As Rochas
Pércio de Moraes Branco
Rocha é uma associação natural de minerais (geralmente dois ou mais), em proporções definidas e que ocorre em uma extensão considerável. O granito, por exemplo, é formado por quartzo, feldspato e, muito frequentemente, também mica.
Algumas rochas são constituídas por um único mineral, mas são consideradas rocha e não mineral porque ocorrem em grandes volumes, formando, por exemplo, um morro inteiro ou camadas que podem se estender por dezenas de quilômetros. Essas rochas são chamadas de monominerálicas. São exemplos o calcário (formado de calcita) e o quartzito (formado de quartzo).
Os minerais presentes em uma rocha podem ser essenciais ou acessórios. Minerais essenciais são aqueles que definem a natureza da rocha. São eles que dizem que uma rocha vulcânica é um basalto e não um riolito. Minerais acessórios são aqueles que aparecem na rocha em quantidades pequenas e que não afetam sua classificação, podendo servir para definir uma variedade de rocha. Um basalto costuma ter magnetita, mas se ela não estiver presente, ele continuará sendo um basalto. Um sienito não precisa ter nefelina para ser sienito, mas se tiver, será uma variedade chamada sienito nefelínico.
As rochas podem ser agrupadas em três grandes grupos, conforme o processo de formação: ígneas, metamórficas ou sedimentares. As rochas sedimentares constituem apenas 5% da crosta terrestre; os restantes 95% são de rochas ígneas ou metamórficas.
Rochas ígneas (também chamadas de magmáticas)
São rochas que se formaram pelo resfriamento e solidificação de um magma. Magma é o material em estado de fusão que existe abaixo da superfície terrestre e que pode extravasar através dos vulcões (passando então a se chamar lava). De sua composição vai depender a composição da rocha magmática a se formar.
Se o magma resfria na superfície da Terra, após ser expelido por um vulcão, origina uma rocha ígnea vulcânica (também chamada de extrusiva). O exemplo mais comum é o basalto. Se o magma sobe através da crosta, mas resfria ainda dentro dela, em grandes profundidades, ele origina uma rocha ígnea plutônica (também chamada de intrusiva).
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| Foto granito ornamental |
O magma que extravasa na superfície, por entrar em contato com o ar e com o solo, resfria mais depressa que aquele que solidifica no interior da crosta. Por isso, os minerais que formam as rochas vulcânicas aparecem em cristais numerosos, mas muito pequenos, pois não tiveram tempo de se desenvolver bem. Um basalto, por exemplo, é formado por piroxênio e plagioclásio, mas não se consegue distinguir esses minerais a olho nu, apenas ao microscópio. Essas rochas são classificadas como afaníticas.
Já o granito, forma-se por um processo de resfriamento bem mais lento, dando tempo para que os cristais de quartzo e feldspato cresçam mais. Assim, podem-se ver nele grãos de cores diferentes, com alguns milímetros ou centímetros de diâmetro. Essas rochas são classificadas como faneríticas.
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| Foto obsidiana |
Se a lava resfria muito depressa, forma-se vidro vulcânico, e não um agregado de minerais (ou seja, não se formam cristais). A obsidiana (foto ao lado), material usado como pedra preciosa, é um vidro vulcânico.
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| Riodacito, rocha vulcânica ácida (R. G. do Sul) |
A textura das rochas magmáticas se define pelo tamanho dos grãos minerais que as constituem e pelas relações espaciais entre eles. Se os grãos têm aproximadamente o mesmo diâmetro, a rocha é equigranular; do contrário, é inequigranular. Se os grãos têm até 1 mm de diâmetro, ela é fina; se tem de 1 a 5 mm, é média; se têm mais de 5 mm, é grossa. Se os grãos têm uma ditribuição homogênea, é isótropa; se estão alinhados segundo uma dada direção, então é orientada.
Do ponto de vista químico, as rochas ígneas são classificadas em ácidas (mais de 66% de sílica), como o granito e o riolito; intermediárias ( 52 a 66% de sílica) , como o sienito e diorito; básicas (45 a 52 % de sílica), como o gabro e o basalto, e ultrabásicas (menos de 45% de sílica), como o peridotito. Essa classificação nada tem a ver com o conceito de acidez (pH) usado em Química e a quantidade de sílica tem pouca relação com quantidade de quartzo. As rochas ácidas são geralmente claras, e as ultrabásicas, escuras.
De acordo com a maior ou menor presença de minerais escuros (minerais ferro-magne-sianos) nas rochas, elas podem ser leucocráticas (claras), melanocráticas (escuras) ou
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As rochas vulcânicas costumam conter cavidades, formadas por gases que ficaram aprisionados durante o resfriamento. Essas cavidades podem ter desde alguns milímetros até alguns metros de diâmetro e são chamadas de vesículas, quando vazias, ou de amígdalas, quando estão preenchidas por minerais. Já as plutônicas são geralmente maciças e quando contêm cavidades elas são milimétricas. A foto a seguir mostra um basalto com amígdalas, procedente de Sananduva (RS).
Os minerais mais comuns nas rochas ígneas são todos do grupo dos silicatos: feldspatos, feldspatóides, quartzo, olivinas, piroxênios, anfibólios e micas.
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| Foto basalto amigdaloidal |
Os elementos químicos mais abundantes nelas são o silício e o oxigênio (75% do total), mas são também importantes o alumínio, ferro, cálcio, sódio, potássio, magnésio e titânio.
Um tipo especial de rochas ígneas são as rochas piroclásticas, aquelas formadas nas erupções vulcânicas explosivas. Elas são formadas de ejetólitos, que podem ser blocos (mais de 32 mm, totalmente sólidos), bombas (com mais de 32 mm, total ou parcialmente fundidos), lapílli (4 a 32 mm) ou cinzas (menos de 4 mm).
As bombas formam aglomerados vulcânicos; os blocos, formam brechas vulcânicas; os lapílli, lapílli-tufos e as cinzas, tufos vulcânicos.
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Têm grande interesse econômico também porque nelas se encontra boa parte dos minerais úteis. Os pegmtitos, uma rocha magmática de granulação muito grosseira, são fonte de numerosos minerais valiosos, como quartzo, feldspato, andaluzita, apatita, berilo, moscovita, bismuto, cassiterita, columbita, fluorita, galena, granadas, ouro, grafita, monazita, rodonita, espodumênio, tantalita, titanita, topázio, turmalinas, água-marinha, esmeralda, crisoberilo, volframita, xenotímio, trifilita, ambligonita, etc. É uma das principais fontes de pedras preciosas e de minerais raros.
Os canyons do Itaimbezinho e os morros na praia de Torres, todos no Rio Grande do Sul, são formados por rochas ígneas. Os rochedos do arquipélago de Fernando de Noronha e o morro Dedo de Deus, em Teresópolis (RJ) são outros exemplos.
Rochas sedimentares
São rochas que se formam na superfície da crosta terrestre, sob temperaturas e pressões relativamente baixas, pela desagregação de rochas pré-existentes, seguida de transporte e deposição dos detritos, ou, menos comumente, por acumulação química. Conforme a natureza desse material podem ser detríticas ou não-detríticas.
Possuem porosidade e permeabilidade, uma marcante estratificação e baixa resistência mecânica. São muito difíceis de polir e podem conter fósseis.
As camadas de rochas sedimentares podem totalizar vários quilômetros de espessura.
Exemplos de rochas sedimentares muito conhecidos no Brasil são as que formam os morros de Vila Velha (PR), a Chapada Diamantina (BA), e a Gruta de Maquiné (MG). No exterior, é muito conhecido o Gran Canyon (Colorado, EUA).
De um modo geral e amplo, as rochas sedimentares mais comuns podem ser divididas em arenosas, argilosas (ambas detríticas) e carbonatadas (não-detríticas) , estas subdivididas em calcários e dolomitos.
Rochas sedimentares detríticas (também chamadas de clásticas) são aquelas formadas pela deposição de fragmentos de outras rochas (ígneas, metamórficas ou mesmo sedimentares). Esses fragmentos, principalmente quartzo e silicatos, constituem os sedimentos e surgem por efeito da erosão. Chuva, vento, calor e gelo vão fragmentando as rochas e os pedaços que se soltam são transportados para lugares mais baixos, pela ação da gravidade, dos rios, de geleiras ou do vento.
O mais extenso e mais duradouro dos ambientes de deposição é o marinho. Ele é o destino final de todos os sedimentos e nele estão a maior parte dos sedimentos detríticos.
Conforme o diâmetro dos grãos desses sedimentos, eles podem ser cascalho, areia, silte ou argila, do maior para o menor (ver tabela a seguir). Cascalhos formam conglomerados e brechas; areias formam arenitos; siltes formam siltitos e argilas formam argilitos.
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SEDIMENTO
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DIÂMETRO
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ROCHA SEDIMENTAR
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| Cascalho Muito grosso (matacões) Grosso Médio (seixos) Fino (grânulos) |
mais de 256 mm de 64 mm a 256 mm de 4 mm a 64 mm de 2 mm a 4 mm |
Conglomerado
(fragmentos arredondados) ou brecha (fragmentos angulosos) |
| Areia Muito grossa Grossa Média Fina Muito fina |
de 1 mm a 2 mm de 0,5 mm a 1 mm de 0,25 mm a 0,5 mm de 0,125 mm a 0,25mm de 0,062 (ou 0,05) mm a 0,125 mm |
Arenitos
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Silte |
de 0,005 mm a 0,062 (ou 0,05) mm |
Siltitos
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Argila |
menos de 0,005 mm |
Argilitos |
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| Foto Siltito comm uma folha fossilizada. Bariloche, Argentina Coleção Pércio M. Branco |
As rochas argilosas são as mais abundantes das rochas sedimentares, mas também as mais difíceis de estudar, devido à granulação fina dos sedimentos que as formam.
A deposição começa sempre pelas partículas maiores e mais pesadas. As menores, mais leves e menos esféricas tendem a prosseguir, sendo depositadas depois e mais adiante.
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| Foto Conglomerado |
Com o tempo, os grãos ou seixos vão se unindo, muitas vezes pela precipitação, entre eles, de óxido de ferro ou de carbonato de cálcio, de modo que ficam cimentados, originando então a rocha sedimentar. Se o sedimento for areia, formará um arenito; se for argila, formará uma argilito; etc., conforme visto na tabela acima.
As mudanças na textura e na composição sofridas pelos sedimentos em temperaturas relativamente baixas e que levam à formação da rocha sedimentar chama-se diagênese. Ela pode ocorrer logo após a deposição ou bem depois.
Rochas sedimentares não-detríticas surgem pela precipitação química de sais ou pela acumulação de restos orgânicos de animais e plantas. Quando formadas por sais, são chamadas de químicas. Ex.: calcário, evaporito. Se formadas por restos orgânicas, são chamadas de orgânicas. Ex.: guano, carvão.
As rochas sedimentares químicas são formadas principalmente por carbonatos, sulfatos, sílica, fosfatos e halóides. As principais rochas calcárias são o calcário (composto essencialmente de calcita) e o dolomito (composto de dolomita). Tipos mistos são os calcários dolomíticos. Afora os carbonatos, costumam conter quartzo, argila e outros minerais.
As rochas sedimentares costumam ser muito porosas, o que permite que nelas se acumule água. São, por isso, importantes fontes de água subterrânea. Aquelas que possuem água em poros que se interconectam (isso é, que são porosas e permeáveis) constituem aquíferos, ou seja, massa rochosa capaz de armazenar e fornecer água. Arenitos costumam ser ótimos aquíferos.
Rochas metamórficas
São aquelas formadas a partir de outra rocha (sedimentar, ígnea ou metamórfica), por ação do metamorfismo. Entende-se por metamorfismo o crescimento de cristais no estado sólido, sem fusão. A mudança nas condições de pressão e temperatura provoca mudanças na composição mineralógica da rocha ou pelo menos deformações físicas.
Um calcário, por exemplo, submetido a um aumento de pressão e temperatura, transforma-se em mármore; um arenito transforma-se em quartzito. Um folhelho (rocha sedimentar argilosa) transforma-se em ardósia.
O limite entre rochas sedimentares e metamórficas é arbitrário e difícil de estabelecer, exceto onde o calor e os esforços tenham sido primordiais nas mudanças. Já a distinção entre rochas sedimentares e ígneas é fácil, a não ser quando se trata de rochas ígneas piroclásticas.
Uma característica típica das rochas metamórficas é a foliação (= xistosidade), estrutura paralela que produz partição mais ou menos plana na rocha.
O conjunto de rochas metamórficas de qualquer composição que tenham se formado nos mesmos intervalos de pressão e temperatura constitui uma fácies metamórfica. Há sete fácies metamórficas principais: fácies piroxênio-hornfels, fácies granulito, fácies eclogito, fácies anfibolito, fácies albita-epídoto-anfibolito, fácies xistos verdes e fácies sanidinito.
A rocha levada a um determinado grau de metamorfismo pode depois sofrer metamorfismo parcial em temperatura mais baixa, chamado de retrometamorfismo,
As rochas metamórficas distribuem-se principalmente nas regiões montanhosas. A mais antiga de todas as rochas encontradas até hoje na Terra é uma rocha metamórfica que existe no Canadá, o Gnaisse Acasta, de 3,96 bilhões de anos, descoberto em maio de 1984.
O metamorfismo, processo que gera uma rocha metamórfica, pode ser:
a) metamorfismo de contato - o que surge pela ação de um magma sobre as rochas vizinhas. Ocorre principalmente nas proximidades de rochas plutônicas ácidas.
b) metamorfismo regional - aquele que surge em massas de rocha que são enterradas e submetidas a determinadas condições de pressão e temperatura. Pode ser de baixo, médio ou alto grau. Afeta áreas com até milhares de quilômetros quadrados e em grandes profundidades. Quando a temperatura ultrapassa a faixa de 700-800 ºC, as rochas começam a se fundir, produzindo magma.
c) metamorfismo dinâmico (ou cinemático) – aquele que ocorre em zonas de deformação estreitas, com intenso deslocamento.
d) metamorfismo de impacto – o que ocorre em decorrência do impacto de um meteorito.
Habitualmente se distinguem as rochas ortometamórficas, originadas das ígneas, e as parametamórficas, resultantes da transformação de rochas sedimentares.
De acordo com a textura, as principais classes de rochas metamórficas são:
Hornfels (= cornubianitos): Rochas sem foliação, grãos equidimensionais, formados por metamorfismo de contato.
Ardósias: granulação fina (cristais microscópicos), foliação tabular perfeita (clivagem ardosiana), mas sem faixas; formadas por metamorfismo regional sobre rochas sedimentares clásticas finas (argilitos e siltitos).
Filitos: xistosas, de granulação fina, mesma origem das ardósias mas com granulação maior, às vezes com faixas incipientes; brilho sedoso.
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| Xisto rico em mica, com cristais de turmalina |
Xistos: acentuadamente foliados, com grãos que permitem fácil identificação dos principais componentes, ricos em mica, formados por metamorfismo regional ou de deslocamento profundo.
Anfibolitos: granulação média a grossa, compostas principalmente de hornblenda e plagioclásio; foliação menos nítida que nos xistos típicos; formados por metamorfismo regional de grau médio a alto.
Gnaisses: granulação grossa, bandas irregulares, predomínio do quartzo e do feldspato sobre as micas, tornando a foliação menos visível. Metamorfismo regional de grau alto.
Granulitos: rochas equigranulares, sem micas e sem anfibólios, portanto sem foliação nítida. Metamorfismo regional de alto grau.
Mármores: compostos de calcita ou dolomita, usualmente pouco foliados; forma corpos lenticulares.
Cataclasitos: formados por deformação sem alteração química. Aumentando a deformação e surgindo faixas e listras, passam a milonitos.
Milonitos: rochas de granulação fina, resultantes da trituração de rochas mais grossas; têm aspecto de sílex e formam-se por metamorfismo de deslocamento extremo, sem alteração química digna de nota.
Filonitos: aspecto semelhante ao de filitos, formadas como os milonitos, mas com pronunciada reconstituição química, surgindo películas de mica nos planos de foliação.
O ciclo das rochas
Os diferentes processos formadores de rochas permitem que se estabeleça esquematicamente um ciclo das rochas, como se vê no esquema a seguir.
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Fonte: Dicionário Livre de Geociências
As rochas ígneas (à esquerda no desenho) sofrem erosão, dando origem a sedimentos que, por transporte, deposição e diagênese (compactação + cimentação), geram rochas sedimentares. Estas, por metamorfismo geram rochas metamórficas. As metamórficas, por sua vez, podem sofrer fusão, formando magma que vai originar nova rocha ígnea, fechando o ciclo.
Mas, rochas metamórficas também sofrem erosão e, portanto, também originam sedimentos. Do mesmo modo, uma rocha sedimentar pode sofrer erosão ou fusão e originar outra rocha sedimentar ou uma rocha ígnea, respectivamente. Rochas ígneas, por sua vez, podem sofrer metamorfismo, dando uma rocha metamórfica. Portanto, qualquer um três tipos de rocha pode originar qualquer um dos outros dois.
CURIOSIDADES
* O charnockito tem esse nome porque foi descoberto no túmulo de Job Charnock, fundador de Calcutá (Índia).
* O anortosito é uma rocha relativamente rara na Terra, mas que existe na Lua.
* O lápis-lazúli, uma apreciada pedra preciosa, é uma rocha, não um mineral. É composto principalmente de lazurita e calcita, contendo também hauynita, pirita, sodalita e outros minerais.
* O varvito (foto abaixo) é uma rocha sedimentar que se forma em lagos glaciais. Ele mostra uma curiosa alternância de lâminas claras e escuras, sempre planas e paralelas, em geral muito regulares.
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* O sedimento formado por fragmentos com mais de 256 mm de diâmetro chama-se matacão. Essa palavra significa exatamente o que sugere: mata-cão, ou seja, é uma pedra de tamanho suficiente para matar um cão.
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