quinta-feira, 19 de julho de 2018

Onde os Livros Tomam a Forma de Rochas ...

Litoteca de Portas Abertas. Onde os Livros Tomam a Forma de Rochas ...


DECLARAÇÃO INTERNACIONAL DOS
DIREITOS À MEMÓRIA DA TERRA

11 a 13 de Junho 1991
Realizou-se em
Digne-les-Bains
(França),
o 1.° Simpósio
Internacional
sobre a Protecção
do Património Geológico,
com a participação
de mais de uma centena de
especialistas oriundos
de 30 países de
diversos continentes.


No final do Simpósio,
foi aprovada, por
unanimidade e aclamação,
a designada Carta de Digne -
Declaração Internacional
dos Direitos à Memória
da Terra, belo e
oportuno texto que aqui se
apresenta na sua
versão portuguesa.
1 - Assim como cada vida humana é considerada única, chegou a altura de reconhecer, também, o carácter único da Terra.
2 - É a Terra que nos suporta. Estamos todos ligados à Terra e ela é a ligação entre nós todos.
3 - A Terra, com 4500 milhões de anos de idade, é o berço da vida, da renovação e das metamorfoses dos seres vivos. A sua larga evolução, a sua lenta maturação, deram forma ao ambiente em que vivemos.
4 - A nossa história e a história da Terra estão intimamente ligadas. As suas origens são as nossas origens. A sua história é a nossa história e o seu futuro será o nosso futuro.
5 - A face da Terra, a sua forma, são o nosso ambiente. Este ambiente é diferente do de ontem e será diferente do de amanhã. Não somos mais que um dos momentos da Terra; não somos finalidade, mas sim passagem.
6 - Assim como uma árvore guarda a memória do seu crescimento e da sua vida no seu tronco, também a Terra conserva a memória do seu passado, registada em profundidade ou a superfície, nas rochas, nos fósseis e nas paisagens, registo esse que pode ser lido e traduzido.
7 - Os homens sempre tiveram a preocupação em proteger o memorial do seu passado, ou seja, o seu património cultural. Só há pouco tempo se começou a proteger o ambiente imediato, o nosso património natural. O passado da Terra não é menos importante que o passado dos seres humanos. Chegou o tempo de aprendermos a protegê-lo e protegendo-o aprenderemos a conhecer o passado da Terra, esse livro escrito antes do nosso advento e que é o património geológico.
8 - Nós e a Terra compartilhamos uma herança comum. Cada homem, cada governo não é mais do que o depositário desse património. Cada um de nós deve compreender que qualquer depredação é uma mutilação, uma destruição, uma perda irremediável. Todas as formas do desenvolvimento devem, assim, ter em conta o valor e a singularidade desse património.
9 - Os participantes do 1.° Simpósio Internacional sobre a Protecção do Património Geológico, que incluiu mais de uma centena de especialistas de 30 países diferentes, pedem a todas as autoridades nacionais e internacionais que tenham em consideração e que protejam o património geológico, através de todas as necessárias medidas legais, financeiras e organizacionais.
(Tradução de Professor Doutor Miguel M. Ramalho)
Este é o nosso Universo, com 15 milhões de anos.
Esta é a nossa Galáxia. Este é o nosso Sistema Solar e este é o nosso Planeta, com 4600 milhões de anos. É o único onde temos a certeza em que há vida e inteligência.
Com a tua inteligência podes estudar o planeta em que habitas, estudar como a vida se tornou possível e como surgiram seres parecidos connosco há cerca de 2 milhões de anos. E com a tua inteligência aprenderás a respeitá-lo - para bem dos teus filhos e dos meus netos - e para que eles um dia possam vir a saber se estamos sós neste Universo e, porque não, se existem outros Universos...
Professor Doutor António Ribeiro


Os Trabalhos do Geólogo

As saídas de campo, são a primeira fase de um estudo geológico. O geólogo vai localizando os afloramentos que lhe interessa analisar nas cartas geológicas, e vai fazendo colheita de amostras de rochas, minerais ou fósseis e vai etiquetando-as e assinalando o local da colheita na carta para numa segunda fase proceder à sua análise em laboratório.
Poderá também o estudo incluir a observação de testemunhos de sondagens, permitindo ao geólogo ter acesso a camadas geológicas profundas e que portanto não encontrará em afloramentos à superfície, permitindo-lhe o estudo pormenorizado da fracturação, variação de litologias e outros aspectos relevantes ao estudo. Também se fazem colheitas de diversas amostras a diferentes profundidades para investigação laboratorial.
Em qualquer saída de campo são indispensáveis alguns utensílios que o geólogo necessita para a sua actividade:
Martelo de geólogo
Serve para explorar um afloramento de possível interesse e é também especialmente útil na recolha de amostras frescas.
BússolaIndispensável para referenciar afloramentos e cortes. É também importante para a localização geográfica sobre cartas.
Lupa de geólogoPara visualização de pormenores. A mais comum é a de ampliação 10X.
CanivetePrincipalmente utilizado para testar durezas relativas.
Livro de campoRegisto de locais, afloramentos e qualquer outro aspecto interessante para o trabalho.

No laboratório poderá realizar vários estudos complementares, mais detalhados, onde se destacam:
  • Estudo macroscópico das amostras, permitindo uma classificação prévia que será detalhada e complementada com outros estudos.
  • Estudo de Fósseis (Paleontologia) - permitem conhecer as idades das rochas e os ambientes de sedimentação.
  • Estudo Petrográfico (Petrografia) - permitem a determinação em lâminas delgadas com um microscópio petrográfico, de minerais, microestruturas e outras características que identifiquem as rochas em estudo.
  • Análises Químicas (Geoquímica) - permitem determinar a composição de uma rocha ou mineral, com identificação e percentagem de elementos importantes para estudos petrológicos e geoquímicos. Utilizam-se nestes estudos diversos tipos de aparelhos e métodos, desde a química clássica até á utilização de microssonda electrónica, espectrómetro de absorção atómica ou de massa, espectrómetro por emissão por plasma, difractómetro de raio X, etc.
Análise Fotogeológica
Estudo Petrográfico
de uma Lâmina Delgada
Estudo Geofísico, Diagrafias em Furo de Captação
Numa última fase e na posse de vários dados, tanto de campo como de laboratório, o geólogo dedicar-se-á ao tratamento e interpretação desses dados culminando na execução do relatório geológico final com as conclusões do estudo efectuado.
Sendo a geologia a ciência que estuda a história, estrutura e materiais do planeta Terra, inclui portanto o estudo do seu interior, facilmente se percebe que os meios de estudo atrás descritos não chegam para o conhecimento da Terra, pois pouca informação se obtém das camadas mais interiores do planeta.
Os geólogos recorreram a outros meios e métodos para investigar a estrutura interna da Terra, chamados métodos indirectos, onde se incluem:
  • Métodos geofísicos - baseiam-se em cálculos físicos que procuram compreender e explicar acontecimentos geológicos, são exemplos mais correntes os:
  • Métodos Sísmicos
  • Métodos Gravimétricos
  • Gradiente Geotérmico
Quadro resumo dos métodos de investigação dos geólogos:
Métodos DirectosMétodos Indirectos
Estudo das rochas
Estudo do material vulcânico
Estudo de minas
Realização de sondagens
Estudo de sísmica
Estudos gravimétricos
Estudo do gradiente geotérmico
Estudo de meteoritos


Sondagens Geológicas

São perfurações que se fazem no solo que permitem recolher amostras de camadas interiores da Terra e que nos darão indicações preciosas sobre a sua constituição. As máquinas com que se executam as perfurações denominam-se de Sondas. A profundidade máxima atingida foi cerca de 12 km, correspondendo portanto à camada mais externa da estrutura interna da Terra - a crosta. A partir destas perfurações é possível obter o material da fotografia que se segue e que os geólogos designam por testemunhos ou tarolos.
sonda
testemunho ou tarolo de sondagem
observação dos testemunhos da sondagem


Microscópio Petrográfico de Luz Transmitida

O microscópio petrográfico é um instrumento utilizado na observação de rochas e minerais, possibilitando ampliações que podem chegar às 400X.
Neste tipo de microscópio a fonte de luz encontra-se na parte inferior do mesmo, sendo a luz conduzida por um sistema de lentes que, atravessando a amostra de rocha, permite a sua observação.
O microscópio petrográfico distingue-se do microscópio vulgarmente utilizado em Biologia em dois pontos essenciais:
  • Possui platina rotativa
  • Possui dois filtros polarizadores, chamados de nicóis, um situado abaixo da platina chamado filtro polarizador e outro acima desta chamado filtro analisador.
A platina rotativa é muito importante para que possam ser determinadas propriedades dos minerais quando atravessados pela luz, porque a maioria dos minerais comporta-se de maneira diferente consoante a direcção em que a luz os atravessa. Quando se roda a platina, fazemos variar a direcção em que a luz atravessa o mineral e observa-se as suas diversas propriedades.
De uma forma simplista, vamos tentar explicar como funcionam os filtros polarizadores. Como sabes a luz branca é formada por vários comprimentos de onda que vibram em todas as direcções. Quando a radiação da luz atravessa os filtros, as respectivas ondas passam a vibrar apenas num único plano, designando-se luz polarizada. No microscópio petrográfico, os dois filtros, polarizador e analisador estão colocados de modo a que os respectivos planos de polarização sejam perpendiculares, isto é, o campo do microscópio apresenta-se escuro quando ambos estão inseridos.
Para se perceber melhor, se pensarmos numa persiana que apenas deixe passar os raios solares numa única direcção (equivalente ao polarizador) e colocarmos outra persiana a 90º (perpendicular) não passaria nenhum raio de luz pela janela (equivaleria ao analisador).
As observações com o microscópio de luz transmitida são sempre feitas com luz polarizada, uma vez que o polarizador está sempre inserido. O analisador poderá estar ou não inserido, pelo que poderão ser efectuadas:
  • Observações com luz polarizada não analisada ou com nicóis paralelos (quando o analisador não está inserido), vulgarmente designada por observação em luz natural.
  • Observações com luz analisada ou com nicóis cruzados (quando está inserido o analisador), vulgarmente designada por observação com luz polarizada.
O estudo de rochas e minerais com o microscópio petrográfico é um procedimento quase obrigatório para quase todos os tipos de trabalho do geólogo. Só desta forma, é possível observar aspectos que devido à reduzida dimensão passam despercebidos em observação de amostras de mão, como por exemplo minerais de muito pequena dimensão.
Para a observação em luz transmitida, as amostras têm que ser o mais transparentes possível. Assim as rochas são cortadas numa fatia muito fina colocada numa lâmina, com aproximadamente 0,03 mm de espessura.

Várias fases para obtermos uma lâmina delgada de uma rocha.
A - Amostra de mão da rocha
B - Talisca da rocha com cerca de 0,5 cm de espessura
C - Colagem da talisca à lâmina de vidro
D - Amostra colada na lâmina de vidro
E - Amostra desgastada numa máquina de polimento
F - Lâmina delgada finalizada.


Litoteca

Litoteca é a designação que se deu a um arquivo de amostras de rochas onde se incluem os tarolos de sondagens. A manutenção deste material é precioso para a comunidade geológica, uma vez que estudando as sondagens poderá obter-se dados valiosos para a investigação em curso. Além disso, a realização de um furo de sondagem, custa entre centenas a largos milhares de escudos, mais uma razão para a sua preservação já que poderão ser retomados ou iniciados novos estudos geológicos com base nessas sondagens.
O Instituto Geológico e Mineiro dispõe, de três arquivos de amostragem geológica do subsolo, designados por Litotecas, onde por força legal, vem recolhendo e gerindo a amostragem proveniente de sondagens efectuadas no território nacional.
Faz parte da missão do Núcleo da Litoteca, consolidar o património geológico do país em arquivos próprios, demonstrando capacidade e habilidade técnica para preservá-lo, garantindo a qualidade dos testemunhos e potencializando o conhecimento contido neles, pois a geologia de subsuperfície é cada vez mais importante no conhecimento geológico. A centralização da amostragem geológica, em grandes arquivos permitirá:
Que os investigadores se desloquem a um único local, aumentando a eficiência das consultas e diminuindo o tempo gasto nas mesmas.
Maior disponibilidade das sondagens e maior rapidez de divulgação ao público.
Aproveitamento das sondagens efectuadas com determinados objectivos, para outros estudos de âmbito geológico diferente.

 
Preparação das Sondagens para Arquivo
Arquivo das Sondagens na Litoteca
Sala de Estudo e Consulta ao Arquivo


Minerais

CristalSólido homogéneo, ordenado à escala atómica, ou seja com estrutura interna ordenada (arranjo regular e periódico dos átomos) e definido por uma composição química.
MineralChama-se mineral a um cristal natural e inorgânico com uma estrutura interna cristalina, com composição química bem definida (fixa ou variável entre certos limites também bem definidos) e podendo assumir a forma de um poliedro.
A esta definição de mineral, bastante restritiva, excluem-se alguns exemplos abaixo citados:
  • mercúrio nativo - uma vez que não é sólido, mas sim líquido;
  • opala e calcedónia - uma vez que não tem estrutura interna cristalina mas sim amorfa, sendo classificada como um mineralóide;
  • pérola - uma vez que não é inorgânica mas sim produzida por um animal;
  • limonite - óxido de ferro hidratado sem estrutura interna cristalina;
  • âmbar - uma vez que não é inorgânico mas sim uma resina fóssil produzida por gimnospérmicas.


Mineralogia

Ramo das Ciências da Terra que estuda os minerais e que está intimamente ligada à física e à química. Sendo a definição de mineral, a de uma substância natural, de composição química estabelecida entre determinados limites e estrutura atómica bem definida, são especialmente as propriedades físicas e químicas que permitem a sua identificação e estudo.
O estudo dos minerais é particularmente importante, quer porque a sua utilização económica como matéria-prima é indispensável na nossa sociedade, quer para a compreensão da origem e evolução das rochas.

Formação dos Cristais

A matéria cristalina pode-se formar, fundamentalmente, por 3 processos de cristalização:
1. a partir de uma solução
2. a partir de uma substância fundida
3. a partir de um gás
1. A cristalização a partir de uma solução pode efectuar-se por evaporação lenta e gradual do dissolvente tornando-se as soluções sobressaturadas e conduzindo à cristalização das substâncias aí dissolvidas. Pode também ocorrer precipitação de soluções saturadas, devido à diminuição da temperatura e/ou à diminuição da pressão. Exemplos mais comuns são os de cristalização dos minerais Calcite(CaCO3 - carbonato de cálcio) e Halite (NaCl - Cloreto de sódio). Minerais constituintes de rochas como o Calcário e Salgema, respectivamente.
2. A partir de uma substância fundida também se pode dar Cristalização. Quando um magma arrefece os diferentes iões são atraídos uns pelos outros formando "núcleos cristalinos" dos diferentes minerais. A cristalização efectua-se pelo acarreio de iões, nas mesmas proporções em que formam as partículas constituintes da rocha sólida resultante. Exemplos mais comuns são os minerais silicatados como a Olivina, Quartzo, Moscovite, Biotite, Feldspatos, que são minerais constituintes de rochas como o Granito e Gabro.
3. A terceira forma de cristalização, a partir de um gás ou vapor, é menos frequente que as anteriores, embora os princípios fundamentais sejam idênticos. Os átomos dos elementos dissociados agrupam-se lentamente quando se dá o arrefecimento de um gás, até formar um sólido com uma estrutura cristalina bem definida. Como exemplo deste modo de cristalização temos os cristais de Enxofre que se formam por arrefecimento das fumarolas vulcânicas e vapores carregados de enxofre, nas regiões vulcânicas.

Propriedades dos Minerais

Os minerais apresentam propriedades físicas, químicas e ópticas que permitem a sua caracterização e identificação.
As propriedades físicas dos minerais por serem de uso fácil e imediato e observáveis em amostra de mão, são as mais utilizadas para uma primeira identificação. O conhecimento destas propriedades e a maneira prática de as investigar é fundamental na identificação de minerais, conjuntamente com a utilização de tabelas ou chaves dicotómicas.

Propriedades Físicas

Clivagem
Propriedade que alguns minerais têm de se fragmentarem segundo determinadas superfícies planas e paralelas.
A estas superfícies planas chama-se plano de clivagem.
Planos de clivagem:
Geralmente brilhantes
Direcção cristalográfica definida
Correspondem às direcções
onde as ligações iónicas ou
atómicas são mais fracas.
Podem repetir-se paralelamente a si próprios.
Como bons exemplos de minerais com boa clivagem temos:
  • A moscovite apresentando uma única direcção de clivagem - clivagem basal.
  • A calcite apresentando três direcções de clivagem - clivagem romboédrica.
  • A galena apresentando uma clivagem cúbica.
Segue-se uma figura ilustrando estes três exemplos apresentados.
MOSCOVITEGALENACALCITE
BasalCúblicaRomboédrica
 
Fractura
Designa-se por fractura a maneira como certos minerais partem, esta rotura não tem direcções ou planos definidos e distinguem-se facilmente dos planos de clivagem por serem:
Superfícies de fractura:
Geralmente baças
Irregulares e não planas
Não se repetem paralelamente a si próprias.

Os principais tipos de fractura são:
Conchoidal, concoidal
Fractura com superfícies côncavas e convexas, lisas ou estriadas, semelhantes a conchas.
Ex: quartzo
Esquirolosa
Fractura com esquírolas pontiagudas (aguçadas), à semelhança da madeira quando parte.
Ex: anfíbolas
Irregular
Fractura onde o mineral parte segundo uma superfície irregular.
Ex: turmalina

Ilustração da clivagem e fractura dos Minerais:
ClivagemFractura
Dureza
A dureza é a resistência que o mineral oferece a ser riscado por outro mineral ou objecto alternativo.
A dureza depende do tipo de ligações químicas presentes no mineral, ou seja, quanto mais fortes forem estas ligações maior dureza terá o mineral.
Poderá ser avaliada comparando-a com a de certos minerais-padrão. A escala de dureza mais vulgar constituída por minerais-padrão, é a escala de Mohs, constituída por 10 graus correspondentes às durezas relativas de 10 minerais, ordenados por ordem crescente de dureza. Cada um dos minerais desta escala risca o anterior, de dureza inferior, e é riscado pelo seguinte na escala, portanto de dureza superior.
Quando se vai riscar um mineral mais duro com outro menos duro, este vai desgastar-se sobre o mais duro, à semelhança de quando se escreve com giz no quadro preto ou quando se escreve com o lápis no papel.
Poderão também utilizarem-se objectos de dureza conhecida, para evitar o desgaste constante dos minerais, sendo os mais comuns:
  • Unha
  • Prego (cobre)
  • Canivete (aço)
  • Vidro
Escala de Mohs

Grau

Mineral

1
Talco
2
Gesso
3
Calcite
4
Fluorite
5
Apatite
6
Ortose
7
Quartzo
8
Topázio
9
Corindo

Avaliação Expedita da Dureza dos Minerais

Brilho
O brilho dos minerais é o modo como estes reflectem a luz incidente nas suas superfícies, de preferência as não alteradas.
Quanto ao brilho dividem-se os minerais em:
Brilho Metálico
Característico de determinados minerais que apresentam elevado índice de refracção, como por exemplo metais nativos (ouro, prata). Têm aparência brilhante dos metais.
Brilho Sub-metálico
Brilho um pouco menos intenso que o metálico, exemplo volframite.
Brilho Não Metálico
Característico dos minerais de cor clara , em geral transparentes ou translúcidos. Individializam-se variedades dentro deste brilho:
  • Vítreo - semelhante, no aspecto ao vidro.
  • Nacarado - aspecto do das pérolas;
  • Gorduroso - aspecto oleoso;
  • Sedoso - semelhante ao da seda;
  • Adamantino - aspecto semelhante ao do diamante, brilho intenso;
  • Resinoso - aspecto da resina.

Cor
A cor dos minerais é a característica mais fácil de observar, e pode ser muito importante, quando é típica de um mineral, mas há o caso de minerais que podem apresentar várias cores. Resulta da absorção de algumas radiações da luz branca que incide sobre o mineral.
Assim quanto à cor, os minerais podem ser:
Idiocromáticos
Minerais cuja cor é característica e invariável de amostra para amostra.
Alocromáticos
Minerais que apresentam cores variáveis.
Exemplo do quartzo que vai desde o incolor, rosa, lilás, amarelo, fumado, etc.
Chama-se risca ou traço à cor do pó fino que se forma quando se risca o mineral numa porcelana não vidrada. Quando o mineral é mais duro que a porcelana (dureza 7), não se pode observar a risca, ou seja o mineral não se reduz a pó visto ter dureza superior.
A cor da risca é importante na distinção de minerais que apresentam a mesma cor, é por exemplo o caso da magnetite, da goetite, hematite ambos de cor negra mas com risca distintas, respectivamente, preta, amarelada e avermelhada.
Quanto à risca os minerais podem-se subdividir:
Minerais brilho
metálico e sub-metálico
Regra geral produzem risca de cor escura. Por vezes de cor bastante diferente da do mineral.
Ex. pirite amarelo-latão e risca quase preta.
Minerais de brilho
não metálico e alocromáticos
Geralmente tem traço branco ou acinzentado.
Minerais de brilho
não metálico e idiocromáticos
Traço da cor do mineral, em geral mais esbatida.

Diafaneidade
Diafaneidade ou transparência é a maior ou menor permeabilidade à luz dos minerais, ou seja a quantidade de luz que deixam atravessar.
Os minerais podem ser:
Hialinos
Através dos quais os objectos são visíveis sem modificação da cor.
Transparentes
Através dos quais os objectos são visíveis com possíveis modificação da cor, mantendo-se os contornos nítidos.
Translúcidos
Deixam-se atravessar parcialmente pela luz, mas os objectos não são claramente visíveis.
Opacos
Não se deixam atravessar pela luz.
Hialino                 Transparente              Translúcido                 Opaco

Sabor e Cheiro
Para certos minerais estas propriedades são bons elementos de diagnóstico. São por exemplo os casos de:
Halite - Sabor salgado
Silvite - Sabor amargo
Arsenopirite - Cheiro a alho
Enxofre - Cheiro a ovos pobres
Magnetismo
Certos minerais são fortemente atraídos pelo íman como a magnetite e a pirrotite, outros não são atraídos ou são muito pouco atraídos.
Para diagnosticar esta propriedade utiliza-se um íman ou uma bússola.
Radioactividade
Alguns minerais possuem propriedades radioactivas. São exemplo os minerais de urânio. Esta propriedade pode evidenciar-se utilizando contadores de partículas - contador Geiger.
Fluorescência
A luz ultravioleta é invisível para os seres humanos, porque as suas ondas são muito curtas e não detectadas pelos nossos olhos.
Mas alguns minerais emitem luz quando expostos a luz ultravioleta, dizem-se que são minerais fluorescentes.
Estes minerais absorvem a luz ultravioleta e reflectem-na em ondas mais longas estas detectados pelos nossos olhos.
Exemplo mais comum é da fluorite, mineral que dá o nome a propriedade.


Propriedades Químicas dos Minerais

Estas propriedades são estudadas em laboratórios mineralógicos utilizando variadas técnicas desde as clássicas até às técnicas mais sofisticadas, como difracção de raios X ou microssonda electrónica.
Principais classes em que, estão agrupados os minerais
Elementos nativos
são os minerais que ocorrem na natureza em estado puro, não combinado - como o ouro, prata, cobre, enxofre, diamante, grafite.
Sulfuretos
minerais metálicos de que são exemplo a pirite, calcopirite, galena, blenda.
Óxidos e hidróxidos
minerais comuns, sobretudo nos ambientes mais superficiais da Terra, de que fazem parte entre muitos outros a hematite, goethite, pirolusite e magnetite.
Halóides
Classe restrita que reúne os halogenetos naturais como a halite, silvite, fluorite.
Carbonatos, nitratos
e boratos
calcite, dolomite, malaquite, rodocrosite.
Silicatos
são os minerais mais abundantes da crosta terrestre e são próprios das rochas endógenas (magmáticas e metamórficas) embora apareçam em rochas sedimentares. Como exemplos, olivina, turmalina, piroxenas, anfíbolas, biotite, moscovite, quartzo e feldspatos.

Propriedades Ópticas dos Minerais

O estudo e observação das propriedades ópticas dos minerais é muito importante mas também muito complexo, pois só assim, podemos estudar minerais que formam as rochas mesmo quando são tão pequenos que não se vêem a olho nu.
Para se poderem observar as rochas e os minerais ao microscópio petrográfico é necessário cortá-los em lâminas delgadas muito finas com 0,03 mm de espessura para a luz transmitida do microscópio os poder atravessar.

Observação de Minerais ao Microscópio Petrográfico

Os minerais podem ser observados ao microscópio de duas formas que diferem pelas modificações que a luz sofre na travessia:
A) Luz Paralela ou nicóis paralelos - Os minerais são iluminados por feixe paralelo de luz
B) Luz polarizada ou nicóis cruzados - A iluminação dos minerais é igual à da observação em luz paralela, só que se sujeita a luz emergente da lâmina a uma nova polarização - Analisador.
A observação em luz paralela é indicada para na observação de propriedades ópticas vulgares, tais como:
  • Diafaneidade - Os minerais negros são opacos (não deixam atravessar a luz), os restantes são transparentes ou traslúcidos.
  • Hábito - dá-se o nome de hábito de um cristal ao seu aspecto geral.
    Exemplos de hábitos:
        - Hábito romboédrico - quando os cristais têm a forma de losangos.
        - Hábito prismático - quando os cristais têm a forma de prismas
        - Hábito acicular - quando os cristais têm a forma de agulhas

Forma dos minerais
Cristais euédricoslimitados por linhas poligonais correspondentes às faces dos cristais.
Cristais anédricospossuem limites irregulares.
Clivagem
presença de uma ou mais séries de linhas paralelas que cortam o mineral
Cor
cor que o mineral apresenta em luz transmitida.
Pleocroísmo
variação de cor do mineral com a orientação da iluminação em luz polarizada ou seja rodando a platina
Algumas imagens microscópicas de minerais em luz paralela e luz cruzada:
Feldspato - Microclina
Observação microscópica em luz polarizada
Moscovite
Observação microscópica em luz polarizada
Quartzo
Luz natural
Luz polarizada


Rochas

As rochas são associações compatíveis e estáveis de um ou mais minerais.
O estudo das rochas pode ter vários fins, pode fazer-se um estudo das rochas como fontes ou reservatórios de matérias-primas (minérios, materiais de construção, combustíveis fósseis, águas subterrâneas, etc.), ou podem estudar-se com fins científicos, com vista a conhecer melhor o nosso planeta, já que as rochas são o testemunho mais importante da história da Terra e dão-nos ainda bases para conhecer a história do Sistema Solar.


Tipos de Rochas

Ambientes de Formação das Rochas

Os três grandes ambientes geológicos geradores de rochas, também ditos petrogénicos são:
  • ambiente magmático
  • ambiente sedimentar
  • ambiente metamórfico
As principais diferenças entre eles são definidas em termos de:
  • pressão
  • temperatura
  • composição química
A estes ambientes correspondem respectivamente, as rochas magmáticas, as rochas sedimentares e as rochas metamórficas.
Ambiente Magmático
O ambiente magmático caracteriza-se geralmente por:
  1. Temperaturas elevadas (acima dos 800ºC);
  1. Pressões muito variadas, desde muito baixas, no caso do Vulcanismo, a muito altas, no caso do Plutonismo, ocorrido no interior da Litosfera, variando num intervalo que reflecte as diferentes profundidades a que pode ocorrer;
  1. Variações de composição química, considerada restrita em comparação com ou outros ambientes.

Ambiente Sedimentar
É praticamente o ambiente existente à superfície da Terra, caracteriza-se por:
  1. Baixos valores de temperatura e pressão;
  1. Grande variabilidade na composição química dos materiais;
  1. Proporcionar grandes transformações químicas, tais como a oxidação, carbonatação, hidrólise e a hidratação.

Ambiente Metamórfico
É caracterizado por um grande intervalo de pressões e temperaturas.
Consoante o valor relativo de cada um destes dois parâmetros, o metamorfismo pode ser essencialmente térmico - Metamorfismo de Contacto, ou essencialmente dinâmico - Metamorfismo Regional estreitamente ligado com a formação das cadeias montanhosas.
Quanto à temperatura os valores não excedem, em regra, os 800ºC (valor que marca o inicio da fusão de parte dos minerais, isto é o começo do magmatismo). O ambiente metamórfico, tem assim lugar em meio essencialmente sólido.


Ciclo das Rochas ou Ciclo Petrogénico

As rochas geradas num determinado ambiente geológico são estáveis enquanto permanecem nesse mesmo ambiente. Uma mudança nas condições do ambiente induzem a transformações mais ou menos lentas de modo a que as rochas se adaptem e fiquem estáveis nessas novas condições.
As principais alterações são as da sua textura e a criação de novos minerais de acordo com o novo ambiente, a partir da destruição de outros que mediante as novas condições deixam de ser estáveis. Por exemplo, muitos dos minerais das rochas que se formam em zonas profundas da litosfera alteram-se quando chegam à superfície, dando origem a outros minerais que vão participar na formação das rochas sedimentares. Estas rochas, com o decorrer do tempo geológico podem ser sujeitas a novas condições termodinâmicas, originando rochas metamórficas e mesmo magmáticas quando há fusão do material.
Podemos dizer que as rochas dependem umas das outras e que ao longo do tempo se transformam umas nas outras, dando lugar aos diferentes tipos litológicos ou petrográficos.
A litosfera é a zona da Terra onde se dão os processos internos, a grande profundidade e que consomem energia vinda do interior do Globo, tais como o magmatismo, incluindo o vulcanismo, o metamorfismo e outras acções que resultam em deformações da crosta (dobramentos e falhas) e deslocações da litosfera - são os chamados fenómenos geodinâmicos internos ou endógenos.
Os processos que ocorrem à superfície ou na película mais externa da crosta terrestre e que consomem energia exterior ao nosso planeta, principalmente energia solar, são chamados fenómenos geodinâmicos externos ou exógenos.
A partir do magma por arrefecimento, solidificação e cristalização originam-se as rochas magmáticas ou ígneas que por processos de levantamento podem chegar à superfície onde ficam sujeitas aos processos geodinâmicos externos (meteorização, erosão, transporte e sedimentação) originando-se sedimentos.
Posteriormente, estes sedimentos são sujeitos a processos físico-químicos que conduzem à formação de rochas sedimentares. O conjunto desses processos denomina-se por diagénese. À medida que estas rochas ou os sedimentos, vão atingindo zonas mais profundas da litosfera, por subsidência ou por subducção, a temperatura e a pressão aumentam dando-se então inicio a processos metamórficos com geração de rochas metamórficas. Com a continuação do aumento de pressão e temperatura, as rochas podem fundir dando origem a um magma, completando assim o ciclo.
Dentro deste ciclo existem ciclos mais pequenos, como se pode ver na figura abaixo, já que uma rocha magmática ou uma rocha sedimentar podem sofrer processos metamórficos e mesmo voltar a fundir originando um magma.
Ciclo das Rochas ou Ciclo Petrogénico

Rochas Magmáticas ou Ígneas

Tal como o nome indica, estas rochas forma-se a partir da cristalização de um magma, podendo também ser designadas por ígneas.
O ambiente em que se formam as rochas magmáticas é caracterizado por temperaturas muito elevadas, o que permite a existência de materiais rochosos em fusão (magma).
O magma gera-se a grandes profundidades, durante a sua ascensão pode estacionar em câmaras magmáticas onde vai arrefecendo, consoante o arrefecimento se processa de uma forma lenta ou rápida, as rochas que se vão formar apresentam características texturais diferentes. O magma poderá ainda subir para níveis mais superficiais, sob a forma de filões, diques, soleiras, etc, ou poderá mesmo sair directamente para o exterior por processos de vulcanismo.

Representação esquemática dos principais tipos de estruturas intrusivas e extrusivas

Consoante a profundidade a que o magma solidifica classificam-se as rochas em:
Rochas Plutónicas ou IntrusivasResultam do arrefecimento e cristalização lenta do magma em profundidade, sendo o arrefecimento lento, os minerais que se vão formar apresentam dimensões consideráveis, sendo facilmente visíveis à vista desarmada. Um exemplo deste tipo de rochas, são os granitos.
Existem também como referimos, rochas magmáticas que se formam a profundidades intermédias em estruturas filonianas como os diques e as soleiras ou filões camada.
Rochas Vulcânicas ou ExtrusivasQuando a consolidação do magma é feito à superfície ou muito perto dela, as rochas designam-se vulcânicas. Estas rochas resultam do arrefecimento muito rápido do magma, visto a temperatura à superfície ser bastante inferior à temperatura a que se encontrava o magma, assim, os minerais não tem tempo suficiente para se desenvolver e por esta razão vão apresentar dimensões muito reduzidas por vezes até microscópicas. Os basaltos são as rochas vulcânicas mais comuns.


Textura das Rochas Magmáticas

Como se acabou de ver, as rochas magmáticas intrusivas ou plutónicas são aquelas que solidificam lentamente no interior da crosta, portanto os minerais têm mais tempo para se formarem e diz-se que estas rochas têm textura holocristalina, granular ou fanerítica, em que todos os minerais seus constituintes são visíveis a olho nu. Esta pode ser de grão fino, designando-se por textura aplítica, quando todos os cristais são de grande dimensões têm textura pegmatítica. Certas rochas têm cristais grandes, que sobressaem na massa granular da rocha, diz-se que têm textura porfiróide.

Tipo de Texturas

TEXTURA GRANULAROs minerais apresentam sensivelmente
as mesmas dimensões
TEXTURA PORFIRÓIDENo seio de uma massa mais fina ocorrem
cristais bem desenvolvidos
TEXTURA PEGMATÍTICAOs minerais da rocha apresentam-se em
cristais de grandes dimensões
TEXTURA APLÍTICAOs minerais apresentam-se em pequenos
grãos quase invisíveis à vista desarmada

As rochas magmáticas extrusivas ou vulcânicas são as que têm um arrefecimento rápido à superfície, e por isso, os minerais são de pequenas dimensões e não se distinguem à vista desarmada, diz-se que têm textura afanítica, em que só ao microscópio petrográfico se podem observar os seus constituintes, ou textura vítrea em que não há individualização dos seus minerais nem mesmo quando observados ao microscópio, como por exemplo, os vidros vulcânicos, (obsidiana).
Existem rochas que se formam em profundidades intermédias ou à superfície nas quais se observam cristais mais desenvolvidos, fenocristais, dispersos numa matriz com textura afanítica. Diz-se que estas rochas apresentam textura porfírica.


Minerais das Rochas Magmáticas

Os minerais mais comuns nas rochas magmáticas são: quartzo, feldspatos e plagioclases, feldspatóides (nefelina, leucite), micas (moscovite, biotite), piroxenas, anfíbolas e olivina. Estes podem ser em cada caso essenciais, ou seja, são os que caracterizam a rocha que os contém, ou podem ser minerais acessórios, que existindo numa rocha não afectam as características da mesma.
Quadro classificativo das principais rochas magmáticas em função dos minerais presentes:
Rochas
Magmáticas
Principais Minerais
PLUTÓNICASVULCÂNICAS
Quartzo
Feldspato
potássico
Feldspato
Calco-sódico
Moscovite
Biotite
Anfíbola
Piroxena
Olivina
GRANITORIÓLITO
SIENITOTRAQUITO
DIORITOANDESITO
GABROBASALTO
  minerais abundantes (essenciais)
     minerais pouco abundantes (acessórios)
        minerais raros (acessórios)


Cor das Rochas Magmáticas

Para a classificação das rochas magmáticas, faz-se a distinção entre minerais mais claros, denominados de félsicos (quartzo, feldspatos) e minerais mais escuros, designados de máficos (biotite, piroxenas, anfíbolas e olivinas).
As proporções relativas entre estes dois tipos de minerais, permitem classificar as rochas em:
Rochas Leucocratas
De cor clara, ricas em minerais félsicos e portanto, pobres em máficos.
Ex. Granito, Riólito, Sienito, Traquito.
Rochas
Mesocratas
De cor intermédia, com proporções aproximadas dos dois tipos de minerais.
Ex. Diorito, Andesito.
Rochas Melanocratas
De cor escura, ricas em minerais máficos.
Ex. Gabro, Dolerito, Basalto.

Para a classificação em amostra de mão utilizam-se quadros como o da figura seguinte:
Principais
minerais
Textura

 

Rochas Metamórficas

As rochas metamórficas geralmente, resultam da transformação de rochas pré-existentes. Estas transformações decorrem quando essas rochas atingem grandes profundidades ou quando são encaixantes nas intrusões magmáticas, sem contudo passarem pelo estado de fusão. Nestes casos, devido às novas condições de pressão e de temperatura, diferentes das que presidiram à sua génese, as rochas vão sofrer alterações nas suas características originais.
MetamorfismoÉ o conjunto das transformações e das reacções que uma rocha sofre quando é sujeita a condições de pressão e temperatura dife-rentes das que presidiram à sua génese.
Estas modificações consistem essencialmente nos reajustamentos mineralógicos e texturais das rochas em consequência das novas condições físico-químicas, nomeadamente de pressão e temperatura do meio. Mas outros factores também são muito importantes no metamorfismo como é o caso da acção dos fluidos e do tempo.
Todos estes factores não actuam conjuntamente e com a mesma intensidade falando-se de diferentes tipos e intensidade de metamorfismo.
Quanto maiores forem a temperatura e pressão maior será a intensidade do metamorfismo e maiores vão sendo as transformações das rochas até chegar a um ponto chamado de ultrametamorfismo, que faz a transição para o ambiente magmático. Inversamente variações muito pequenas de temperatura e pressão induzem transformações menos acentuadas das rochas podendo facilmente concluir-se qual a rocha inicial metamorfizada.
Geralmente estas rochas são deformadas, apresentando foliação e xistosidade. A xistosidade é evidenciada pela facilidade com que a rocha se destaca em lâminas, como é exemplo o xisto. A foliação é evidenciada por bandas alternadas de minerais claros e minerais escuros e/ou pela orientação preferencial dos minerais que as constituem.
O metamorfismo encontra-se frequentemente associado à formação de cadeias montanhosas e diz-se que o metamorfismo é do tipo "regional", pois afecta grandes quantidades de rochas com espessura e superfície consideráveis.
Mas as rochas metamórficas também poderão resultar, das alterações térmicas que as rochas encaixantes sofrem quando se dão as intrusões de maciços magmáticos. Fala-se então de metamorfismo de contacto, afectando apenas as rochas envolventes do maciço.
Metamorfismo de ContactoA transformação da rocha ocorre na vizinhança de uma intrusão magmática. A temperatura e os fluídos deverão ser os factores de metamorfismo dominantes.
Metamorfismo RegionalMetamorfismo de carácter regional e normalmente associada à orogénese.
Resumindo, a rocha metamórfica é a rocha resultante de um processo de alteração das condições originais que presidiram à sua génese. Esta alteração das condições do meio, vai ter como consequência uma resposta da rocha que terá que se adaptar às novas condições, podendo alterar a sua textura e os seus minerais constituintes passando a possuir outros mais estáveis nas condições actuais. Alguns destes novos minerais permitem avaliar as condições de pressão e temperatura a que as rochas estiveram sujeitas e designam-se por minerais-índice ou tipomorfos, como por exemplo a estaurolite e silimanite e dizem-se também minerais característicos do ambiente metamórfico.
Seguem-se alguns exemplos de rochas metamórficas.

Ardósia

Caracteriza-se por apresentar uma série de planos, muito bem definidos, que se sobrepõem uns aos outros. Os minerais que o constituem são em geral minerais de argila e apresentam dimensões tão reduzidas que não se distinguem a olho nú. Por vezes, contêm fósseis.

Xisto

Caracteriza-se por apresentar uma textura formada por uma série de planos. Os minerais que o constituem são em geral filosilicatos, (ex.: Biotite e Clorite) e apresentam dimensões tão reduzidas que não se distinguem a olho nú. Distinguem-se das Ardósias por os planos de xistosidade terem maior brilho. Resultam essencialmente da transformação de rochas argilosas.

Gnaisses

Frequentemente derivado de rochas ricas de quartzo e feldspato. Os minerais encontram-se todos recristalizados e dispostos segundo faixas mais ou menos paralelas, formando bandas alternadas, claras e escuras. Regra geral os grãos apresentam uma forma arredondada ou lenticular.

Quartzitos

Rocha essencialmente constituída por grãos de quartzo resultantes da recristalização de arenitos siliciosos. Por norma apresenta tonalidades claras.

Mármores

Rocha resultante da recristalização de calcários ou dolomias. Distinguindo-se destas rochas pela dimensão dos grãos de calcite, visíveis à vista desarmada, e pelo seu brilho.


Sequências Metamórficas

Considera-se como sequência metamórfica, o conjunto de rochas derivadas de m mesmo tipo de rocha original, correspondentes a sucessivos graus crescentes de metamorfismo.
Sequência Argilosa - Originada a partir de argilitos ou de siltitos é representada pela sucessão:
ARDÓSIA > FILÁDIOS > MICAXISTOS > GNAISSES
Sequência Básica  - Originada a partir de basaltos, gabros, etc. É representada pela sucessão:
XISTOS VERDES > ANFIBOLITOS
Sequência Quartzo-feldspática - Originada a partir de rochas graníticas e riolíticas, mostra os seguintes termos:
GNAISSES > MIGMATITOS
Sequência Carbonatada - Com inicio nos calcários, evolui para mármores.
CALCÁRIOS > MÁRMORES
Sequência Carbonácea - Desenvolvida a partir de carvões fósseis, é representada por:
ANTRACITE > GRAFITE

Rochas Sedimentares

A génese de sedimentos, isto é, a formação de produtos resultantes da alteração das rochas preexistentes, pertence ao conjunto de processos que ocorrem à superfície da crosta. Sob determinadas condições, estes sedimentos podem vir a formar rochas, chamadas rochas sedimentares.
As rochas sedimentares resultam do transporte, acumulação e consolidação dos sedimentos, provenientes, quer da erosão de rochas preexistentes, quer da precipitação química de substâncias, quer de material correspondente a conchas, esqueletos, espículas de organismos mortos.
Estas, constituem uma fina película, cuja espessura raramente ultrapassa os 2 Km, cobrindo no entanto cerca de 80% da superfície do planeta, constituindo a maioria das suas paisagens.
As rochas sedimentares sofrem um longo processo de transformações, que se inicia com a alteração e termina na diagénese ou litificação.


Ciclo Sedimentar

As rochas da superfície terrestre estão a ser continuamente alteradas por agentes naturais, como a água, os gases atmosféricos, a acção dos seres vivos e as variações de temperatura. Os produtos resultantes da alteração podem ser detríticos (ex.: pedras soltas, areia, fracção fina dos solos) ou dissolverem-se na água.
Quase simultaneamente com a alteração das rochas dá-se a sua erosão, que é o processo de arrancar e deslocar os materiais rochosos previamente alterados.
Depois são transportados por diversos agentes, como as águas dos rios e o vento, e acumulam-se em lugares favoráveis, como por exemplo, rios, lagos, lagoas, praias e fundos oceânicos, dando-se a sedimentação desses materiais. Se o agente de transporte é a água, durante a sedimentação, também podem depositar-se por precipitação química as substâncias dissolvidas na água, dando origem a rochas sedimentares de origem quimiogénica, como é o caso do gesso e do salgema.
Também poderão sedimentar restos de conchas, carapaças e esqueletos de animais mortos se estes existirem no local de acumulação ou nas proximidades, como numa praia ou num lago.

Alteração ou MeteorizaçãoProcesso pelo qual as rochas perdem as características físico-químicas originais.
ErosãoFenómeno de desgaste dos materias rochosos por acção das águas, vento e seres vivos.
TransporteMovimento dos materiais resultantes da erosão, pela acção da água, do vento e da força da gravidade.
SedimentaçãoProcesso de deposição dos sedimentos previamente erodidos e transportados.
Normalmente, os agentes de erosão são também agentes de transporte e sedimentação, pois estes processos podem ocorrer simultaneamente. A estes dá-se o nome de Agentes de Erosão, Transporte e Sedimentação, sendo os mais importantes:
  • A água da chuva, rios, mares, glaciares;
  • O vento;
  • A força da gravidade.
Em resumo, na sedimentação podem participar isolados ou em conjunto, detritos ou clastos arrancados a rochas preexistentes, substâncias dissolvidas nas águas e sedimentos de origem orgânica.
Depois da sedimentação, inicia-se o último processo por que passam os sedimentos, antes da formação das verdadeiras rochas sedimentares, a Diagénese. Começa com a redução de volume dos sedimentos, devido ao peso dos sedimentos que se vão depositando por cima. Nos sedimentos mais profundos vão-se reduzindo os espaços vazios e estes começam a agregar-se e a compactar. Com a compactação, os sedimentos tornam-se mais resistentes adquirindo um aspecto de rocha.

DiagéneseConjunto de processos situados entre a sedimentação e o metamorfismo, que actuam sobre os sedimentos provocando a sua compactação e formação de rochas mais consistentes.
Associada à compactação dos sedimentos, decorre o processo de cimentação que consiste no aparecimento de uma matriz ou seja material muito fino entre os grãos dos sedimentos, ou um cimento resultante da precipitação de substâncias, geralmente carbonato ou sílica, conferindo mais consistência.
Nos sedimentos mais profundos, pode existir também modificações nos minerais e alterações químicas com trocas de substâncias entre as rochas e as soluções que circulam em volta, dando origem a novos minerais designados de neoformação.
Ciclo Sedimentar


Classificação das Rochas Sedimentares

As rochas sedimentares classificam-se em três grupos principais, consoante a origem dos sedimentos que as constituem:

Rochas Detríticas

São rochas cuja componente predominante são os detritos de rochas preexistentes, resultantes sobretudo da alteração e erosão que actuaram sobre essas mesmas rochas.
Podem dividir-se em dois grandes grupos:
  • Rochas sedimentares detríticas móveis
    Como exemplo, os calhaus, areias, argilas e os siltes.
  • Rochas sedimentares detríticas consolidadaCaso dos conglomerados, brechas, arenitos, siltitos e dos argilitos
Quanto ao tamanho dos sedimentos, estes são designados:

Tamanho
Dimensão
Rochas Móveis
Rochas Consolidadas
Brechas, Conglomerados
Arenitos
Siltitos
Argilitos
Balastros
> 2 mm
Cascalheiras
Areias
2 - 1/16 mm
Areias
Siltes
1/16 - 1/256 mm
Siltes
Argilas
< 1/256 mm
Argilas

Rochas Quimiobiogénicas ou Organogénicas

Resultam da acumulação de organismos depois de mortos ou de detritos da sua actividade.
A esses restos de organismos preservados nas rochas chamam-se fósseis, é o exemplo da rocha diatomito que é constituída essencialmente por carapaças de diatomáceas.
As rochas fossíliferas mais comuns são os calcários fossilíferos, que resultam da precipitação de carbonato de cálcio que vai cimentar e consolidar restos de animais.
Quando se dá a preservação das partes orgânicas, caso não sejam totalmente decompostas, pode dar-se a formação de rochas carbonáceas - estas rochas incluem os carvões fósseis e os hidrocarbonetos naturais como o petróleo.

Rochas Quimiogénicas

Resultam da precipitação a partir de substâncias dissolvidas na água que poderão através dela serem transportadas a longas distâncias.
A precipitação dos produtos que irão dar origem a estas rochas, dá-se em condições químicas e de temperatura que não permitem que a água continue a transportá-los. Formam-se então rochas de precipitação química como por exemplo as estalactites, calcário comum e o sílex.
O processo mais comum de precipitação é a evaporação, verificado no caso das rochas evaporíticas. Originam-se por precipitação de sais quando se dá a evaporação das águas que os contêm em solução, como exemplos temos o gesso e a halite (sal de cozinha).

COMO CITAR ESTA PUBLICAÇÃO (HOW TO CITE THIS PUBLICATION):Instituto Geológico e Mineiro (2001). Litoteca de Portas Abertas. Instituto Geológico e Mineiro
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http://www.lneg.pt/CienciaParaTodos/edicoes_online/diversos/guiao_litoteca/texto

Fonte: http://www.lneg.pt/CienciaParaTodos/edicoes_online/diversos/guiao_litoteca/texto#capitulo1