Universidade Federal do Rio Grande do Sul Rochas e minerais primários Departamento de solos Rochas e minerais primários Prof. Alberto Vasconcellos Inda

ROCHAS E MINERAIS PRIMÁRIOS  A partir do que origina-se a fração mineral do solo? OBJETIVO DESTE TÓPICO: Conhecer alguns aspectos básicos sobre rochas e seus minerais componentes, para desta forma compreender certas diferenças entre os solos e suas potencialidades.

"Imagine que os 4,6 bilhões de anos da Terra foram comprimidos em um só ano: Nesta escala de tempo, as rochas mais antigas que se conhece (~3,6 bilhões de anos) teriam surgido apenas em março. Os primeiros seres vivos (~3,4 bilhões de anos) apareceram nos mares em maio. As plantas e os animais terrestres surgiram no final de novembro (a menos de 400 milhões de anos). Os dinossauros surgiram em meados de dezembro, mas desapareceram no dia 26 (de 190 a 65 milhões de anos). Os humanóides apareceram na noite de 31 de dezembro (a aproximadamente 11 milhões de anos). Roma governou o mundo durante 5 segundos, das 23h:59m:45s até 23h:59:50s. Colombo descobriu a América (1492) 3 segundos antes da meia noite, e a geologia nasceu com as escritos de James Hutton (1795), Pai da Geologia Moderna, há pouco mais que 1 segundo antes do final desse movimentado ano dos anos." (extraído de Eicher, 1968)”

ROCHAS: MINERAIS: Agregados naturais formados de um ou mais minerais. Sólidos que possuem uma composição química característica ou composições variáveis dentro de certos limites. Minerais Cristalinos: ordenamento atômico. Minerais Não Cristalinos (amorfo): sem ordenamento atômico. Cor Textura Composição

CRISTALINO * Tem ordenação sistemática

NÃO CRISTALINO * Não tem ordenação sistemática

MINERAIS SILICATOS: Oxigênio + Silício Quadro 1. Abundância de elementos químicos na crosta continental.

ESTRUTURA FUNDAMENTAL DOS SILICATOS TETRAEDRO DE SILÍCIO: Composição = SiO44-

CLASSIFICAÇÃO DOS SILICATOS  NESOSSILICATOS ex. olivinas Fe2+, Mg2+  SOROSSILICATOS ex. epidoto

 CICLOSSILICATOS ex. turmalina  INOSSILICATOS ex. piroxênios cadeia simples Ca2+, outros Fe2+, Mg2+

 INOSSILICATOS ex. anfibólios cadeia dupla  TECTOSSILICATOS OH- Ca2+, outros Fe2+, Mg2+  TECTOSSILICATOS ex. quartzo feldspatos

 FILOSSILICATOS ex. micas TETRAEDRO DE SILÍCIO: Composição = SiO44- OCTAEDRO DE (Al3+, Mg2+, Fe2+, Fe3+): Composição = MeO6x-

Quadro 2. Principais minerais silicatos e suas proporções médias na litosfera.

QUARTZO -- composição mais simples (SiO2) -- incolor -- arranjo estrutural compacto (tectossilicato) -- não contém nutrientes essenciais -- participação no esqueleto do solo

FELDSPATOS -- minerais claros -- substituição parcial de Si4+ por Al3+ nos tetraedros (carga compensada por cátions) -- Ca2+- anortita (CaAl2Si2O8), Na+-albita (NaAlSi3O8), K+ - ortoclásio (KAlSi3O8) --quando alterados, liberam nutrientes e Al, Si, O

ANFIBÓLIOS E PIROXÊNIOS -- minerais escuros -- substituição parcial de Si4+ por Al3+ nos tetraedros (carga compensada por cátions: Ca2+, Mg2+, Fe2+) -- facilmente alteráveis com liberação de nutrientes

MICAS -- aspecto plano estratificado (tetraedros formam lâminas) -- biotita (K(Fe2+, Mg2+)3(Si3Al)O10(OH)2 : cor escura -- muscovita (KAl2(Si3Al)O10(OH)2 : cor clara -- fontes de potássio

MINERAIS NÃO SILICATOS IMPORTANTES - CARBONATOS: ex. calcita (CaCO3) e dolomita (CaMg(CO3)2) - APATITAS: ex. Ca5(PO4)3(OH, F, Cl)

-Classificação quanto a formação: ROCHAS -Classificação quanto a formação: - Rochas ígneas ou magmáticas - Rochas sedimentares - Rochas metamórficas

ROCHAS ÍGNEAS OU MAGMÁTICAS - 80% do volume da litosfera - solidificação do magma - minerais cristalizam entre 1200 e 400 oc - dois tipos: intrusivas e extrusivas

Figura 1. Representações esquemáticas da formação de rochas ígneas extrusivas por extravasamento de magma em vulcões ou em fissuras da crosta; e de rochas ígneas intrusivas.

Quadro 3. Relação entre o local, a velocidade de resfriamento, as características dos cristais, a textura e o tipo de rocha ígnea.

EXEMPLOS DE ROCHAS ÍGNEAS OU MAGMÁTICAS Extrusivas Intrusivas

Quadro 4. Classificação de rochas ígneas conforme a origem, a textura, o teor de SiO2, a cor e a composição mineral. Olivina Piroxênio Plagioclásio Anfibólio Biotita Quartzo Feldspato-K 0% 50% 100%

ROCHAS SEDIMENTARES - 5% do volume da litosfera - formação envolve decomposição, transporte, deposição e litificação de rochas de várias origens - seleção mecânica e química - estrutura estratificada ou em camadas

Figura 2. Erosão, transporte e deposição estratificada de sedimentos. Figura 3. Seleção mecânica e química de sedimentos pelo transporte.

Quadro 5. Classificação das rochas sedimentares levando em conta o tipo, composição e textura dos sedimentos.

EXEMPLOS DE ROCHAS SEDIMENTARES Clásticas Química-orgânicas

ROCHAS METAMÓRFICAS - 15% do volume da litosfera - originam-se de rochas ígneas, sedimentares ou metamórficas, por modificações na textura e estrutura - modificações devido ao calor, pressão e ação química. geram dois processos: deslocamento mecânico e recristalização química - feições planares (= laminações, clivagem), denominadas xistosidade

GRANITO GNAISSE ARENITO QUARTZITO CALCÁRIO MÁRMORE METAMORFISMO

Quadro 6. Classificação das rochas metamórficas de acordo com a sua estrutura, textura e composição.

EXEMPLOS DE ROCHAS METAMÓRFICAS Folhadas Sem camadas Com camadas Não folhadas

MAPA TOPOGRÁFICO DO RGS

MAPA GEOLÓGICO DO RGS

MAPA DE SOLOS DO RGS