Em que medida a velocidade de arrefecimento intervêm na formação de minerais?

Teoria: Processos e materiais geológicos importantes em ambientes terrestres – Formação de minerais

Princípios:

• O magma é uma mistura de líquidos, gases e minerais no estado sólido;
• Após a consolidação do magma, formam-se as rochas e dependendo de factores como a temperatura (arrefecimento), pressão, tempo e espaço (físico), pode haver o desenvolvimento de minerais;
• Os minerais são os componentes básicos das rochas;
• Nos minerais, as formas poliédricas dos cristais são dependentes das condições do meio envolvente, mas a estrutura cristalina é constante e independente dessas condições;
• Os principais minerais constituintes das rochas pertencem ao grupo dos silicatos;

Conceitos: magma; enxofre; temperatura; dióxido de enxofre; solidificação; tempo; pressão; espaço; velocidade de arrefecimento; rochas; minerais; cristais;

Dados e acontecimentos:

As condições em que ocorreu esta experiência são diferentes daquelas que ocorrem no interior da Terra pelo facto das substâncias utilizadas serem bastante diferentes da composição do magma.

Resultados:

·        Em contacto com a placa fria dá-se um arrefecimento rápido, o que não permite a formação de minerais;

·        À temperatura ambiente, dá-se um arrefecimento a velocidade média permitindo assim a formação de minerais mas não cristais;

·        Em banho-maria (40ºC), dá-se um arrefecimento lento o que permite a formação de cristais.

Conclusão:

Durante esta actividade prática verificou-se que os minerais, constituintes das rochas, formam-se/desenvolvem-se dependendo de factores que existem no meio envolvente (temperatura, pressão, tempo e espaço físico).

Existe uma relação entre a velocidade de arrefecimento do magma e a formação de cristais:

• Quanto mais rápido o arrefecimento, menor é o desenvolvimento dos minerais e por vezes nem se chegam a formar como foi o caso do enxofre em contacto com a placa fria;
• Quanto mais lento o arrefecimento, maior é o desenvolvimento dos minerais e formam-se estruturas cristalinas como aconteceu com o enxofre em banho-maria.

Rochas Metamórficas

DIVERSIDADE DE MAGMAS

Tipos de magma	Basáltico	Andesítico	Riolítico
Materiais de origem	Rochas do manto, essencialmente o peridotito.	Material que inclui água, sedimentos e uma mistura de material com origem na crusta continental e oceânica.	Rochas constituintes da crusta continental, ricas em água e SO₂.
Contexto tectónico	Riftes e pontos quentes.	Zonas de subducção.	Choque de placas continentais.
Processo de formação	Resulta da fusão parcial de uma rocha do manto - o peridotito.	Quando os materiais de origem afundam, aumentam as condições de pressão e temperatura originando a fusão dos materiais.	A crusta terrestre deforma-se devido à acção de tensões tectónicas, aumentando de espessura com consequente aumento de pressão e temperatura criando as condições necessárias para a fusão parcial das rochas da crusta.
Tipo de rochas originadas	Basalto; Rochas ricas em minerais ferromagnesianos.	Dioritos; Andesíticos.	Granitos; Rochas ricas em sílica (SiO₂).

Mapa de conceitos rochas sedimentares

                     Carvão vs Petróleo

Características
Origem	A parte inferior dos musgos e de outras plantas herbáceas transformam-se devido à ação dos microrganismos	Forma-se a partir de sedimentos biogénicos tais como algas, esporos e grãos de pólen
Ambiente de formação	Ambientes continentais, geralmente pantanosos e zonas de difícil drenagem de água	Ambientes que permitem o desenvolvimento de plâncton abundante
Processo de formação	O afundimento dos detritos vegetais vai dar resultado a materiais com menos água, menos matéria orgânica e mais carbono - incarbonização	Existe uma deposição, no fundo de lagos e mares, de restos de animais e vegetais mortos ao longo de milhares de anos, esses restos vão sendo cobertos por sedimentos, e mais tarde esses sedimentos transformam-se em rochas sedimentares. Pela ação do calor e da alta pressão provocados pelo empilhamento dessas camadas, originam-se reações complexas, formando o petróleo – petrogénese
Produtos finais	Lignite, carvões betuminosos e antracite	Gases, gasolina, fuel para aviões, petróleo de aquecimento e iluminação, diesel, fuel, parafina e asfalto

Qual a importância da água num movimento em massa?

Teoria: Ocupação antrópica e problemas de ordenamento- movimentos em massa

Princípios:

• Os movimentos em massa consistem em deslocamentos, em zonas de vertente, de grandes volumes de materiais devido à ação da gravidade;
• Certas características, como o atrito, grau de coesão das partículas e outros, podem opor-se ao movimento (forças de resistência);
• A tensão superficial criada por uma película de água tende a ligar aos grãos de areia;
• Certos factores podem fazer variar o ângulo de declive máximo para o qual os materiais numa zona de vertente se mantêm estáveis (ângulo de repouso);
• A água que se infiltra no solo, devido a sua forte capacidade de estabelecer ligações moleculares, cria à volta das partículas do solo uma fina película que permite manter um certo grau de coesão entre essas partículas;
• Quando a concentração de água no solo atinge níveis que conduzem à sua saturação, a tensão exercida pela água é tal que leva a que as partículas desse solo se afastem, o que cria uma situação de instabilidade que pode conduzir ao movimento de materiais ao longo desse vertente.

Conceitos: movimentos em massa; força gravítica; atrito; tensão superficial; grau de coesão; inclinação da vertente; teor de água; temperatura; vertente estável; vertente instável.

Dados e acontecimentos:
Utilizamos três tipos de materiais geológicos (cascalho, areão e areia) e pusemos uma quantidade variável de água obtendo três processos de cada material geológico que era seco, molhado e encharcado. Após colocarmos os materiais numa tabua de madeira medimos com um transferidor o ângulo de atrito a partir do momento em que os materiais começam a deslizar ao longo da tabua, cronometrando o tempo que os materiais demoravam a atingir o solo (na actividade pratica, a mesa).

Areia seca

Areia molhada

Areia encharcada

Resultados:

Materiais Geológicos	Ângulo de atrito (gaus)	Tempo (segundos)
Cascalho	35°	2
Cascalho molhado	41°	6
Cascalho encharcado	32°	4
Areão	22°	10
Areão molhado	26°	22
Areão encharcado	35°	14
Areia	31°	6
Areia molhada	32°	4
Areia encharcada	Não determinado	Não determinado

Conclusão:

No final desta actividade pratica, concluímos que o material geológico cascalho é que possui maior ângulo de atrito a seco e o que possui menor é a areia. O material geológico que apresenta menor ângulo de atrito quando humedecido é o areão e o que possui maior é o cascalho. Concluímos também que os materiais que deslizam com maior velocidade a seco e quando humedecidos são cascalho e areia, respectivamente; e o material com menor velocidade a seco e quando humedecido é o areão em ambas as situações.

Com estes resultados obtidos na actividade, podemos descobrir a relação entre o ângulo de atrito e a presença de água e a relação entre a velocidade de deslizamento e o angulo de atrito, então:

• Para o mesmo ângulo de atrito, a presença da água contribui mais para o deslizamento dos materiais geológicos ao longo da tábua do que a sua ausência.
• Quanto menor for o ângulo de atrito que oferece resistência ao deslizamento dos materiais maior vai ser a velocidade de deslizamento destes.

Qual a importância do NaCl na deposição de materiais argilosos?

Teoria: Processos e materiais geológicos importantes em ambientes terrestres: deposição de materiais geológicos

Princípios:

• As rochas sedimentares formam-se através de rochas pré-existentes e englobam 2 grandes processos: sedimentogénese (formação de sedimentos e divide-se em 4 etapas: meteorização, erosão, transporte e sedimentação) e diagénese (formação de rochas sedimentares consolidadas e divide-se em 3 etapas: compactação que conduz à desidratação, cimentação e recristalização);                                              
• Rochas argilosas, constituídas essencialmente por minerais de argila, são exemplos de rochas sedimentares detríticas;                                                      
• Os minerais de argila resultam da meteorização química de vários minerais (alteração química dos minerais devido a agentes externos que são transformados noutros mais estáveis nas novas condições ambientais em que se encontram);                                                                                           
• O cloreto de sódio ioniza-se na água;                                                                   
• A presença de sais (NaCl, no caso da actividade prática) na água facilita a deposição dos sedimentos mais pequenos;                                                        
• A floculação é a formação de flóculos através da união de pequenos grãos de argila devido ao cloreto de sódio;                                                            
• A força gravítica pode determinar a sedimentação dos materiais;

Conceitos: sedimentogénese; diagénese; rochas sedimentares; rochas detríticas não consolidadas; rochas argilosas; meteorização química; argilas; floculação; cloreto de sódio (sal); força gravítica;

Dados e acontecimentos:

Procedimento:                                                                                                     

1º Medir uma quantidade de argila e 0,4g de NaCl e colocar em tubos de ensaio diferentes;                                                                                                    

2º Medir 20ml de água destilada;                                                                

3º Colocar 10ml de água em casa tubo de ensaio;                                                

4º Agitar bem ambas as soluções;                                                                         

5º Colocar a mesma quantidade de argila na solução que contem NaCl e agitar;                                                                                                      

6º Colocar os tubos de ensaio nos suportes, esperar um determinado tempo e registar os resultados.

Resultados:

Condições iniciais			Resultados
Tubos	Conteúdo	Substância adicionada
A	Suspensão de argila	H₂O	Passado algum tempo, a água ficou mais suja, porque a argila não se depositou toda no fundo do tubo de ensaio, a maior parte ficou ainda dissolvida.
B	Suspensão de argila	Solução de NaCl	Passado algum tempo, a água ficou mais limpa e transparente, porque na presença de NaCl a argila depositou-se quase toda no fundo do tubo de ensaio.

Conclusão:

Com esta actividade prática, pretendíamos descobrir a importância, influência e acção de um sal, neste caso o utilizado é o cloreto de sódio (NaCl), na deposição de materiais argilosos cujas dimensões são inferiores a 1/256mm, onde predominam os minerais de argila resultantes da meteorização química de vários minerais - rochas argilosas.

No final desta, concluímos então que quando a água tem sais dissolvidos, os sedimentos depositam-se no fundo. Esta actividade permitiu-nos também compreender como acontece a deposição dos sedimentos na foz dos rios, ou seja, os sedimentos mais finos que vêem dissolvidos nas águas dos rios, como por exemplo a argila, quando chegam à foz e se misturam com água salgada (água do mar) depositam-se no fundo do mar, formando por exemplo depósitos de argila.