é uma deformação em que se verifica o encuvamtno de superficie originalmente planas. As dobras da actuação de tensões de compressão em rochas com comportamento dúctil.

As dobras são classificadas em relação à sua disposição espacial. Na tabela seguinte, são observados diferentes tipos de dobras.
Uma outra classificação tem em conta a idade relativa das rochas da dobra, da sefuinte forma:

-Anticlinal: dobra em que o núcleo da antiforma é ocupado pelas rochas mais antigas.

-Sinclinal: dobra em que o núcleo da sinforma é ocupado pelas rochas mais recentes.

Na definição de um dado plano no espaço é necessário determinar a sua atitude, ou seja, a sua posição geométrica, definida pela sua direcção e inclinação.
-Direcção: é o ângulo entre a linha N-S e a linha de intersecção do plano dado com o plano horizontal.
-Inclinação: é o ângulo definido entre a linha de maior declive da superficie planar considerada com um plano horizontal. O valor deste ângulo varia entre 0º e 90º.

Notícias

As zonas de vertente, sobretudo quando o seu declive é mais acentuado, são locais onde fenómenos, tal como a erosão, podem ser mais rápidos e mais intensos. A erosão das vertentes, ou a forma como elas se vão modificando, deve-se essencialmente a dois tipos de causas naturais: -a erosão hídrica, essencialmente provocada pela água das chuvas;
-os movimentos de terrenos, também designados movimentos em massa.
No primeiro destes dois tipos, estamos perante uma situação em que a erosão se processa de uma forma mais ou menos lenta e gradual, em consequência do desgaste dos solos provocado pelo impacto das gotas de chuva e pelo escoamento das águas ao longo das vertentes. Os materiais arrancados às vertentes são, quase sempre, em pequena quantidade e de pequenas dimensões.
Exemplo :
Na madrugada de 31 de Outubro de 1997 registaram-se em toda a ilha de São Miguel, com particular incidência nos concelhos da Povoação e do Nordeste, cerca de 1000 movimentos de massa, após um período de chuvas intensas. Estes provocaram a destruição de habitações e pontes, afectaram sistemas de comunicação, de transporte de energia e soterraram extensas superfícies de terrenos agrícolas. A área mais afectada foi a da freguesia de Ribeira Quente, que ficou isolada por mais de 12 horas e onde 29 pessoas perderam a vida.

Separata Açores, n.° 16, 2003 (adaptado)
Informação retirada do site de Miguel Correia.

Novo ciclo geológico da Terra pode estar a começar junto à Península Ibérica

Os vulcões existentes em Portugal continental estão extintos mas o planeta pode estar a entrar num novo ciclo geológico, com uma zona de subducção a sudoeste da Península Ibérica, e a actividade vulcânica não está excluída. "Com base na distribuição dos sismos, há quem diga que podemos estar a entrar num novo ciclo geológico, que poderá ter como consequência o vulcanismo", afirmou o geólogo José Francisco à agência Lusa.

As rochas mais velhas da Terra
Geólogos americanos e canadenses descobriram rochas fossilizadas com 3,96 bilhões de anos de idade.
O movimento das placas tectônicas e a erosão provocada pela chuva e o vento praticamente apagaram a memória da Terra: restam raros materiais antigos na superfície para contar a história dos primórdios do planeta. Recentemente, geólogos americanos e canadenses descobriram verdadeiros fósseis minerais nas tundras no noroeste do Canadá, que podem fornecer dados valiosos sobre aqueles primeiros tempos. Datadas em 3,96 bilhões de anos, essas rochas são consideradas as mais antigas da crosta terrestre e por isso mesmo surpreenderam os cientistas. Elas são rochas graníticas, portanto muito complexas para um período de estruturação do planeta. Segundo o geofísico Igor Pacca, da Universidade de São Paulo, "a existência dessas rochas há quase 4 bilhões de anos pode significar que a crosta se formou mais rapidamente do que imaginávamos".

Fonte:http://super.abril.com.br/superarquivo/1990/conteudo_111913.shtml

Vulcões causaram aquecimento há 55 milhões de anos

O aquecimento sofrido pela Terra há 55 milhões de anos foi causado por erupções vulcânicas na Groenlândia e na região ocidental das Ilhas Britânicas, indica um estudo publicado nesta quinta-feira pela revista Science. A atividade vulcânica ocorreu durante a chamada "máxima térmica Paleoceno-Eoceno" (PETM, em inglês) que causou um aumento de 5°C nos trópicos e de mais de 6°C no Ártico.
As conclusões são de cientistas do Centro de Oceanografia e Ciências Atmosféricas da Universidade do Oregon, nos Estados Unidos. Segundo os geólogos, as erupções e a contaminação atmosférica resultante causaram o que é chamado de "emergência planetária". Houve um aumento da temperatura na superfície marinha, e os oceanos se tornaram mais ácidos, o que causou a extinção de muitas espécies.
O estudo é importante porque documenta a reação do planeta à liberação de grandes quantidades de gases poluentes na atmosfera. Outro fato de destaque é que a pesquisa correlaciona, definitivamente, um importante acontecimento vulcânico com um período de aquecimento global, segundo os cientistas.
Considera-se que os gases que causam o efeito estufa, entre eles o dióxido de carbono (CO2) e o metano (CH4), atualmente produzidos pela atividade industrial, entre outras, são os componentes principais da poluição e do aquecimento global que o planeta está vivendo. "Sem dúvida, as erupções e o aquecimento global estão vinculados, e o fenômeno constitui uma analogia para o que ocorre hoje", explicou Robert Duncan, um dos autores do estudo.
"Vestígios do aquecimento foram encontrados em resíduos marítimos, assim como evidências geológicas de que as erupções ocorreram ao mesmo tempo. Mas até agora não tinha sido criado um vínculo direto entre os fenômenos", disse o cientista. Duncan também afirmou que, em alguns lugares do planeta, o aquecimento foi muito rápido, e, em outros, muito lento, "como está acontecendo hoje".
A ligação entre a atividade vulcânica e o aquecimento global surgiu da correlação dos registros fósseis examinados pelos cientistas, segundo o relatório da pesquisa. O PETM se caracterizou por enormes mudanças na composição carbono-isotópica dos oceanos e pela corrosão das camadas de plâncton, assim como pela extinção de alguns organismos do fundo dos oceanos.
Os cientistas também relacionaram o PETM à separação física da Groenlândia e do continente europeu - que formavam um só bloco - por meio da análise das camadas de cinzas depositadas quando houve as erupções vulcânicas.

Fonte: http://noticias.terra.com.br/ciencia/interna/0,,OI1577354-EI8278,00.html

Diversidade de rochas

Tipos de cristais

Um cristal é um sólido homogéneo de matéria mineral, que sob condições favoráveis de formação, pode apresentar superfícies planas e lisas, assumindo formas geométricas regulares.
Cristal euédrico- mineral totalmente limitado por faces bem desnvolvidas.
Cristal subédrico- mineral apresenta faces parcialmente bem desenvolvidas.
Cristal anédrico- mineral não apresenta qualquer tipo de faces.
Classificação
As principais características que permitem classificar e distinguir as rochas magmáticas são a textura, a cor e a composição mineralógica e química.

As características das rochas magmáticas são influenciadas pelos seguintes factores:
Composição do magma- influencia a composição química e mineralógica das rochas e a cor que apresentam.
Condições em que ocorre a génese- influencia a textura das rochas formadas. Um arrefecimento lento, em profundidade, conduz à formação de rochas com textura fanerítica, com cristais visíveis a olho nu. Pelo contrário, um arrefecimento rápido, à superfície, não dá tempo para a matéria cristalina se organizar e leva à formação de rochas com textura afanítica

Imagem retirada do cientic

Os fedspatos potássicos só existem em certas familias. São caracteristicos da familia dos granitos, tendo uma representatividade quase insignificante em algumas familias, como na do diorito, e desaparecendo nas rochas melanocratas. As plagioclases encontram-se em todas as rochas magmáticas, embora se verifique um predominio dos termos mais sódicos nas rochas leucocratas.
A tonalidade geral das rochas vai variando, pois está relacionada com a composição quimica. Quanto mais abundantes forem os minerais ferromagnesianos, mais escuras são as rochas, como é o caso dos gabros e dos basaltos. (duas outras familias)

Nas diversas familias existem rochas plutónicas com texturas faneríticas e rochas vulcânicas com com texturas afaníticas.

Diferenciação magmática

A composição do magma, em quase todas as câmaras magmáticas, varia ao longo do tempo. O processo que causa essa variação é a diferenciação magmática. Um dos processos envolvidos na diferenciação magmática é a cristalização fraccionada. Como o magma é formado por uma mistura complexa de substâncias minerais, quando se dá o arrefecimento, minerais começam a cristalizara temperaturas diferentes, numa sequência definida que depende da pressão e da composição do material fundido. A fracção cristalina separa-se do restante líquido, por diferenças de densidade, diferenciação gravítica, deixando um magma residual, de composição diferente do magma original. A sequência termina com a cristalização do quartzo.
Outra causa de diferenciação magmática, esta exterior ao magma, é a assimilação magmática que se explica pelas reacções entre o magma e as rochas envolventes. Se o magma se encontra a uma temperatura superior à do ponto de fusão dos minerais dessas rochas, funde-os e, ao incorporá-los, altera a sua composição.

Imagem retirada do cientic
Segundo Bowen, existem duas séries de reacções que se designam, respectivamente, por série dos minerais ferromagnesianos ou série descontínua e série das plagioclases ou série contínua. Estas séries reflectem fenómenos que ocorrem simultaneamente à medida que a temperatura do magma vai baixando. Durante o arrefecimento do magma, na série descontínua, primeiro formam-se as olivinas, cujo o ponto de fusão mais elevado. Posteriormente cristalizam as piroxenas, depois as anfíbolas e, por fim, a biotite. Simultaneamente, com a cristalização da olivina forma-se a anortite da série contínua. À medida que a temperatura vai diminuindo na rede cristalina da anortite, o cálcio pode ser progressivamente substituído por sódio em todas as proporções, originando a série de plagioclases sucessivamente mais ricas em sódio.

Consolidação de magmas

Isomorfismo e polimorfismo
Durante muito tempo, pensou-se que os minerais ficariam caracterizados pela composição quimica e pela sua estrutura interna, que seria única. Contudo chegou-se à conclusão que isso não se verifica para a totalidade dos minerais.

Isomorfismo-Ocorrência de substâncias minerais com composição quimica diferente e textura cristalina semelhante.

É um caso de um grupo de feldspatos designados por plagióclases, que são silicatos em que os iões de sódio e de cálcio se podem intersubstituir dado serem muito semelhantes.

Imagem retirada do cientic

Polimorfismo-Ocorrência de substâncias minerais com a mesma composição quimica e redes cristalinas diferentes. São os casos do carbonato de cálcio que podem formar dois minerais diferentes, a calcite e a aragonite, e do carbono que pode cristalizar na forma de diamante e grafite, devido à temperatura e à pressão. Para baixas pressões, origina-se a grafite e para altas pressões, origina-se o diamante.

Formação de minerais

Todos os processos de cristalização realizados começam por desagregar as substâncias nas suas partículas constituintes, aquecendo ou dissolvendo, para que essas partículas possam movimentar-se livremente no espaço.
O movimento das partículas depende não só das condições inerentes à própria natureza das substâncias que cristalizam mas também de factores externos.
Os principais factores externos que condicionam a formação de cristais são: agitação do meio em que se formam; o tempo; o espaço disponível; e a temperatura. Quanto mais calmo estiver o meio, quanto mais lento for o processo e quanto maior for o espaço disponível, mais desenvolvidos e perfeitos são os cristais obtidos.
A forma dos cristais é dependente das condições envolventes, mas a estrutura cristalina é constante e independente dessas condições.A estrutura cristalina é formada por fiadas de partículas ordenadas ritmicamente segundo direcções do espaço. Essas fiadas definem uma rede em que existem unidades de forma paralelepipédica que constituem a malha elementar.

A estrutura cristalina implica uma disposição ordenada dos átomos ou iões, que formam uma rede tridimensional que segue um modelo geométrico regular e característico de cada espécie mineral. A interacção das partículas tende a criar uma estrutura ordenada em que as ligações entre elas sejam tão numerosas e fortes quanto possível.
Nos cristais, cada partícula é um átomo que ocupa uma posição de modo a ordenar-se no espaço segundo uma rede própria, ficando depois a oscilar em torno da sua posição de equilíbrio.

Propriedades como a clivagem, condutibilidade calorífica e mesmo as diferenças de dureza verificadas em diferentes direcções numa mesma face de um cristal são facilmente explicadas à luz da teoria reticular. Essas propriedades dependem das forças que ligam as partículas entre si. Um mineral cliva mais facilmente segundo planos ligados por forças mais fracas e estes são sempre paralelos uns aos outros.
Imagem
O estado cristalino constitui a organização normal de todos os corpos sólidos, desde que as condições que as condições ambientais o propiciem.
Por vezes, as partículas não chegam a ocupar posições apropriadas de um arranjo regular, ou seja, não chegam a atingir o estado cristalino. A estrutura fica desordenada, como a dos líquidos. A matéria nestas conduções tem uma estrutura amorfa ou vítrea.