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
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O exemplo mais comum é o granito (foto ao lado). Rochas que se formam
no interior da crosta, mas a pouca profundidade, são chamadas de
hipoabissais. Um exemplo é o diabásio.
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
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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)
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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
mesocráticas (intermediárias). Quan-do possuem mais de 90% de minerais escuros, podem ser chamadas de
hipermelanocráticas. A foto ao lado é de um gabro melanocrático, procedente de São Gabriel (ES).
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
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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.
As rochas ígneas costumam ser maciças, ter boa resistência mecânica e
cristais bem formados. Proporcionam bom polimento e são, por isso, muito
valiosas como rochas ornamentais. A foto ao lado mostra diversos tipos
de rochas usados com este fim e que integram o cervo do Museu de
Geologia da CPRM.
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)
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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
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Esses sedimentos são transportados até uma bacia sedimentar, deserto ou
delta de um rio e aí começam a ser compactados pelo peso de mais
sedimentos que sobre eles se depositam.
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
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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
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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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Desenho Ciclo das Rochas - Fonte: Dicionário Livre de Geociências
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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.
Cada par de lâminas clara e escura (chamado varve), corresponde à
deposição de sedimentos de um ano, sendo a parte clara (areia, silte e
argila) depositada no verão e a escura (silte e/ou argila), depositada
no inverno. Assim, o varve tem período de formação conhecida e a
espessura de suas lâminas dá uma indicação sobre a duração maior ou
menor do inverno e do verão.
* 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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