Intemperismo e Solos

Publicado por Michele Santos Nenhum comentário em Intemperismo e Solos Geologia, Meio Ambiente

Intemperismo e Solos

 Intemperismo – A Quebra de Rochas

Na superfície da Terra, as rochas são expostas aos efeitos do clima: a alteração química e a decomposição mecânica da rocha, quando expostas ao ar, à umidade e à matéria orgânica.  O intemperismo é parte integrante do ciclo das rochas que converte esta em regolito.

Resistência física

As rochas quebram em pontos fracos quando são torcidas, espremidas ou esticadas por forças tectônicas. Tais forças formam juntas.  As rochas se ajustam à remoção das rochas sobrepostas, expandindo-as para cima.  A remoção do peso das rochas sobrepostas libera tensão na rocha enterrada e faz com que as juntas se abram ligeiramente, permitindo assim a entrada de água, ar e vida microscópica.

Crescimento de Cristal

A água que se move lentamente através de rochas fraturadas contém íons, que podem precipitar da solução para formar sais.  A força exercida pelo crescimento de cristais de sal pode ser muito grande e resultar em ruptura ou desagregação de rochas.

Sempre que as temperaturas oscilam em torno do ponto de congelamento, a água no solo congela e derrete periodicamente. À medida que a água congela para formar gelo, seu volume aumenta em cerca de 9%. Esse processo leva a um tipo muito eficaz de intemperismo físico, conhecido como cobertura de gelo. – A cunhagem de geada provavelmente é a mais eficaz em temperaturas de -5° a -15°C.

Figura 01: Bloco de gnaisse sofre ação do gelo.

Aquecimento e Arrefecimento Diários

Temperaturas de superfície de até 80°C foram medidas em rochas expostas no deserto.  Variações diárias de temperatura superiores a 40° foram registradas nas superfícies das rochas, Apesar de vários testes cuidadosos, ninguém ainda demonstrou que os ciclos diários de aquecimento e resfriamento têm efeitos físicos visíveis nas rochas.

O fogo pode ser muito eficaz na ruptura de rochas. – Como a rocha é um condutor de calor relativamente pobre, apenas uma fina camada externa se expande e se rompe como um fragmento.  Quando as plantas crescem, elas estendem suas raízes para as fendas da rocha, onde seu crescimento pode forçar a rocha a se separar.

Caminhos de intemperismo químico

No intemperismo químico, as reações químicas transformam rochas e minerais em novas combinações químicas.  Existem quatro vias químicas diferentes pelas quais o intemperismo químico ocorre: – Dissolução. – Hidrólise. – lixiviação. – Oxidação.

Dissolução

O caminho de reação mais fácil de compreender é a dissolução; isso significa que os produtos químicos nas rochas são dissolvidos na água. Halita (NaCI) é um mineral que pode ser removido completamente de uma rocha por dissolução.

Hidrólise

Qualquer reação envolvendo água que leve à decomposição de um composto é uma reação de hidrólise. – O feldspato de potássio, por exemplo, se decompõe no caulinita mineral argiloso.  A hidrólise é um dos principais processos envolvidos na decomposição química de rochas comuns.

Lixiviação

Lixiviação é a remoção contínua, por solução aquosa, de matéria solúvel da rocha ou do regolito.  As substâncias solúveis lixiviadas das rochas durante o tempo estão presentes em todas as águas superficiais e subterrâneas. – Às vezes, suas concentrações são altas o suficiente para dar à água um sabor distinto.

Oxidação

Oxidação é um processo pelo qual um íon perde um elétron. Diz-se que o estado de oxidação do íon aumenta.

Resistência Química do Ferro 

Um exemplo comum é a oxidação do ferro.  Um átomo de ferro que cedeu dois elétrons forma um íon ferroso (Fe^{2 +}).  Quando um íon ferroso é oxidado ainda mais, liberando um terceiro elétron, o resultado é um íon férrico (Fe^{3 +}). A incorporação de água em uma estrutura mineral é chamada de hidratação.  O hidróxido férrico logo se desidrata, o que significa que perderá um pouco de água; nesse caso, formará goethita (FeO.OH).

Goetita pode desidratar ainda mais para formar hematita (Fe2O3).  A intensidade das cores do hidróxido férrico, goethita e hematita, variando de amarelo amarelado a vermelho acastanhado a vermelho tijolo, pode fornecer pistas sobre quanto tempo decorreu desde o início do intemperismo e o grau ou intensidade do intemperismo.

Reações combinadas 

Quase todos os casos de intemperismo químico envolvem mais de uma via de reação.  A dissolução participa de praticamente todos os processos químicos de intemperismo e geralmente é acompanhada de hidrólise e lixiviação.

Calcita, se houver ácido carbônico, dissolve-se rapidamente na água da chuva.  Os efeitos desses processos são amplamente vistos nas paisagens distintas – incluindo cavernas, cavernas e buracos – afundados por rochas carbonáticas.

Efeitos do desgaste químico em minerais e rochas comuns 

Quando um granito se decompõe, ele o faz pelos efeitos combinados de dissolução, hidrólise e oxidação.  O feldspato, a mica e os minerais ferromagnesianos resistem aos minerais da argila e aos íons solúveis de Na^{1 +,} K^{1 +} e Mg^{2 +.}  Os grãos de quartzo, sendo relativamente inativos quimicamente, permanecem essencialmente inalterados.

 Quando o basalto se desgasta, o feldspato plagioclásio e os minerais ferromagnesianos contêm minerais argilosos e íons solúveis (Na^{1 +}, Ca^{2 +} e Mg^{2 +.}). O ferro de minerais ferromagnesianos, juntamente com o ferro de magnetita, forma goethita.

Quando o calcário, a rocha sedimentar mais comum que contém carbonato de cálcio, é atacado por dissolução e hidrólise, é prontamente dissolvido, deixando para trás apenas as impurezas quase insolúveis (principalmente argila e quartzo) que estão sempre presentes em pequenas quantidades na rocha.  Minerais como ouro, platina e diamante persistem durante o tempo.

Esfoliação e desgaste esferoidal

Durante o tempo, conchas concêntricas de rocha podem lascar do lado de fora de um afloramento ou rocha, um processo conhecido como esfoliação. A esfoliação é causada por tensões diferenciais dentro de uma rocha que resultam principalmente de intemperismo químico. O desgaste esferoidal produz, por essa decomposição progressiva, rochas arredondadas.

Área de superfície

A eficácia do intemperismo químico aumenta à medida que a área de superfície exposta ao intemperismo aumenta.  A área da superfície aumenta simplesmente da subdivisão de blocos grandes em blocos menores.  O intemperismo químico leva, portanto, a um aumento dramático na área da superfície.

Fatores que influenciam o desgaste 

Mineralogia

A resistência de um mineral de silicato ao desgaste é uma função de três coisas principais:  

• A composição química do mineral.  
• A extensão em que o silicato de tetraedro no mineral é polimerizado.
• A acidez das águas com as quais o mineral reage.

Composições químicas mais estáveis:

• Óxidos e hidróxidos férricos.
• Óxidos e hidróxidos de alumínio.
• Quartzo.
• Minerais de argila.
• Moscovita.
• Feldspato de potássio.  
• Biotita.  
• Feldspato de sódio (plagioclásio rica em albita).
• Anfibole.

Composições químicas menos estáveis:

• Piroxênio
• Feldspato de cálcio (plagioclase rica em anortita).  
• Olivina
• Calcita

 Tipo e estrutura da rocha

 As diferenças na composição e estrutura das unidades de rocha adjacentes podem levar a taxas contrastantes de intemperismo e a paisagens que refletem esse intemperismo diferencial.

Ângulo de inclinação

 Em uma encosta íngreme, produtos sólidos de intemperismo se afastam rapidamente, expondo continuamente novos leitos de rocha a ataques renovados. – Em declives suaves, os produtos de intemperismo não são facilmente lavados e em locais podem se acumular a profundidades de 50 m ou mais.

Clima

A umidade e o calor promovem reações químicas. z Portanto, o clima é mais intenso e geralmente se estende a profundidades maiores em um clima quente e úmido do que em um frio e seco. z Em terras tropicais úmidas, como a América Central e o Sudeste Asiático, efeitos óbvios do intemperismo químico podem ser vistos a profundidades de 100 m ou mais.

 Rochas como calcário e mármore são altamente suscetíveis a intempéries químicas em um clima úmido e geralmente formam paisagens baixas e suaves. – Em um clima seco, no entanto, as mesmas rochas formam falésias arrojadas porque, com pouca chuva e apenas vegetação irregular, existe pouco ácido carbônico para dissolver minerais de carbonato.

Animais escavadores 

Grandes e pequenos animais escavadores trazem partículas de rocha parcialmente deterioradas para a superfície terrestre. Embora os animais escavadores não quebrem as rochas diretamente, a quantidade de rochas desagregadas que eles movem ao longo de muitos milhões de anos deve ser enorme.

Tempo

São necessários de cem a milhares de anos para que uma rocha ígnea ou plutônica seja decomposta. Os processos de intemperismo são acelerados aumentando a temperatura e a água disponível e diminuindo o tamanho das partículas.  A taxa de intemperismo tende a diminuir com o tempo à medida que o perfil de intemperismo, ou uma casca de intemperismo, aumenta.

Solo: Origem e Classificação

Os solos são um dos recursos naturais mais importantes. Os solos apoiam as plantas que são a fonte básica de nosso alimento e fornecem alimento para animais domésticos. Os solos armazenam matéria orgânica, influenciando assim a quantidade de carbono que é ciclado na atmosfera como o dióxido de carbono, e também retêm poluentes.

Origem dos Solos

Os solos são produzidos por: – A decomposição física e química de rochas sólidas por processos de intemperismo. – A matéria orgânica derivada da decomposição de plantas e animais

Perfis do solo: 

À medida que o solo se desenvolve da superfície para baixo, forma-se uma sucessão identificável de zonas climatéricas aproximadamente horizontais, chamadas horizontes do solo.

 Os horizontes do solo constituem um perfil do solo. O horizonte mais alto pode ser um acúmulo superficial de matéria orgânica (horizonte O).  Um horizonte A pode estar sob um horizonte O ou estar diretamente abaixo da superfície.  O horizonte A é escuro devido à presença de húmus (resíduo decomposto de tecidos vegetais e animais, que é misturado com matéria mineral).

– O horizonte B é enriquecido com argila e / ou hidróxidos de ferro e alumínio produzidos pelo intemperismo de minerais no horizonte. – O horizonte C é o horizonte mais profundo e consiste em rochas em vários estágios de intemperismo.

 

Figura 02 : Horizontes dos solos

Tipos de solo

Diferentes solos resultam da influência de seis fatores formativos:

• Clima
• Cobertura vegetal
• Organismos do solo
• Composição do material pai
• Topografia
• Tempo

Solos polares

Os solos polares geralmente são secos e carecem de horizontes bem desenvolvidos. – Eles são classificados como entisóis. – Em ambientes mais úmidos de alta latitude, a vegetação de tundra semelhante a um tapete cobre o solo constantemente congelado: eles formam solos alagados e ricos em matéria orgânica, chamados histossolos. – Em locais bem drenados, os solos desenvolvem horizontes A e B reconhecíveis, chamados inceptisóis.

Solos de latitude temperada

Solos de latitude temperada: Alfissolos, característicos de florestas decíduas, possuem um horizonte B argiloso abaixo.  Espodossolos ácidos desenvolvem-se em florestas sempre frescas e úmidas. – Os prados e pradarias geralmente desenvolvem mollisols com horizontes A espessos, de cor escura e ricos em orgânicos. Solos formados em climas subtropicais úmidos, geralmente exibindo um horizonte B fortemente intemperizado, são chamados de ultissolos.

Solos do deserto

Em climas secos, onde a falta de umidade reduz a lixiviação, os carbonatos se acumulam no perfil durante o desenvolvimento de aridosóis. Em várias regiões áridas do sudoeste dos Estados Unidos, os carbonatos construíram dessa maneira uma camada sólida e quase impermeável de carbonato de cálcio esbranquiçado, conhecido como caliche.

Solos Tropicais

Em climas tropicais, os solos são oxidados em latossolos. Já os Vertissolos contêm uma alta proporção de argila.  Em regiões tropicais onde o clima é muito úmido e quente, o produto do clima profundo é chamado laterita.

Figura 03: Perfis de solos. A espessura do perfil de solo depende do clima, do tempo de formação do solo e da composição da rocha-matriz. A transição de um horizonte para outro é geralmente gradativa. (a) Perfil de solo pedalfer desenvolvido em um granito numa região de chuva intensa. Os únicos materiais da camada superior do perfil do solo são os óxidos de ferro e de alumínio e silicatos, como o quartzo e argilominerais, todos bastante insolúveis. (b) Perfil de solo laterito desenvolvido em rocha ígnea máfica numa região de clima tropical. Na camada superior, somente os precipitados mais insolúveis, como os óxidos de ferro e de alumínio, permanecem e, mais ocasionalmente, o quartzo. Todos os materiais solúveis, inclusive a sílica, que é relativamente insolúvel, são lixiviados; assim, todo o perfil de solo pode ser considerado como um horizonte A sobrepondo-se diretamente num horizonte C. (c)
Perfil de solo pedocal desenvolvido em substrato sedimentar numa região de pouca chuva. O horizonte A é lixiviado; o horizonte B é enriquecido em carbonato de cálcio precipitado
pela evaporação da água do solo.

Taxa de Formação do Solo 

No sul do Alasca, as geleiras em retirada deixam material parental não intocado.  Apesar do clima frio, dentro de alguns anos um horizonte A se desenvolve na paisagem recém-exposta e revegetada. À medida que a cobertura vegetal se torna mais densa, os ácidos carbônico e orgânico acidificam o solo e a lixiviação se torna mais eficaz.

 Após cerca de 50 anos, um horizonte B aparece e a espessura combinada dos horizontes A e B atinge cerca de 10 cm. – Nos próximos 150 anos, uma floresta madura se desenvolve na paisagem e o O Horizonte continua a engrossar (mas os horizontes A e B não aumentam em espessura).

Paleossolos

Os solos enterrados que se tornaram parte do registro estratigráfico são chamados de paleossolos.

Erosão do solo

Pode levar muito tempo para produzir um solo bem desenvolvido, mas a destruição do solo pode ocorrer rapidamente.  As taxas de erosão são determinadas por: – Topografia. – Clima. – Cobertura vegetal. – Atividade humana.

Referências Bibiográficas

EMBRAPA. Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. Editores Humberto Gonçalves dos Santos et al. Rio de Janeiro: Embrapa Solos, 2006. 

LEPSCH, I.F. Formação e Conservação dos Solos. São Paulo: Oficina de Textos, 2002. 178p.

TOLEDO, M.C.M.; OLIVEIRA, S.M.B. de; MELFI, A.J. Cap 8 p.128-239 Da rocha ao Solo – Intemperismo e pedogênese. In: TEIXEIRA, W.; FAIRCHILD, T.R.; TOLEDO, M.C.M.; TAIOLI, F. Decifrando a Terra. 2ª ed. São Paulo: IBEP Editora Nacional-Conrad, 2009. 620p

10 fatos interessantes sobre geodos

 

O ovo do trovão é uma rocha semelhante a um nódulo, semelhante a um geodo cheio, formado dentro de camadas de cinzas vulcânicas.
Crédito: Bill The Eggman

Os geodos são estruturas secundárias geológicas que ocorrem em certas rochas sedimentares e vulcânicas. Eles próprios são de origem sedimentar formada por precipitação química.

Vistas interna e externa do geodo

Os geodes diferem dos vugs , pois os primeiros foram formados como estruturas precoces e arredondadas na rocha circundante e geralmente são removidos intactos, enquanto os vugs são bolsos, vazios ou cavidades de forma irregular, geralmente ao longo de uma veia ou brecha. Os geodos também diferem dos " nódulos ", pois um nódulo é uma massa de matéria mineral que se acumulou ao redor do núcleo do nódulo.

Geodo de ágata de ovo de trovão. do Novo México. Foto de Bill The Eggman

Os geodos podem se formar em qualquer cavidade, mas o termo geralmente é reservado para formações mais ou menos arredondadas em rochas ígneas e sedimentares. Eles podem formar bolhas de gás em rochas ígneas, como vesículas em lavas basálticas; ou, como no meio-oeste americano, em cavidades arredondadas em formações sedimentares. Depois que a rocha ao redor da cavidade endurece, silicatos e / ou carbonatos dissolvidos são depositados na superfície interna. Com o tempo, essa lenta alimentação de constituintes minerais a partir de águas subterrâneas ou soluções hidrotérmicas permite a formação de cristais dentro da câmara oca.

Vugs grandes de cristais de ametista estavam por toda parte dentro da mina
Mineração de ametista. No Brasil foto: lifeofsaturdays.com

A faixa e a coloração do geodo são o resultado de impurezas variáveis. Os óxidos de ferro conferem tons de ferrugem a soluções siliciosas. A maioria dos geodos contém cristais de quartzo transparentes, enquanto outros possuem cristais de ametista roxos. Outros ainda podem ter bandas ou cristais de ágata, calcedônia ou jaspe, como calcita, dolomita, celestita, etc.

Às vezes, os geodes e as fatias de geode são pintados com cores artificiais. Amostras de geodos com cores incomuns ou formações altamente improváveis ​​geralmente foram alteradas sinteticamente.

Geodo Ametista Maciço Do Uruguai

Os geodos geralmente têm uma concha de calcedônia ( quartzo criptocristalino ) revestida internamente por vários minerais, geralmente como cristais, particularmente calcita, pirita, caolinita, esfalerita, milerita, barita, celestita, dolomita, limonita, smithsonita, opala, calcedônia e quartzo macrocristalino . de longe o mineral mais comum e abundante encontrado nos geodos .

Os geodes são comuns em algumas formações nos Estados Unidos (principalmente em Indiana, Iowa, Missouri, oeste de Illinois, Kentucky e Utah). Eles também são comuns no Brasil, Uruguai, Namíbia e México.

Geodo Ametista dentro de rochas calcárias!

Os geodes são encontrados principalmente em lavas e calcários basálticos.

A maior caverna ou vug de cristal conhecida no mundo é a Crystal Cave, um geodo celestino de 10,7 m de diâmetro em seu ponto mais largo, localizado perto da vila de Put-in-Bay, Ohio, na ilha de South Bass no lago Erie.

Imperatriz do Uruguai

O maior geodo de ametista do mundo é A 'Imperatriz do Uruguai', com mais de três metros de altura e pesando duas toneladas e meia. Está localizado aqui em Atherton, North Queensland, Austrália.

25 Agosto

Poço Encantado, Chapada Diamantina (Itaetê), BA

Na região central do Estado da Bahia, borda leste da Chapada Diamantina, ocorre um extenso planalto carbonático, drenado pela bacia do Rio do Una, no qual se insere o Poço Encantado, uma caverna de aspecto único e rara beleza, que atrai uma média de 7.000 visitantes por ano. 

A caverna do Poço Encantado é uma feição cárstica desenvolvida em dolomitos do Grupo Una, com grande relevância científica, uma vez que se trata de um local de observação direta do nível d’água, através de um grande e profundo lago, ilustrando um dos padrões morfológicos típicos de cavernas da região (salões de abatimento em fundos de depressões que levam ao nível d’água), servindo de abrigo para espécies endêmicas da região da Chapada Diamantina, o que torna esta caverna extremamente importante para preservação (Karmann, 2000) .

Nos meses de abril a setembro um feixe de luz solar penetra através do pórtico de entrada, compondo um cenário que representa um dos mais conhecidos cartões postais da Chapada Diamantina. A caverna está situada no fundo de uma dolina. No seu interior encontra-se um salão, com um lago de águas cristalinas e tons azulados. A morfologia dominante na caverna é de abatimento com um padrão em rede parcialmente preservado. Mas atenção, se você está pensando em um belo mergulho nas águas encantadas do poço, saiba que não é permitido. Até 1990 ainda era possível se banhar nas águas do Poço Encantado, mas para a preservação do local os mergulhos foram proibidos.

Figura 1: Feixe de luz incidindo sobre as águas do Poço Encantado.

Geologia 

O Poço Encantado desenvolve-se em rochas carbonáticas neoproterozóicas da Formação Salitre, unidade superior do Grupo Una (Bonfim & Pedreira, 1990). De acordo com Inda & Barbosa (1978), o Grupo Una engloba seqüências cronocorrelatas ao Grupo Bambuí.

Figura 2: Coluna estratigráfica da Formação Salitre proposta por Bomfim et. al (1985)

Observações de campo segundo Pereira (1998) confirmam parcialmente para a região do rio Una, a leste do Poço Encantado, a estratigrafia de Misi (1979) e Souza et al. (1993) definida para a Formação Salitre na bacia de Iraquara, definindo uma unidade basal, constituída por calcilutitos e calcissiltitos avermelhados, finamente laminados correspondentes a unidade Nova América. No topo do pacote carbonático, dominam calcarenitos cinzentos finamente laminados (alternância de lâminas carbonáticas e lâminas com grande concentração de quartzo e feldspatos subordinados) atribuídos a Unidade Irecê. Em posição intermediária ocorrem calcarenitos cinzentos com intercalações de chert, passando para uma porção superior maciça com estilólitos, localmente exibindo brechas intraformacionais, com intraclastos centimétricos. Pereira (1998) registra ainda porções de calcarenitos esbranquiçados laminados, as vezes oolíticos e com estratificações cruzadas de pequeno porte, similares às descrições de Souza et. al., (1993), referentes à Unidade Jussara, de posição intermediária. Pela razão CaO/MgO estes carbonatos são classificados como dolomitos a calcários dolomíticos.

Formação da caverna 

As cavernas se formam através da dissolução das rochas, pelas águas das chuvas que se infiltram no subsolo. Estas águas se misturam com gases da atmosfera e restos de vegetais presentes no solo, tornando-se ligeiramente ácidas. No seu percurso descendente, em direção ao lençol freático, estas águas percolam as estruturas presentes nas rochas e começam a abrir pequenos vazios. Com o avanço do tempo, estes vazios transformam-se em cavidades subterrâneas, às quais damos o nome de cavernas, que vão sendo alargadas por desmoronamentos da rocha.

Os desmoronamentos ocorrem ao longo dos planos de fraqueza existentes na rocha, como os planos de acamamento e fraturas. Estes planos, por sua vez, estão associados à história de formação da rocha, podendo ser associados aos planos de deposição das camadas ou planos de fratura.

Figura 3: Mapa planimétrico e seções transversais da caverna Poço Encantado.

A caverna do Poço Encantado apresenta desenvolvimento de 506m em planta, com duas direções principais, uma orientada genericamente a NS e outra próxima a EW, preferencial. Seu desnível é de aproximadamente 100m até o nível d’ água. Medidas obtidas através de mergulhos, indicam uma lâmina d’água com até 65m de profundidade. A morfologia de abatimento é predominante na caverna. Apesar disto, dois domínios morfológicos podem ser identificados: rede de condutos secos superiores (no setor oeste da caverna) e salão do lago, que ocupa quase toda metade leste da caverna (Karmann, 2000).

Os estudos existentes até o momento sugerem que a Caverna do Poço Encantado, começou a se formar a cerca de 50 Milhões de anos atrás. Entretanto, estas datas ainda carecem de estudos confirmatórios.

Vegetação

Na região grande parte da vegetação natural  é caracterizada como Floresta Estacional Decídua Submontana (RadamBrasil, 1981), apresentando árvores de grande porte e madeira de lei, entretanto a mesma foi devastada e substituída por pastagens e agricultura. Atualmente restam na área somente agrupamentos residuais esparsos, remanescentes da formação vegetal primária. Nos arredores do Poço Encantado a vegetação original encontra-se totalmente descaracterizada.

Fauna do Lago

Os únicos vertebrados aquáticos viventes do lago são representados por uma população de bagres cegos. Tal espécie, ainda não descrita, pertence à Família Pimelodidae, Subfamília Heptapterinae. Estes peixes estão concentrados próximos às margens do lago, desde a superfície até 10 m de profundidade. Folhas, troncos, galhos, insetos (especialmente coleópteros) e alguns pequenos vertebrados que caem acidentalmente na água através da grande abertura existente no salão, são normalmente observados no lago.

Quanto aos vertebrados que podem utilizar a caverna como abrigo foram registradas espécies de morcegos, em relação à fauna de artrópodes terrestres foram encontrados artrópodes como  heterópteros, dípteros, himenópteros, lepidópteros, crustáceos, isópodes e aracnídeos.

E vocês já conheciam ou visitaram esse lugar? Conte nos comentários sua experiência e deixem sugestões de sítios geológicos e paleontológicos do Brasil que querem ver por aqui!!

Referências Bibliográficas

Bonfim, L.F.C.; Roch, A.J.D.; Pedreira, A.J.; Morais, J.C., P; Guimaraes, J.T.; Tesch, N.A. 1985. Projeto Bacia de Irecê. Salvador, CPRM. (Relatório Final).

Inda, H.A.V. & Barbosa, J.F. -1978- Texto Explicativo para o Mapa Geológico do Estado da Bahia, escala 1:1.000.000. SME/CPRM, Salvador

Karmann, I; Pereira, R. G. F. de A.; Mendes, L. F. Poço Encantado, Chapada Diamantina (Itaetê), BA: caverna com lago subterrâneo de rara beleza e importância cientifica. In: Sitios geológicos e paleontológicos do Brasil[S.l: s.n.], 2002.

Misi, A. -1979- O grupo Bambui no Estado da Bahia. In: Inda, H.V.A.(Ed.) Geologia e recursos minerais do Estado da Bahia:textos básicos. Salvador: SME, V.1, p.-119-154

Pereira, R.G.F. de A. –1998- Caracterização Geomorfológica e Geoespelelógica do Carste da Bacia do Rio Una, Borda Leste da Chapada Diamantina (Município de Itaetê, Estado da Bahia). Dissertação de Mestrado. Instituto de Geociências USP.

Radambrasil, Projeto.1981. Folha SD 24 (Salvador). Ministério das Minas e Energia. Secretaria Geral -. Rio de Janeiro

Souza, S.L.; Brito, P.C.R. e Silva, R.W.S. 1993. Estratigrafia, sedimentologia e recursos minerais da Formação Salitre na Bacia de Irecê, Bahia. Integração e síntese por Augusto José Pedreira. CBPM, Salvador. Vol.2.

Calcita vs Aragonita

 

 

 

Pedaços de calcita, aragonita azul, opala, sodalita.

by Andrew Alden

Updated August 13, 2018 

 

Você pode pensar no carbono como um elemento que na Terra é encontrado principalmente em coisas vivas (isto é, em matéria orgânica) ou na atmosfera como dióxido de carbono. Ambos os reservatórios geoquímicos são importantes, é claro, mas a grande maioria do carbono é bloqueada em minerais de carbonato. Estes são conduzidos pelo carbonato de cálcio, que toma duas formas minerais chamadas calcite e aragonite.

Calcium Carbonate Minerals in Rocks

Aragonita e calcita têm a mesma fórmula química, CaCO3, mas seus átomos são empilhados em diferentes configurações. Ou seja, eles são polimorfos. (Outro exemplo é o trio de cianita, andaluzita e silimanita.) A aragonita tem uma estrutura ortorrômbica e calcita, uma estrutura trigonal. Nossa galeria de minerais de carbonato abrange o básico de ambos os minerais do ponto de vista do rockhound: como identificá-los, onde eles são encontrados, algumas de suas peculiaridades.

A calcita é mais estável em geral do que a aragonita, embora, à medida que as temperaturas e as pressões mudam, um dos dois minerais possa se converter ao outro. Em condições de superfície, a aragonita se transforma espontaneamente em calcita ao longo do tempo geológico, mas em pressões mais altas, a aragonita, a mais densa das duas, é a estrutura preferida. Altas temperaturas trabalham a favor da calcita. À pressão de superfície, a aragonita não pode suportar temperaturas acima de cerca de 400 ° C por muito tempo. Rochas de alta pressão e baixa temperatura da fácies metamórfica do blueschist frequentemente contêm veias de aragonita em vez de calcita. O processo de voltar à calcita é lento o suficiente para que a aragonita possa persistir em um estado metaestável, semelhante ao diamante.

Às vezes um cristal de um mineral se converte ao outro mineral enquanto preserva sua forma original como um pseudomorfo: pode parecer um botão típico de calcita ou agulha de aragonita, mas o microscópio petrográfico mostra sua verdadeira natureza. Muitos geólogos, para a maioria dos propósitos, não precisam saber o polimorfo correto e apenas falar sobre "carbonato". Na maioria das vezes, o carbonato nas rochas é calcita.

Minerais de carbonato de cálcio na água

A química do carbonato de cálcio é mais complicada quando se trata de entender qual polimorfo irá cristalizar a partir da solução. Esse processo é comum na natureza, porque nenhum dos minerais é altamente solúvel, e a presença de dióxido de carbono dissolvido (CO2) na água os empurra para a precipitação. 

Na água, o CO2 existe em equilíbrio com o íon bicarbonato, HCO3 + e ácido carbônico, H2CO3, todos altamente solúveis. Mudar o nível de CO2 afeta os níveis desses outros compostos, mas o CaCO3 no meio dessa cadeia química praticamente não tem escolha a não ser precipitar como um mineral que não pode se dissolver rapidamente e retornar à água. Este processo unidirecional é um dos principais impulsionadores do ciclo geológico do carbono.

Qual arranjo os íons de cálcio (Ca2 +) e íons de carbonato (CO32–) escolherão quando se juntarem ao CaCO3 depende das condições da água. Em água limpa e fresca (e no laboratório), a calcita predomina, especialmente em água fria. Formações de cavestone são geralmente calcita. Cimentos minerais em muitos calcários e outras rochas sedimentares são geralmente calcita. O oceano é o habitat mais importante no registro geológico, e a mineralização do carbonato de cálcio é uma parte importante da vida oceânica e da geoquímica marinha. O carbonato de cálcio vem diretamente da solução para formar camadas minerais nas minúsculas partículas redondas chamadas de ooids e para formar o cimento da lama do leito marinho. Qual mineral cristaliza, calcita ou aragonita, depende da química da água.

A água do mar está cheia de íons que competem com cálcio e carbonato. O magnésio (Mg2 +) se agarra à estrutura da calcita, retardando o crescimento da calcita e forçando-se na estrutura molecular da calcita, mas não interfere na aragonita. O íon sulfato (SO4–) também suprime o crescimento da calcita. Água mais quente e um suprimento maior de carbonato dissolvido favorecem a aragonita, encorajando-a a crescer mais rápido do que a calcita.

Mares de calcite e aragonite

Essas coisas importam para os seres vivos que constroem suas conchas e estruturas de carbonato de cálcio. Mariscos, incluindo bivalves e braquiópodes, são exemplos conhecidos. Suas conchas não são minerais puros, mas complexas misturas de cristais de carbonato microscópicos ligados a proteínas. Os animais unicelulares e plantas classificadas como plâncton fazem suas conchas, ou testes, da mesma maneira. Outro fator importante parece ser que as algas se beneficiam de fazer carbonato, garantindo-se um pronto suprimento de CO2 para ajudar na fotossíntese.

Todas essas criaturas usam enzimas para construir o mineral que preferem. A aragonita produz cristais em forma de agulha, enquanto a calcita faz blocos, mas muitas espécies podem fazer uso de qualquer um deles.  

 

Muitas conchas de moluscos usam aragonita por dentro e calcita por fora. O que quer que façam usa energia, e quando as condições oceânicas favorecem um ou outro carbonato, o processo de construção de cascas exige energia extra para trabalhar contra os ditames da química pura. 

 

Isso significa que mudar a química de um lago ou do oceano penaliza algumas espécies e beneficia outras. No tempo geológico, o oceano mudou entre "mares de aragonita" e "mares de calcita". Hoje, estamos em um mar de aragonita rico em magnésio - que favorece a precipitação de aragonita mais calcita rica em magnésio. Um mar calcítico, mais baixo em magnésio, favorece a calcita com baixo teor de magnésio. O segredo é o basalto fresco do fundo do mar, cujos minerais reagem com o magnésio na água do mar e o retiram da circulação. Quando a atividade tectônica da placa é vigorosa, obtemos mares de calcita. Quando é mais lento e as zonas de propagação são mais curtas, temos mares de aragonite. Há mais do que isso, é claro. O importante é que os dois regimes diferentes existem, e a fronteira entre eles é aproximadamente quando o magnésio é duas vezes mais abundante que o cálcio na água do mar.

A Terra tem um mar de aragonita desde cerca de 40 milhões de anos atrás (40 Ma). O mais recente período anterior do mar de aragonita foi entre o final do período Mississipiano e o início do período Jurássico (cerca de 330 a 180 Ma), e o próximo retorno no tempo foi o último pré-cambriano, antes de 550 milhões de anos. Entre esses períodos, a Terra tinha mares de calcita. Mais períodos de aragonita e calcita estão sendo mapeados mais para trás no tempo.

Acredita-se que, ao longo do tempo geológico, esses padrões de grande escala fizeram a diferença na mistura de organismos que construíram recifes no mar. As coisas que aprendemos sobre a mineralização do carbonato e sua resposta à química dos oceanos também são importantes para se saber como tentamos descobrir como o mar responderá às mudanças causadas pelo homem na atmosfera e no clima.

Introdução a Espeleologia: O Carste e o Patrimônio Espeleológico

Mariana Barbosa Timo
As rochas carbonáticas se destacam na superfície da Terra devido às suas espetaculares paisagens, onde desenvolve-se um tipo especial de relevo denominado “carste”. Este relevo apresenta uma morfologia específica, caracterizada pela presença de feições características como dolinas, afloramentos, vales cegos, surgências e sumidouros, cavernas, lapas e abrigos, entre outras.

O relevo cárstico é associado, principalmente, às rochas carbonáticas, que são rochas cujos minerais predominantes são os carbonatos (dolomita, aragonita e, principalmente, a calcita). A origem destas rochas pode ser sedimentar (Calcários), metamórfica (Mármores) ou ígnea (Carbonatitos).

Afloramento calcário na região de Corumbá, Pains (MG). Foto: Mariana Barbosa Timo, 2007.

Neste tipo de relevo duas ciências são amplamente estudadas: a carstologia e a espeleologia. A carstologia abrange aspectos envolvendo as feições cársticas e suas relações com os processos superficiais e subterrâneos da gênese do relevo, enquanto a espeleologia é totalmente restrita ao ambiente subterrâneo.

O Patrimônio Espeleológico é constituído pelo conjunto de ocorrências geológicas que criam formações especiais, tais como vales fechados, dolinas, paredões verticais, cânions, sumidouros, drenagens subterrâneas, cavernas, abismos, furnas, tocas, grutas, lapas e abrigos sob rochas, que são considerados bens da União.

 Este patrimônio estrutura ecossistemas de intensa complexidade e de grande fragilidade ambiental. Apresenta significativo endemismo faunístico, beleza cênica, multiplicidade de feições morfológicas, deposições minerais e estratégicos reservatórios de água, fundamentais para a recarga de aquíferos. As cavernas apresentam contato reduzido com o ambiente externo, pouca variação de temperatura e umidade, fauna específica, além de escuridão e silêncio absoluto.

Santuário em Bom Jesus da Lapa (BA). Foto: Mariana Barbosa Timo, 2015.

No interior das cavernas podem ser observadas feições que possibilitam o entendimento do processo de formação geológica regional e vestígios arqueológicos e paleontológicos importantes para o entendimento da nossa pré-história. Trata-se de um ambiente frágil de recarga de aquífero que também é comumente utilizado para manifestações culturais e religiosas. Além disso, a biodiversidade deste ecossistema é importante e pouco estudada, principalmente no tocante às espécies troglóbias (específicas do ambiente cavernícola).

As intervenções no Patrimônio Espeleológico afetam significativamente todo o ecossistema subterrâneo. 

Os principais impactos antrópicos neste ambiente são desencadeados pelas atividades minerárias, ocupação urbana e/ou rural, disposição de resíduos sólidos inadequada, redes de esgoto, cemitérios, postos de combustíveis, abertura de estradas/obras de engenharia, agricultura, pecuária, desmatamento, captação de água sem planejamento, turismo, vandalismo, entre outros. Estas atividades desenvolvidas de forma desorganizada e predatória, sem critérios técnicos adequados e sem planejamento, acabam deflagrando processos que induzem a acidentes geológicos, como subsidências e colapsos de solo e rocha, e a degradação ambiental, podendo inclusive, causar a poluição de aquiferos. 

O entendimento da importância deste ambiente durante o processo de licenciamento ambiental é fundamental e pode minimizar consideravelmente os impactos ambientais negativos previstos em cada fase dos empreendimentos sobre o carste e as cavernas. Além disso, permitirá o prognóstico da qualidade ambiental na área de influência direta e indireta do empreendimento, sendo estratégico para a preservação do Patrimônio Espeleológico Brasileiro.

Lapa do Caboclo, Januária (MG). Foto: Mariana Barbosa Timo, 2012.

 Isopoda troglomórfico encontrado em cavernas. Foto: Arquivo Spelayon Consultoria, 2016.

Autora:

 
Possui mestrado em Geografia pelo Programa de Geografia e Tratamento da Informação Espacial da PUC-Minas (2014) e graduação em Engenharia Ambiental pela Universidade Federal de Ouro Preto (2005). 

Atualmente é doutoranda em Geografia pelo Programa de Geografia e Tratamento da Informação Espacial da PUC-Minas e em Carstologia pela Universidade de Nova Gorica, Eslovênia.

É diretora da Spelayon Consultoria – EPP desde de 2007, atuando em gestão de projetos envolvendo a espeleologia. Tem experiência na área de Geociências com ênfase em Espeleologia, incluindo principalmente os seguintes temas: Prospecção Espeleológica, Espeleotopografia, Geomorfologia Cárstica, Análise de Relevância de Cavidades e Monitoramento Espeleológico.

Dados inéditos da geologia do petróleo no país

April 1, 2016

Atlas pioneiros publicados pela UNESPetro passam a ser referências nacionais e internacionais


O UNESPetro, com sede na Unesp de Rio Claro, é um polo de formação de especialistas e de desenvolvimento de pesquisas, com ênfase em rochas carbonáticas, que formam a camada pré-sal e outros importantes reservatórios petrolíferos brasileiros.

Os carbonatos do Cretáceo brasileiro não somente contêm as grandes reservas de hidrocarbonetos do Pré-Sal, mas também acumulam significativos volumes no Pós-Sal.

Resultado da parceria da Unesp com a Petrobras, o UNESPetro é uma das principais iniciativas para o desenvolvimento do Sistema de Capacitação, Ciência e Tecnologia em Carbonatos (SCTC), fruto de um acordo firmado em fevereiro de 2010 entre a Petrobras, a Unesp e as Universidades Estadual de Campinas (Unicamp), Estadual do Norte Fluminense (Uenf), Federal Fluminense (UFF) e Federal do Rio de Janeiro (UFRJ). O SCTC visa avanços no conhecimento das rochas carbonáticas, ainda pouco conhecidas.
Entre as conquistas do UNESPetro, está a produção de publicações com dados inéditos da geologia do petróleo no país. Três delas, recentemente lançadas, são as primeiras do gênero em língua portuguesa e pioneiras em suas temáticas.

SENSIBILIDADE DO LITORAL PAULISTA A DERRAMAMENTOS DE PETRÓLEO
 
Este Atlas, com 128 cartas Sensibilidade ao Óleo (SAO), configura-se como relevante contribuição ao sistema de proteção do litoral paulista. Passa a constituir consistente apoio às futuras operações de emergência em caso de derramamentos de óleo no mar, agregando informações de detalhe aos mapeamentos já realizados por órgãos ambientais e empresas privadas. A obra está acessível em <http://goo.gl/lAh8ra>.



O mapeamento foi desenvolvido pela Unesp, Câmpus de Rio Claro, no âmbito do Programa de Formação de Recursos Humanos em Geologia e Ciências Ambientais Aplicadas ao Setor de Petróleo, Gás e Biocombustíveis – PRH 05. Recebeu o amplo apoio do Programa Nacional de Formação de RH coordenado pela Agência Nacional de Petróleo e Biocombustíveis – PRH/ANP, com o suporte financeiro do Ministério de Ciência, Tecnologia e Inovação, via Finep – Financiadora de Estudos e Projetos.

O livro conclui que o litoral paulista apresenta, de fato, elevada vulnerabilidade a vazamentos de óleo. Tal fato decorre da combinação da elevada sensibilidade de seus ecossistemas com o crescente aumento da suscetibilidade da região a acidentes envolvendo hidrocarbonetos. Este último fato conecta-se à forte expansão da exploração e explotação petrolífera nas bacias sedimentares do sudeste do Brasil, em especial na Bacia de Santos.

Conjunto de informações passa a constituir uma base organizada e disponível para ações contra vazamentos no litoral paulista

Os levantamentos que foram realizados na escala de detalhe permitiram agregar, em 121 cartas operacionais, um conjunto relevante de informações que passa a constituir uma base organizada e disponível para sustentar ações de combate e mitigação de eventos de vazamento no litoral paulista.

O cenário encontrado no presente estudo reforça a necessidade de integração das cartas SAO costeiras aos mapas de sensibilidade fluvial e terrestre, ainda incipientes no Brasil. Isto porque muitos acidentes evoluem de ambientes terrestres para ambientes fluviais e costeiros, como no caso de rompimentos de dutos terrestres e problemas verificados em terminais fluviais. Atenção especial deve ser dada à integração dos Mapas de Sensibilidade Ambiental de dutos (metodologia MARA) com as Cartas SAO.

Tendo em vista o Plano Nacional de Contingências, os autores recomendam a implementação de uma estratégia de gestão e integração das Cartas SAO produzidas no Estado de São Paulo e na costa brasileira por meio de bancos de dados interativos e de uso público.

Os coordenadores da obra são Dimas Dias-Brito e Paulina Setti Ridel, do Instituto de Geociências e Ciências Exatas – IGCE da Unesp/Rio Claro; e João Carlos Carvalho Milanelli e Arthur Wieczorek, pesquisadores associados da UNESPetro.

 

Costões no litoral norte .

CALCÁRIOS DO CRETÁCEO DO BRASIL: UM ATLAS
Autores e editores do Atlas, Dias-Brito, do IGCE, e Paulo Tibana, pioneiro no Brasil no estudo de rochas carbonáticas e professor associado do UNESPetro, oferecem um panorama das rochas calcárias do Cretáceo do Brasil, apresentando uma síntese das características petrográficas das principais unidades carbonáticas aflorantes no país e de alguns importantes depósitos situados em subsuperfície.



O Atlas exibe rochas que, majoritariamente, tiveram sua gênese relacionada à evolução do Atlântico Sul e cobre o intervalo estratigráfico Cretáceo Inferior – Cretáceo Superior. A publicação, de caráter petrográfico e microfaciológico, traz, em suas 576 páginas, um conjunto de mais de 1.500 imagens, incluindo fotomicrografias, imagens capturadas a partir de scanner de alta resolução e fotografias de afloramentos, além de 12 mapas e 24 ilustrações.

O livro serve como referência para o estudo de seções carbonáticas em bacias sedimentares brasileiras e da margem ocidental africana. Facilita estudos de caráter local e regional nas áreas de Exploração e Produção, tanto na indústria como no meio acadêmico. Permite, também, em escala global, comparações no âmbito de pesquisas paleoecológicas, paleobiogeográficas e paleo-oceanográficas.

Picnodontídeo (Ostreida). Bacia de Sergipe-Alagoas, Albino, Formação Riachuelo, Carapeba

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MICROBIALITOS DO BRASIL: DO PRÉ-CAMBRIANO AO RECENTE
Este Atlas, ao realçar os esforços empreendidos pelo UNESPetro, trata de depósitos cuja origem e características interessam de perto aos estudiosos das rochas carbonáticas do Pré-Sal.


A publicação, que tem como autores e editores Thomas R. Fairchild, professor-pesquisador associado do UNESPetro, Rosemarie Rohn e Dimas Dias-Brito, ambos do IGCE, é decorrente do marcante evento de descoberta dos campos gigantes de hidrocarbonetos nas Bacias de Santos e Campos. Pode ser considerada uma resposta da academia brasileira no campo da investigação das curiosas e complexas rochas que armazenam imensos volumes de petróleo.

O Atlas é um documento eminentemente fotográfico com o objetivo de expor aspectos variados dos microbialitos, um grupo de carbonatos relativamente pouco estudado, mas de grande relevância geocientífica e econômica.

O valor científico da publicação é enorme por focalizar rochas e ambientes que, em território nacional, contêm os sinais e processos dos primórdios da vida e inserem o registro sedimentar microbiano do Brasil em patamar de destaque no cenário mundial. A obra passa a ser uma nova referência para aqueles que investigam microbialitos, cuja observação permite descrever estruturas e feições de porosidade com implicação direta em modelos de reservatórios carbonáticos.

Obras são as primeiras do gênero na literatura geocientífica de língua portuguesa

A obra apresenta mais de 40 ocorrências de carbonatos microbianos no Brasil, envolvendo um intervalo de mais de dois bilhões de anos. Tais ocorrências foram selecionadas com base na qualidade dos afloramentos, abundância, representatividade e variedade.
A obra ilustra os microbialitos fósseis e recentes em escalas megascópica e microscópica, com cuidado especial para diferenciar, criteriosamente e com clareza, os seus morfotipos, de modo a poder aplicá-los em interpretações sedimentológicas, paleoambientais e estratigráficas.

 

 

Ritmito calcário finamente laminado com estruturas tepee bem desenvolvidas na Fazenda Catavento. A) Afloramento no quintal da casa na entrada da fazenda, 1 km a leste do povoado Achado, município de Irecê, BA.

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ACERVO DIDÁTICO
Dimas Dias conclui que as obras sobre Calcários e Microbialitos são as primeiras do gênero na literatura geocientífica de língua portuguesa e apresentam um acervo organizado e didático de imagens, dados e interpretações, dirigido às comunidades acadêmica e da indústria do petróleo envolvidas com estudos geológicos, que incluem pesquisadores, especialistas, professores, e estudantes. As publicações, portanto, são de especial interesse às áreas da pesquisa e da educação universitária e interessam à comunidade nacional e internacional.
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INFORMAÇÕES
dimasdb@rc.unesp.br
(19) 3526-9456/9476
Av. 24 A, 1515 – Bela Vista, Rio Claro – SP
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Fonte: http://www.unespciencia.com.br/2016/04/geologia/

O elemento subterrâneo

Simulações sugerem que parte considerável do carbono do planeta estaria escondida nas profundezas da Terra 

IGOR ZOLNERKEVIC | ED. 250 | DEZEMBRO 2016

Cálculos de um trio de físicos teóricos da Universidade de São Paulo (USP) forneceram uma nova pista que pode ser útil para desvendar um dos principais enigmas sobre a composição e o funcionamento do interior da Terra: onde estão as reservas ultraprofundas que contêm 90% do carbono do planeta? As simulações computacionais feitas por Michel Marcondes e Lucy Assali, do Instituto de Física (IF), e João Francisco Justo Filho, da Escola Politécnica, sugerem que alguns desses depósitos de carbono poderiam estar escondidos em manchas subterrâneas com cerca de mil quilômetros (km) de extensão e 100 km de espessura por onde as ondas sísmicas viajam relativamente mais devagar.

Essas manchas, chamadas zonas de baixas velocidades sísmicas ou simplesmente ULVZ (Ultra Low Velocity Zones), encontram-se sobretudo no segmento final de uma camada da Terra conhecida como manto inferior, de profundidade entre 660 km e 2.890 km (ver figura). De acordo com um estudo publicado pelos brasileiros em setembro na revista científica Physical Review B, o elemento carbono tende a não se misturar como uma impureza no meio dos depósitos de minerais à base de silício, as chamadas perovskitas silicáticas, predominantes no manto inferior. Ao invés de se unir, ele se separa das perovskitas silicáticas e forma seus próprios depósitos de minerais, como a magnesita (MgCO₃) e o carbonato de cálcio (CaCO₃).

Os físicos aplicaram as leis da mecânica quântica para simular em computador a estrutura atômica de alguns tipos de minerais nas condições do manto inferior, onde as temperaturas chegam a milhares de graus Celsius e as pressões são milhões de vezes maiores do que na superfície terrestre. Em seguida, calcularam como esses minerais se comportariam quando fossem atravessados por uma onda sísmica gerada por um terremoto. “A presença dos minerais de carbono diminui consideravelmente a velocidade de propagação das ondas, como ocorre nas ULVZs”, diz Marcondes. Nos depósitos de minerais à base de silício, os abalos sísmicos viajaram mais rapidamente. Marcondes utilizou as técnicas que aprendeu com Renata Wentzcovitch, física brasileira da Universidade de Minnesota, Estados Unidos, que desenvolve métodos computacionais para estudar a estrutura atômica de materiais nas condições extremas de temperatura e pressão do interior da Terra, muito difíceis de ser reproduzidas em laboratório (ver Pesquisa Fapesp nº 198).

“Nos últimos 500 km do manto inferior, há grandes regiões em que as velocidades das ondas sísmicas são cerca de 5% mais lentas do que a média”, explica o geofísico Marcelo Assumpção, do Centro de Sismologia do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) da USP. “Antes, achava-se que a origem delas eram flutuações de temperatura no manto inferior. Mas estudos recentes vêm mostrando que variações na composição química das camadas geológicas, como a presença de mais ou menos sílica, ferro ou carbonatos, são necessárias para explicar as observações.” O trabalho de Marcondes e seus colegas sinaliza que uma maior porcentagem de minerais ricos em carbono, como as magnesitas e os carbonatos de cálcio, poderia ser a explicação para a ocorrência de ULVZs. “Resta saber como essa concentração de carbonatos teria se acumulado no manto inferior, mas isso é outra história.”

© DIDIER DESCOUENS/ WIKIMEDIA COMMONS

Amostra de magnesita, mineral carbonático que parece se originar no manto inferior.

O outro ciclo do carbono
 
As teorias sobre a origem do Sistema Solar sugerem que a concentração total de carbono na Terra deveria ser mais ou menos a mesma das rochas de um tipo de meteorito, os condritos carbonáceos, cuja composição química permaneceu praticamente inalterada desde a época de formação do planeta, há cerca de 4,5 bilhões de anos. Mas, quando os pesquisadores somam a quantidade de carbono presente em todas as fontes conhecidas – na atmosfera, nos oceanos, na superfície da crosta terrestre e a algumas dezenas de quilômetros logo abaixo dela –, o valor chega a apenas 10% do esperado.

“Esse carbono faltante tem de estar em algum lugar”, diz Marcondes, que abordou o problema em sua tese de doutorado, defendida em setembro. “Há evidências de que os 90% restantes estão armazenados em regiões profundas do interior da Terra.”

Base química da vida, o carbono circula pela superfície terrestre de maneira já bem conhecida pelos pesquisadores. Como gás metano (CH₄), monóxido (CO) ou dióxido de carbono (CO₂) está na atmosfera. Por meio da fotossíntese, algas e plantas retiram CO₂ do ar e fixam carbono na forma de matéria orgânica, que eventualmente vai se decompor e ser depositado em reservas de combustíveis fósseis em camadas de rocha da crosta continental e oceânica. A respiração de vegetais e de animais, além de processos de combustão, devolve o carbono ao ar.

Pesquisas recentes nas áreas de sismologia e geoquímica, porém, têm indicado que esse ciclo superficial do carbono deve estar ligado a outro, mais lento e mais profundo. Ao longo de dezenas de milhões de anos, as rochas do manto se comportam como um fluido. Suas correntes descendentes poderiam arrastar consigo grandes pedaços da crosta oceânica, cheias de carbono, que afundariam até o manto inferior. Já as correntes ascendentes do manto poderiam levar parte do carbono ultraprofundo à superfície. Uma evidência disso, explica Marcondes, são os chamados diamantes ultraprofundos, como os descobertos nas minas do município de Juína, em Mato Grosso. São pequenos pedaços de diamante cujas impurezas químicas indicam que, antes de serem trazidos à superfície por erupções vulcânicas, eles se originaram em profundidades superiores a 670 km. A maioria dos diamantes se forma a cerca de 150 km abaixo da superfície.

Segundo um relatório publicado em 2014 pelo Observatório do Carbono Profundo, um programa de pesquisa coordenado por Robert Hazen, geofísico do Instituto Carnegie, Estados Unidos, a localização exata das reservas de carbono profundo e sua extensão ainda são uma grande incógnita. O relatório conclui, entretanto, que o carbono pode estar inserido em uma grande variedade de materiais, além dos diamantes ultraprofundos e dos minerais carbonáticos. Ele pode se encontrar na forma de microrganismos vivendo nas profundezas da crosta terrestre ou em uma dúzia de tipos de sólidos e líquidos que estão misturados ao manto e ao núcleo terrestre. “É uma questão muito complicada”, diz Marcondes. “Ainda vamos demorar muito para chegar a uma resposta definitiva.”

Artigo científico
 
MARCONDES, M. L. et al. Carbonates at high pressures: Possible carriers for deep carbon reservoirs in the Earth’s lower mantle. Physical Review B. v. 94, n. 10. Set. 2016.

Classes Mineralógicas

Classes Mineralógicas

Classificação dos Minerais em Classes Minerais com base na Composição Química:

Elementos Nativos - são os minerais formados por apenas um elemento químico, que ocorrem  no estados nativo. 

 

Ex: Ouro-Au, Prata-Ag, Bismuto-Bi, Arsênio-As, Diamante-C e Enxôfre-S.

 

Sulfetos - são os minerais constituídos de combinações de vários metais com As, S ou Te. Ex.:            Arsenopirita - FeAsS,            Calaverita - AuTe₂                                                                Galena -PbS                            Skutterudita - (Co,Ni,Fe)As₈

 

Sulfossais - são os minerais compostos de Ag, Cu e Pb em combinação com Sb e S, As e S e, Bi e S. Ex.:            Estefanita - Ag₃SbS₄             Enargita - Cu₃AsS₄      

         

Óxidos - são os minerais que contêm um metal em combinação com o Oxigênio.

Ex.:     Cassiterita - SnO₂                         Hematita - Fe₂O₃          

         

Hidróxidos - são os minerais que apresentam a hidroxila (OH) como radical mais importante, podendo conter também moléculas de água.

 

Ex.:     Brucita - Mg (OH)₂                 Limonita - FeO(OH).nH₂O

 

Halóides - são os minerais que apresentam como radicais (ânions) os seguintes elementos: Cl, F, I e Br.

 

Ex.:     Halita - NaCl                         Fluorita - CaF₂

                        Iodirita - AgI                         Bromirita - AgBr

 

Silicatos - são os minerais constituídos por vários elementos, dos quais os mais comuns são o Al, o Fe, o Ca, o Na, o K e o Mg, em combinação com o Si e O.

 

Ex.:     Cianita - Al₂SiO₅                    Olivina - (Mg, Fe)₂SiO₄       

             

Carbonatos - nesta classe estão os minerais cujas fórmulas incluem o radical CO₃. Ex.:          Calcita - CaCO₃                        Malaquita - Cu₃CO₃(OH)₂

 

Sulfatos - minerais que apresentam como radical o SO₄.

Ex.:     Barita - BaSO₄                       Gipso - CaSO₄

 

Fosfatos - minerais com o radical PO₄.

Ex.:     Apatita - Ca₅(F,Cl,OH)(PO₄)₃

 

Tungstatos - minerais com o radical WO₄.

Ex.:     Scheelita - CaWO₄                 Wolframita - (Fe,Mn)WO₄

 

Nitratos - minerais com o radical NO₃.

Ex.:     Nitro - KNO₃                         Salitre do Chile - NaNO₃

 

Boratos - minerais que contêm o grupo aniônico formado por B e O.

Ex.:     Bórax - Na₂B₄O₇10H₂O         Boracita - Mg₃B₇O₁₃Cl

 

Arseniato - radical AsO₄. Ex.:       Mimetita - Pb₅Cl(AsO₄)₃.

 

Molibdatos - radical MoO₄. Ex.:  Powellita - CaMoO₄.

 

Vanadatos - radical VO₄. Ex.:      Vanadinita - Pb₅Cl(VO₄)₃.

                Classe mais abundante na Crosta:     Silicatos

            Maioria dos minerais-minérios:          Óxidos e Sulfetos