Rock (geologia)

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O Grand Canyon é uma incisão através de camadas de rochas sedimentares.

Uma rocha é qualquer massa sólida ou agregado de minerais ou matéria mineralóide que ocorre naturalmente . É categorizado pelos minerais incluídos, sua composição química e a forma como é formado. As rochas formam a camada sólida externa da Terra, a crosta e a maior parte de seu interior, exceto o núcleo externo líquido e os bolsões de magma na astenosfera .

As rochas são geralmente agrupadas em três grupos principais: rochas ígneas , rochas sedimentares e rochas metamórficas . Rochas ígneas são formadas quando o magma esfria na crosta terrestre ou a lava esfria na superfície do solo ou no fundo do mar. As rochas sedimentares são formadas por diagênese ou litificação de sedimentos , que por sua vez são formados pelo intemperismo , transporte e deposição de rochas existentes. Rochas metamórficas são formadas quando as rochas existentes são submetidas a pressões e temperaturas tão altas que se transformam - algo que ocorre, por exemplo, quando as placas continentaiscolidir. [1] : 31-33, 134-139 

O estudo científico do caráter e da origem das rochas é denominado petrologia , que é uma especialidade essencial da geologia . [2]

Classificação

Uma rocha de equilíbrio chamada Kummakivi (literalmente "pedra estranha" ) [3]

As rochas são compostas principalmente de grãos de minerais, que são sólidos cristalinos formados a partir de átomos ligados quimicamente em uma estrutura ordenada. [4] : 3  Algumas rochas também contêm mineraloides , que são substâncias rígidas semelhantes a minerais, como o vidro vulcânico , [5] : 55, 79  que carece de estrutura cristalina. Os tipos e abundância de minerais em uma rocha são determinados pela maneira como foi formada.

A maioria das rochas contém minerais de silicato , compostos que incluem tetraedros de sílica em sua estrutura cristalina e representam cerca de um terço de todas as espécies minerais conhecidas e cerca de 95% da crosta terrestre . [6] A proporção de sílica em rochas e minerais é um fator importante na determinação de seus nomes e propriedades. [7]

Rocha afloramento ao longo de um riacho de montanha perto Orosí , Costa Rica .

As rochas são classificadas de acordo com características como composição mineral e química, permeabilidade , textura das partículas constituintes e tamanho das partículas . Essas propriedades físicas são o resultado dos processos que formaram as rochas. [5] Com o passar do tempo, as rochas podem ser transformadas de um tipo para outro, conforme descrito por um modelo geológico denominado ciclo das rochas . Essa transformação produz três classes gerais de rochas: ígneas , sedimentares e metamórficas .

Essas três classes são subdivididas em muitos grupos. No entanto, não há limites rígidos e rápidos entre as rochas aliadas. Por aumento ou diminuição nas proporções de seus minerais, eles passam por gradações de um para o outro; as estruturas distintas de um tipo de rocha podem, assim, ser rastreadas, fundindo-se gradualmente com as de outro. Conseqüentemente, as definições adotadas em nomes de rochas simplesmente correspondem a pontos selecionados em uma série continuamente graduada. [8]

Rocha ígnea

Amostra de gabro ígneo

A rocha ígnea (derivada da palavra latina igneus, que significa fogo, de ignis que significa fogo) [9] é formada através do resfriamento e solidificação do magma ou lava . Este magma pode ser derivada de fusão parcial de rochas pré-existente em qualquer um planeta do manto ou crosta . Normalmente, o derretimento de rochas é causado por um ou mais dos três processos: um aumento na temperatura, uma diminuição na pressão ou uma mudança na composição. [10] : 591–599 

As rochas ígneas são divididas em duas categorias principais:

Magmas tendem a se tornar mais ricos em sílica à medida que sobem em direção à superfície da Terra, um processo chamado diferenciação de magma . Isso ocorre porque os minerais com baixo teor de sílica cristalizam fora do magma quando ele começa a esfriar ( série de reações de Bowen ) e porque o magma assimila parte da rocha crustal através da qual sobe ( rocha country ), e a rocha crustal tende a ser elevada em sílica. O teor de sílica é, portanto, o critério químico mais importante para classificar rochas ígneas. [7] O conteúdo de óxidos de metais alcalinos é o próximo em importância. [11]

Cerca de 65% do volume da crosta terrestre consiste em rochas ígneas. Destes, 66% são basalto e gabro , 16% são granito e 17% granodiorito e diorito . Apenas 0,6% são sienitos e 0,3% são ultramáficos . A crosta oceânica é formada por 99% de basalto, que é uma rocha ígnea de composição máfica . Granito e rochas semelhantes, conhecidas como granitóides , dominam a crosta continental . [12] [13]

Rocha sedimentar

Arenito sedimentar com bandas de óxido de ferro

Rochas sedimentares são formadas na superfície da Terra pelo acúmulo e cimentação de fragmentos de rochas, minerais e organismos anteriores [14] ou como precipitados químicos e crescimentos orgânicos na água ( sedimentação ). Este processo faz com que sedimentos clásticos (pedaços de rocha) ou partículas orgânicas ( detritos ) se assentem e se acumulem ou que os minerais precipitem quimicamente ( evaporite ) de uma solução . O material particulado é então compactado e cimentado em temperaturas e pressões moderadas ( diagênese ). [5] : 265-280 [15] : 147-154 

Antes de serem depositados, os sedimentos são formados pelo intemperismo de rochas anteriores por erosão em uma área de origem e então transportados para o local de deposição por água , vento , gelo , movimento de massa ou geleiras (agentes de desnudação ). [5] Cerca de 7,9% da crosta em volume é composta por rochas sedimentares, com 82% delas sendo folhelhos, enquanto o restante consiste em calcário (6%), arenito e arcoses (12%). [13] Rochas sedimentares geralmente contêm fósseis. As rochas sedimentares se formam sob a influência da gravidade e normalmente são depositadas em camadas ou estratos horizontais ou quase horizontais , e podem ser chamadas de rochas estratificadas. [16]

Rocha metamórfica

Gnaisse bandado metamórfico

As rochas metamórficas são formadas submetendo qualquer tipo de rocha - rocha sedimentar, rocha ígnea ou outra rocha metamórfica mais antiga - a condições de temperatura e pressão diferentes daquelas em que a rocha original foi formada. Este processo é denominado metamorfismo , que significa "mudança de forma". O resultado é uma mudança profunda nas propriedades físicas e químicas da pedra. A rocha original, conhecida como protólito , se transforma em outros tipos de minerais ou outras formas dos mesmos minerais, por recristalização . [5]As temperaturas e pressões necessárias para este processo são sempre superiores às encontradas na superfície terrestre: temperaturas superiores a 150 a 200 ° C e pressões superiores a 1500 bar. [17] Rochas metamórficas compõem 27,4% da crosta em volume. [13]

As três classes principais de rocha metamórfica são baseadas no mecanismo de formação. Uma intrusão de magma que aquece a rocha circundante causa metamorfismo de contato - uma transformação dominada pela temperatura. O metamorfismo de pressão ocorre quando os sedimentos são enterrados profundamente no solo; a pressão é dominante e a temperatura desempenha um papel menor. Isso é denominado metamorfismo de sepultamento e pode resultar em rochas como o jade . Onde o calor e a pressão desempenham um papel, o mecanismo é denominado metamorfismo regional. Isso é normalmente encontrado em regiões de construção de montanha. [7]

Dependendo da estrutura, as rochas metamórficas são divididas em duas categorias gerais. Aqueles que possuem uma textura são referidos como foliados ; os restantes são denominados não foliados. O nome da rocha é então determinado com base nos tipos de minerais presentes. Os xistos são rochas foliadas compostas principalmente por minerais lamelares , como micas . Um gnaisse tem faixas visíveis de leveza diferente , sendo um exemplo comum o gnaisse de granito. Outras variedades de rocha foliada incluem ardósias , filitos e milonitos . Exemplos familiares de rochas metamórficas não foliadas incluem mármore, pedra-sabão e serpentina . Este ramo contém quartzito - uma forma metamorfoseada de arenito - e chifres . [7]

Uso humano

Cairn cerimonial de rochas, um ovoo , da Mongólia

O uso da rocha teve um grande impacto no desenvolvimento cultural e tecnológico da raça humana. A rocha tem sido usada por humanos e outros hominídeos por pelo menos 2,5 milhões de anos . [18] A tecnologia lítica marca algumas das tecnologias mais antigas e continuamente usadas. A mineração de rocha por seu conteúdo de metal tem sido um dos fatores mais importantes do avanço humano e progrediu em ritmos diferentes em lugares diferentes, em parte por causa do tipo de metais disponíveis na rocha de uma região.

Construção

Uma casa de pedra na colina em Sastamala , Finlândia
Canteiro elevado com pedras naturais

A resistência da rocha varia muito, desde quartzitos com resistência à tração superior a 300 MPa [19] até rochas sedimentares tão macias que podem ser desintegradas com os dedos nus (ou seja, são friáveis ). [20] (Para comparação, o aço estrutural tem uma resistência à tração de cerca de 350 MPa. [21] ) Rocha sedimentar relativamente macia e facilmente trabalhada foi extraída para construção já em 4000 aC no Egito, [22] e pedra foi usada para construir fortificações na Mongólia Interior já em 2.800 aC. [23] A rocha macia, tufo , é comum na Itália e nos romanosusei-o para muitos edifícios e pontes. [24] O calcário foi amplamente utilizado na construção na Idade Média na Europa [25] e permaneceu popular até o século XX. [26]

Mineração

A mineração é a extração de minerais valiosos ou outros materiais geológicos da terra, de um corpo de minério , veia ou fenda . [27] O termo também inclui a remoção de solo. Os materiais recuperados pela mineração incluem metais básicos , metais preciosos , ferro , urânio , carvão , diamantes , calcário , xisto betuminoso , sal-gema , potássio , agregado de construção e rochas ornamentais. A mineração é necessária para obter qualquer material que não possa ser cultivado por meio de processos agrícolas ou criado artificialmente em um laboratório ou fábrica . A mineração em um sentido mais amplo compreende a extração de qualquer recurso (por exemplo , petróleo , gás natural , sal ou mesmo água ) da terra. [28]

A mineração de rochas e metais é feita desde os tempos pré-históricos . Os processos de mineração modernos envolvem a prospecção de depósitos minerais, a análise do potencial de lucro de uma mina proposta, a extração dos materiais desejados e, finalmente, a recuperação da terra para prepará-la para outros usos assim que a mineração terminar. [29]

Os processos de mineração podem criar impactos negativos no meio ambiente durante as operações de mineração e por anos após o término da mineração. Esses impactos potenciais levaram a maioria das nações do mundo a adotar regulamentações para gerenciar os efeitos negativos das operações de mineração. [30]

Veja também

Referências

  1. ^ Lillie, Robert J. (2005). Parques e placas: a geologia de nossos parques nacionais, monumentos e praias (1ª ed.). Nova York: WW Norton. ISBN 0393924076.
  2. ^ Harbaugh, John W .; Windley, Brian Frederick. "Geologia" . Encyclopædia Britannica . Retirado em 15 de abril de 2019 .
  3. ^ Kummakivi , Unusual Places.org.
  4. ^ Nesse, William D. (2000). Introdução à mineralogia . Nova York: Oxford University Press. ISBN 9780195106916.
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  6. ^ Heinen, Wouter; Oehler, John H. (1979). "Aspectos evolutivos do envolvimento biológico na ciclagem da sílica" . Em Trudinger, PA; Swaine, DJ (eds.). Ciclo biogeoquímico de elementos formadores de minerais . Amsterdã: Elsevier. p. 431. ISBN 9780080874623. Página visitada em 13 de abril de 2020 .
  7. ^ a b c d Wilson, James Robert (1995), um guia do coletor para rochas, minerais e localidades fósseis de Utah , Utah Geological Survey, pp. 1-22, ISBN 978-1-55791-336-4, arquivado do original em 19 de novembro de 2016.
  8. ^   Uma ou mais das sentenças anteriores incorporam texto de uma publicação agora em domínio público Flett, John Smith (1911). " Petrologia ". Em Chisholm, Hugh (ed.). Encyclopædia Britannica . 21 (11ª ed.). Cambridge University Press. p. 327
  9. ^ " " ígnea, adj. " " . OED Online . Imprensa da Universidade de Oxford. Março de 2021 . Página visitada em 17 de abril de 2021 .
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links externos

  • Rocks no Wikilivros
  • Mídia relacionada a rochas no Wikimedia Commons
  • A definição do dicionário de rock no Wikcionário