Trabalho G1 - Tectossilicatos PDF

Preview

Summary

Trabalho da G2 sobre um grupo específico de minerais....

Description

LABORATÓRIO DE GEOLOGIA – ENG1202 – 2016.1 Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro

Aulas de campo: MUSEU

DE CIÊNCIAS E DA TERRA E ARPOADOR

Nomes: Flavio Henrique Mendonça da Conceição Priscilla Maria de Mello Serafim Turma: 3VD

A classe dos tectossilicatos Os minerais da classe dos tectossilicatos são os mais importantes entre os denominados minerais formadores de rocha. Mais de 60% em volume das rochas que constituem a crosta terrestre estão formadas por minerais desta classe. A estrutura cristalina básica - assim como no caso dos demais silicatos - é formada por um retículo construído a partir de tetraedros Si(Al)O 4, onde os átomos de Si - na maioria das vezes - parcialmente substituídos pelo Al - são coordenados por quatro átomos de O, formando a unidade tetraédrica fundamental. As ligações Si-O e Al-O nos tetraedros contêm contribuições covalente e iônica em proporções similares e são muito fortes. No caso particular dos tectossilicatos, cada átomo de O está sempre compartilhado por dois tetraedros adjacentes, formando uma rede tridimensional contínua com o mais alto grau de polimerização possível para aquelas unidades fundamentais. Os principais minerais desta classe incluem os grupos da sílica (do qual o quartzo é o mineral mais típico), dos feldspatos, dos feldspatóides e das zeólitas, além das escapolitas, minerais de ocorrência mais restrita, que aparecem em algumas rochas metamórficas. A maioria dos tectossilicatos tem grande importância tecnológica, com inúmeras aplicações industriais. Sendo os tectossilicatos a classe de minerais mais abundante no mundo, decidimos falar sobre o quartzo, que ao lado dos feldspatos é o que se encontra em maior quantidade na crosta continental.

Figura Grupo dos Feldspatos Figura Figura 3 2- Grupo -1Grupo dos das Feldspatóides Sílicas

Quartzo

Figura 4 - Grupo das Zeólitas

A formação do quartzo é resultado de um processo geológico que pode levar milhares de anos. Tudo começa quando o magma das regiões profundas da Terra encontra, através de fendas e fissuras, um caminho para chegar mais perto da superfície. Afastado do calor do centro do planeta, o magma começa a se resfriar, dando origem às rochas. Algumas vezes também são formadas cavidades com a água que penetra no subsolo a partir da superfície - e é nessas cavidades que aparecem os cristais, pois o líquido represado por elas é rico em minerais dissolvidos das rochas. O quartzo é um desses minerais mais comuns. Ele está presente nos três tipos de rocha que existem no planeta, as sedimentares, as ígneas e as metamórficas. Quando aparecem em soluções aquosas nas cavidades das rochas, as Figura 5 - Cristal de Quartzo moléculas de quartzo podem se agrupar na forma de cristais. Submetida a temperaturas de até centenas de graus Celsius, a água com quartzo dissolvido começa a evaporar. Nessa etapa, os cristais surgem em torno de um minúsculo núcleo, chamado de germe, sobre o qual as moléculas de quartzo vão se juntando, fazendo a estrutura ganhar volume. Quando toda a solução evapora, os cristais aparecem nas bordas dos depósitos subterrâneos. A geometria peculiar - o cristal de quartzo possui três faces em cada ponta - é determinada pela forma como seus átomos se ligam entre si. Entre os vários tipos de cristais de quartzo, os incolores, chamados de cristais de rocha, são os mais comuns e têm pouco valor comercial. Já as ametistas, de tom violeta, são usadas como pedras semipreciosas e transformadas em objetos de arte ou joias. Possui uma estrutura cristalina, composto de Dióxido de Silício (SiO2). É extremamente resistente ao intemperismo e ao desgaste físico pelo fato de ser o último mineral a se formar no resfriamento do magma a uma temperatura menor que 600ºC o que garante uma maior estabilidade. Isso talvez explique o fato do Quartzo ser o segundo mais abundante mineral da Terra atrás apenas dos Feldspatos.

Figura 7 - Fotos do museu (quartzo)

Figura 6 - Fotos do museu (quartzo)

Características Físicas e Químicas do Quartzo Propriedades Físicas:  Brilho: Predomina o Brilho vítreo, mas existem variedades com brilho gorduroso e esplendente.  Clivagem: não possui.  Cor: Geralmente incolor ou branco, mas frequentemente colorido devida à presença de impurezas além de poder apresentar mais de uma cor, pode-se apresentar amarelo, roxo, rosa, branco leitoso.  Fratura: conchoidal, quebradiça.  Dureza: (Escala de Mohs): 7,0  Densidade: 2,6 a 2,65 g/cm3

 

Hábito: prismático, granular, maciço... Outras observações: apresenta piezoeletricidade

Propriedades Químicas: Família / Grupo: Família Tectossillicato; Grupo do Quartzo. Fórmula Química: SiO2. Dióxido de Silício. Composição: Si = 46,7%, O = 53,3% Usualmente, quase puro. Propriedades Diagnósticas:: Caracterizado por seu brilho vítreo, fratura conchoidal e forma cristalina. Distingue-se da calcita pela sua alta dureza, e da variedade incolor do berilo por uma dureza inferior.   

Figura 8 - Fotos do museu (quartzo)

Figura 9 - Fotos do museu (quartzo)

Aplicabilidade do Quartzo Além de sua beleza, os cristais de quartzo são bastante úteis em vários setores industriais. Graças à capacidade que seus átomos têm de vibrar em intervalos bem definidos, são usados para controlar a frequência de rádios, televisores e relógios. O Quartzo é largamente usado nas Indústrias: Automobilística, Bélica, da Computação, da Construção Civil, Elétrica, Eletrônica, Eletrodoméstica, de Equipamento Médico, Metalúrgica, Óptica, Química, Relojoaria, de Telecomunicações. Alguns usos:

Figura 11 - Fibra Óptica

Figura 12 - Quartzo usado como osciladores de relógio

Figura 10 - Vidro de Quartzo

Figura 13 - Areia na construção civil

Tipos De Quartzo Os cristais de quartzo servem para diversas utilidades. Eles são usados em decoração, tratamentos de saúde, energização, etc. e podem ser encontrados em diversos tipos. Os mais comuns remetem as cores das pedras. 

 

  

Quartzo rosa – depois do quartzo incolor, esse é o mais comum e conhecido. A cor rosada é variada de impurezas de titânio no material de formação da rocha. Apesar de ser comum raramente essa rocha é encontrada na forma de cristal. Ametista – é o quartzo lilás ou quartzo púrpura. Essa pedra é muito utilizada como ornamento Quartzo Fumado – recebe esse nome por ter uma cor entre castanho e preto, muito parecido com vidro do tipo fumê. Antigamente esse tipo de quartzo era um dos mais preciosos, principalmente na Suíça, hoje ele pertence ao nível médio de cristais e pedras preciosas. É comumente encontrado aqui no Brasil. Quartos Morrion – esse quartzo é o mesmo do tipo fumado com suas características e cores, porém é um cristal opaco. Quartzo Leitoso – popularmente conhecido como “Quartzo de Leite” devido sua cor branca e um brilho um pouco “gorduroso” o que dá a aparência de leite. Quartzo Azul – apresenta variedades de tons azulados desde o mais claro até o mais escuro. A cor azul dá-se devido a sua formação a partir do titânio

ARPOADOR Ponto 1 – Gnaisse Facoidal: Neste primeiro ponto foi feita uma análise das modificações sofridas por uma das rochas presentes no Figura 14 - Dupla no museu Arpoador. A figura 15 mostra um grande maciço de gnaisse facoidal, uma rocha metamórfica proveniente de metamorfismo regional de alto grau e tem como protólito o granito porfirítico. Esse tipo de rocha é formando em grandes profundidades, e este maciço, provavelmente foi formado à cerca de 8km de profundidade. Embora aFigura imagem esteja um tanto quanto 15 - Gnaisse Facoildal distante, pode-se analisar que há fraturas de alívio neste maciço. Quando rochas que são formadas em profundidade são expostas à superfície por redução de pressão, o maciço tende a desenvolver fraturas que são aproximadamente paralelas a superfície, é o que chamamos comumente de “efeito casca de cebola” (Visualize melhor na imagem 16). Na imagem ao lado também é possível constatar que as fraturas acompanham a topografia local e que não há formação de solo nesta seção.

Por ser localizado em uma região de clima tropical, as rochas presentes no Arpoador estão expostas a todo momento ao intemperismo, principalmente aos intemperismos de tipos químicos e biológicos. A atuação do intemperismo químico é o fator que explica a ausência de bandeamentos visíveis neste maciço. Com toda a certeza, se perfurássemos essa rocha e analisássemos sua estrutura interna, seria possível constatar o bandeamento característico do gnaisse. Entretanto, pode-se visualizar Figura 16 - Fraturas de alívio claramente, a presença dos três principais minerais que constituem o gnaisse (quartzo, feldspato e mica). Por ação do intemperismo químico também, há a formação de argilo minerais com hábitos planares que acabam favorecendo os deslizamentos. Por essa razão que se encontra uma contenção neste maciço. Não é possível distinguir se tal contenção é um grampo ou um tirante (ambos prendem, porém o tirante conta com o torque para aumentar a força da contenção).

Figura 17 - Mineralogia

Figura 18 – Contenção

Ponto 2 – Gnaisse Facoidal com presença de Pegmatito: Neste segundo ponto, temos um maciço de gnaisse facoildal com pegmatito. Por ser uma rocha ígnea, sabemos que o pegmatito é posterior ao gnaisse e para o aparecimento do mesmo têm-se duas hipóteses:  Havia granito porfirítico neste local, que após sofrer o metamorfismo gerou o gnaisse presente. Após algum tempo, essa nova rocha sofreu ações externas que fizeram com que ocorresse uma falha, possibilitando a abertura de um espaço, que futuramente veio a ser preenchido com uma nova intrusão de magma gerando o pegmatito. Esse magma presente é ácido, pois gerou pegmatito, caso contrário, o mesmo geraria basalto.  Durante o metamorfismo, diante da exposição de altas pressão e temperatura, parte do gnaisse acabou se fundindo e

Figura 19 – Gnaisse com Pegmatito

criando essa faixa de pegmatito. Esta hipótese provém da ausência de metamorfismo de contato nas “paredes” do gnaisse. Ponto 3 – Gnaisse com presença de Leptinito: Neste terceiro ponto, vemos que nesse maciço há presença de falha normal, que foi proveniente da transição do regime rúptil e dúctil. Essas dobras presentes são o que chamamos de dobras de arrasto. Tal maciço foi formado aproximadamente à 15km de profundidade. O material que está preenchendo as falhas dessa rocha se chama Leptinito, que é uma rocha Figura 20 – Gnaisse com Leptinito metamórfica proveniente do granito também, porém um granito bem fino (equigranular) e é mais clara, apresentando um nível muito baixo de mica em sua composição e é afanítica, não sendo possível a visualização de seus minerais. Na outra falha presente, a intrusão aparenta ser de pegmatito, não podendo ser confirmada pela complexidade de chegada ao local onde o maciço se encontra. Aqui também não há formação de solo, pois o mesmo está sendo erodido pela água/vento. Ponto 4 – Solo:

Figura 21 – Solo

Neste ponto vemos que há a formação de um solo residual de gnaisse. Solo é definido como o produto do intemperismo de uma rocha preexistente, e nesse caso, tal solo se compõe de uma camada de matéria orgânica e outros materiais (Horizonte A), de uma camada muito fina de um solo maduro (não podendo ser considerado como Horizonte B) e ainda com uma camada de solo saprolítico. E espessura deste perfil de solo está completamente ligada a topografia.

Figura 22 – Gnaisse e Leptinito

Ponto 5 – Gnaisse e Leptinito: Como já citado, o Leptinito possui como protólito o granito e conta com uma quantidade baixíssima de mica em sua composição, isso faz com que o mesmo seja mais resistente a erosão do que o gnaisse, pois, com presença de água, os grãos de mica que ficam Figura 23 – Fraturas de alívio em volta da matriz grossa vão se intemperizando, fazendo com que os grãos fiquem soltos, sendo assim, os mesmos possuem mais facilidade de serem erodidos, o que possibilita a abertura dessas espécies de “canais” que são encontradas na figura 22. Também é possível visualizar ao longo desse maciço a presença de fraturas de alívio, que tem a recorrência similar a citada no primeiro ponto.

Ponto 6 – Gnaisse e Leptinito: Embora não possamos visualizar, sabemos que neste ponto há diques de diabásio que foram consolidados com a intrusão de magma básico (rocha escura, gerando o diabásio) durante a abertura e separação das placas para a formação do Oceano Atlântico. Por ser uma rocha extrusiva (tendo minerais pouco cristalizados) e diaclasada, é mais suscetível ao intemperismo. Depois de um determinado tempo, esses diques de diabásio foram metamorfizados, gerando então o anfibolito presente no local.

Figura 24 – Sexto ponto

Bibliografia: http://mundoestranho.abril.com.br/materia/como-se-formam-os-cristais-de-quartzo http://www.rc.unesp.br/museudpm/banco/silicatos/tectossilicatos/gsilica.html http://turmalina.igc.usp.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S167775492002000100001&lng=pt&nrm=iso http://entendendoageologiaufba.blogspot.com.br/search?updated-min=2012-01-01T00:00:0008:00&updated-max=2013-01-01T00:00:00-08:00&max-results=16...