processos geológicos

2. PROCESSOS GEOLÓGICOS
Denominam-se Processos Geológicos ou Dinâmica, o conjunto de
ações que promovem modificações da crosta terrestre, seja em sua
forma, estrutura ou composição. A energia necessária a tais ações
provém do sol ou do interior da Terra.
Os Processos Geológicos que ocorrem dentro (endógenos) e sobre
(exógenos) no Planeta Terra podem ser reunidos num ciclo de processos
que agem continuamente sobre o material rochoso.
2.1. PROCESSOS GEOLÓGICOS ENDÓGENOS OU DINÂMICA INTERNA
São processos que ocorrem utilizando energia proveniente do
interior da Terra, formando e modificando a composição e a estrutura da
crosta, em uma ação mais construtiva.
São processos geológicos endógenos: vulcanismo, terremotos,
plutonismo, orogênese, epirogênese, magmatismo, metamorfismo, etc.
Tais processos não ocorrem isoladamente, eles se interelacionam da
seguinte maneira:
Os sedimentos (areia, cascalho, etc.) quando depositados podem se
consolidar formando as rochas sedimentares. Ocorrendo aumento de
pressão e temperatura (metamorfismo) estas rochas se transformam em
rochas metamórficas. Aumentando-se ainda mais a pressão e
temperatura, estas rochas podem se fundir originando um magma,
iniciando-se o magmatismo. No seu movimento no interior da crosta, o
magma pode atingir a superfície (vulcanismo) onde se resfria
rapidamente formando as rochas vulcânicas. Se o magma não atinge a
superfície e se resfria no interior da crosta, tem-se o plutonismo com a
conseqüente formação de rochas plutônicas.
As rochas existentes podem sofrer perturbações, devido a esforços
que ocorrem no interior da crosta, deformando ou quebrando-se,
originando dobras e falhas. Tais esforços ao provocarem
reacomodações de partes da crosta produzem vibrações que se propagam
em forma de ondas constituindo os terromotos.
A orogênese é responsável pela formação de montanhas. Várias são
as causas que levam à formação de montanhas, entre elas a erosão,
falhas, etc., mas as grandes cadeias têm sua gênese associadas aos
geossinclinais. Geossinclinais são locais de intensa sedimentação, que
associada ao magmatismo, provocam sua subsidência com posterior
arqueamento e soerguimento. O levantamento das cadeias de
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montanhas, após o entulhamento dos geossinclinais, parece estar ligado
a movimentos tectônicos (esforços provenientes do interior da Terra).
Entre as várias teorias que procura explicar essa dinâmica, a Teoria
Tectônica de Placas é bastante difundida. Esta teoria também procura
explicar a deriva dos continentes como, por exemplo, o afastamento
entre o Brasil e a África.
A epirogênese consiste dos movimentos lentos, descendentes ou
ascendentes dos continentes, afetando grandes áreas continentais. Uma
das teorias que explicam estes movimentos é a Isostasia.
2.2. PROCESSOS GEOLÓGICOS EXÓGENOS OU DINÂMICA EXTERNA
São processos que ocorrem usando a energia proveniente do
exterior da Terra, consistindo basicamente da energia solar que atua
direta ou indiretamente sobre a superfície da crosta, em uma ação mais
destrutiva.
São processos geológicos exógenos: o intemperismo e a ação das
águas superficiais e subterrâneas, do vento, do gelo e dos organismos.
Os processos de desagregação e decomposição de rochas por ação
das águas superficiais e subterrâneas, do vento, do gelo e dos
organismos constituem o intemperismo. O intemperismo e a
fotossíntese são dois processos fundamentais para a vida pois sem o
intemperismo não haveria destruição das rochas e a formação dos solos,
e sem a fotossíntese não haveria fixação da energia solar, vital ao ciclo
de vida da Terra. A água atua tanto na superfície como na subsuperfície,
tendo ação intempérica – é o principal agente de intemperismo químico
– erosiva e transportadora.
Ao percolar, a água transporta (lixívia) solutos para o lençol
freático, atingindo o mar ou outro ambiente de sedimentação, podendo
ocorrer aí precipitação e conseqüente formação de rochas sedimentares
químicas. Ao escoar pela superfície, transporta sedimentos (erosão),
depositando-os com a diminuição de sua energia, formando depósitos
que originarão solos ou rochas sedimentares clásticas.
O vento e o gelo são agentes intempéricos e transportadores. O
intemperismo se dá pela ação abrasiva de partículas por eles
transportadas.
Os organismos atuam amplamente sobre a crosta terrestre, desde o
microrganismo que se fixa na rocha até o homem que a fragmenta para
comercializa-la.
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As duas fontes de energia principais, para a ocorrência dos
processos geológicos, são independentes entre si, sendo, entretanto, os
seus efeitos recíprocos. Por exemplo, a formação de montanhas em uma
determinada área é independente dos processos exógenos que estejam
porventura ocorrendo, no entanto, vai gerar uma nova condição de
atuação da erosão sobre montanhas surgidas, que é um processo
exógeno.
As forças exógenas tendem a destruir a superfície dos continentes,
transportando os materiais que vão se depositando. Por este processo, a
tendência é o aplainamento total da superfície terrestre. No entanto,
embora estes processos ocorram desde o início da existência da Terra, o
aplainamento jamais se completou devido às forças endógenas que
agem, em parte, em sentido contraio ao da erosão. A matéria
proveniente do interior da Terra é continuamente impulsionada rumo à
superfície, formando rochas novas, acentuando as diferenças do relevo e
evitando que seja atingido o aplainamento, o equilíbrio da superfície. A
modelagem da crosta terrestre é o objeto de estudo da geomorfologia.
Os processos geológicos podem ser reunidos num ciclo que atua
continuamente sobre a crosta terrestre:
MAGMA
Cristalização
Fusão
ROCHA
METAMÓRFICA
ROCHA
MAGMÁTICA
Metamorfismo
ROCHA
SEDIMENTAR
Intemperismo
Diagênese
SEDIMENTO
Pedogênese
SOLO
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O ciclo é percorrido do seguinte modo: iniciando-se, por exemplo,
com o intemperismo, temos uma destruição das rochas expostas na
superfície pela influência de agentes químicos e físicos. O material
resultante é, então, transportado por diversos meios a um local de
deposição (uma depressão marinha ou continental) onde se acumula. No
empilhamento sucessivo destes materiais, ocorre que as porções mais
profundas sofrem maior compactação, por ser maior o pacote de
sedimentos sobrepostos, consolidando-se e formando as rochas
sedimentares. As rochas sedimentares podem ser novamente expostas ao
intemperismo por levantamentos parciais da crosta. Este é um ciclo que
faz parte dos processos geológicos exógenos.
Há outro possível que consiste na transformação de uma rocha
submetida a aumentos de temperatura e pressão no local, que é o
metamorfismo, levando a formação de rochas metamórficas. Este
material pode sofrer ascensão e ser novamente exposto ao intemperismo,
ou pode se refundir (magmatismo) podendo ascender na crosta e se
derramar como produto vulcânico (vulcanismo) ou permanecer no
interior da crosta e se consolidar como um produto plutônico
(plutonismo). Estas rochas, assim formadas, podem ser novamente
expostas à erosão, fechando o outro ciclo que faz parte dos processos
geológicos endógenos.
O interrelacionamento existente entre estes dois ciclos, ou seja,
entre os processos geológicos endógenos e exógenos, é tal que os índios
que vivem da pesca na Amazônia, têm uma profunda ligação com a
orogênese responsável pela elevação dos Andes, e que hoje por
intemperismo alimenta de sedimentos ricos, as águas dos rios da
Amazônia, tornando-os mais piscosos.
2.3. MAGMA
2.3.1. Conceito
É uma mistura complexa de substâncias em estado de fusão,
essencialmente constituída de silicatos, contendo consideráveis
quantidades de voláteis (vapor de água e outros gases).
2.3.2. Origem
Os desequilíbrios de pressão e temperatura podem formar o magma.
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2.3.2.1. Princípio
Cada substância ou grupo de substâncias tem um campo de
existência real definido por condições de temperatura e pressão.
2.3.3. Fontes de calor e de pressão
a)
b)
c)
d)
e)
f)
Pressão de sedimentos (geossinclinal)
Calor do núcleo
Desagregação de materiais radioativos
Deslizamentos internos
Condensação do núcleo e de camadas entre 70 – 700 km de
profundidade
Movimentos tectônicos (oro = montanha e epiro = continente).
2.3.4. Composição do Magma
a) Não voláteis
SiO2 (59,12%), Al2O3 (13,34%), CaO (5,08%), Fe2O3 (3,08%), FeO
(3,80%), MgO (3,49%), Na2O (2,84%), K2O (3,13%), TiO2 (1,05%),
P2O5 (0,30%), outros (1,15%).
b) Voláteis (composição muito variável)
H2O, NH3, H2SO4, CO2, NH4Cl, SO2, CO, HCl e outros.
2.3.5. Resfriamento do Magma
a) Temperatura inicial: 900 a 1.150oC
b) Tipos de resfriamento
. BRUSCO: contato com a água.
. RÁPIDO: contato com o ar.
. LENTO: ao abrigo do ar e da água.
c) Quanto ao teor de silício temos:
. Magmas ácidos (> 65% de Si) => pouco fluídos
. Magmas básicos (# 65% de Si) => mais fluídos
2.3.5.1. Fases do Resfriamento
a)
Fase Primária: formam-se os minerais acessórios das rochas
ígneas (zirconita, titanita, monazita, cromita, ilmenita, etc.);
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b) Fase Principal: formam-se os minerais máficos e siálicos;
c) Fase Residual: ocorre a expulsão dos voláteis.
2.3.6. Tipos Fundamentais de Magma
A partir da determinação da composição do conjunto das rochas
ígneas existentes na porção superficial da crosta terrestre ficou
evidenciada a existência de dois grupos composicionais principais
levando à inferência de que existam dois tipos fundamentais de magma.
Ácidos ou graníticos: são produzidos por fusão de rochas préexistentes em profundidades que variam de 7 a 15 km.
Básicos ou basálticos: se originam em profundidade de 40 a
100 km na parte superior do manto por fusão de rochas básicas
e ultrabásicas.
Magma básico
Olivina – (Mg,Fe)SiO4
Piroxênios (hiperstênio,
augita, diopsídio)
anfibólios (Tremolita)
Micas (biotita, muscovita)
Minerais Máficos
Série descontínua
Min. Ferromagnesiano
Magma ácido
Anortita (CaAl2Si2O8)
Bytonita
Feldspatos K
Quartzo
Zeólitos
Soluções salinas
Labradorita
Andesina
Oligoclásio
(minerais Siálicos)
(série contínua)
(minerais Félsicos)
2.3.7. Viscosidade
A viscosidade é definida como sendo a resistência ao escoamento,
determinando assim a pouca ou muita fluidez do magma, sendo função
de sua composição, temperatura e pressão a que está submetido.
Assim observa-se que:
. quanto maior a temperatura, menor a viscosidade
. quanto maior a pressão no ambiente, maior a viscosidade
. quanto maior o conteúdo em elementos voláteis, menor é a viscosidade
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2.3.8. Cristalização do Magma
O magma ao se resfriar, possibilita a cristalização de diferentes
minerais, cujo conjunto constitui a rocha ígnea. Inicialmente cristalizase grande parte dos silicatos, obedecendo a uma seqüência determinada
pela temperatura e composição do magma, conhecida como Série de
Bowen. Bowen mostrou que os silicatos comuns das rochas ígneas se
cristalizam segundo uma ordem, em duas séries distintas: uma série de
reação contínua e uma série de reação descontínua. Na primeira, os
minerais mudam initerruptamente de composição, reagindo
continuamente com a fusão, e na segunda, um mineral pré-formado
reage com a fusão, formando um novo mineral com composição e
estrutura cristalina diferentes.
SÉRIE DE BOWEN
Série descontínua
(ferro-magnesiana)
T1
Série contínua
(plagioclásio)
Olivina
Plagioclásio cálcico
Piroxênio
Plagioclásio calco-sódico
Temperatura e Anfibólio
acidez
Biotita
Plagioclásio sódico-cálcico
Plagioclásio sódico
Feldspato potássico
T2 decrescente
Muscovita
Quartzo
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