Noções de Mineralogia e Petrologia

Srgio Murilo Santos de Arajo

Noes de Mineralogia e Petrologia __________________________________________________________

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ARAJO, Srgio M. S. de. Noes de Mineralogia e Petrologia. 1 ed. Campina Grande: o Autor, 2010. 1. Mineralogia. 2. Geografia Fsica. 3. Petrologia. Ttulo.

Capa: Gipsita da regio do Plo Gesseiro do Araripe. Amostras da mina Serrolndia, municpio de Ipubi-PE. Foto do autor, 2003.

Este pequeno livro dedicado Maria, minha esposa, e s minhas filhas Maria Laura e Maria Luiza, razes de minha vida e motivao para o trabalho.


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PREFCIO__________________________________________ Este pequeno livro tem uma estria, como tantos outros tambm devem ter. Vrios autores ao escreverem um livro ou um trabalho, escrevem ao longo de um tempo, atendendo a uma necessidade. Foi motivado por uma necessidade pessoal e de uma disciplina, que visava atender a um pblico especfico que lancei mo de tempo e dedicao, mas nada foi em vo em funo de que este trabalho j h muito vem servindo aos meus alunos e at outros que por ventura tiveram acesso a primeira verso digital. Quando cheguei a Cajazeiras, no ano de 2002, assumi a disciplina de Mineralogia II, cujo contedo lecionamos entre os anos de 2002 a 2007. Deparamos-nos com a problemtica de ensinar uma disciplina da Geologia para a licenciatura em Geografia, como sabemos a Mineralogia um ramo da Geologia, da a necessidade de adequar os conceitos e temas a 4



uma viso geogrfica e que pudesse auxiliar outras disciplinas, como a Geomorfologia, por exemplo. Organizar e escrever este texto significou buscar uma ordenao de vrios contedos que se encontram dispostos de forma diluda em alguns livros e, muitas vezes, de difcil compreenso para os estudantes que se iniciam nos estudos de Mineralogia e Petrologia. No tnhamos, e nem temos, a menor pretenso de atender aos estudantes de graduao das geocincias, mas eles podem consultar este trabalho simples e que visa atender a uma pequena parcela de graduandos, seja de Geografia ou outras reas afins; porm, nos detivemos aos alunos da licenciatura especificamente. Ao leitor menos exigente posta uma conceituao e abordagem didtica, procurando inseri-lo no contexto da Mineralogia e Petrologia, de forma bsica e sem maiores aprofundamentos. Aqueles que procuram aqui conceitos bsicos e tratamento didtico dos contedos podero encontr-los de uma forma fcil e simplificada, favorecendo a iniciao. Dividimos o trabalho em seis captulos. O captulo 1Mineralogia no contexto geolgico, procura introduzir os conceitos fundamentais da Geologia e da Mineralogia. O Captulo 2 A crosta terrestre e os minerais, aborda a constituio do globo terrestre em sua diviso tradicional e os materiais constituintes da crosta - os minerais. Nos Captulo 3, 4 e 5 so abordados os conceitos e bases fundamentais de Petrologia, ou seja, da gnese e descrio dos diferentes tipos de rochas. No captulo 6 Minerao e sociedade so discutidos alguns aspectos como a importncia dos recursos minerais, seu uso e a legislao referente ao ordenamento do uso destes recursos e a necessidade de sua adequao a legislao ambiental. Esperamos que todos que consultem o trabalho possam enriquecer seus conhecimentos, e na medida de suas necessidades, aprofundar com outras leituras._________________________________________________________________________ Srgio Murilo Santos de Arajo

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Finamente, queremos dizer que a primeira verso deste trabalho tornou-se pblica em 2007. Desde aquela data fizemos algumas alteraes e agora publicamos em nova verso. Boa Leitura!!! Campina Grande-PB, 2010. O Autor.


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SUMRIO

1 MINERALOGIA NO CONTEXTO GEOLGICO ........... 9 2 A CROSTA TERRESTRE E OS MINERAIS .................. 19 3 ROCHAS MAGMTICAS .............................................. 31 4 ROCHAS METAMRFICAS .......................................... 41 5 ROCHAS SEDIMENTARES ........................................... 50 6 MINERAO E SOCIEDADE........................................ 63


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1 MINERALOGIA NO CONTEXTO GEOLGICO1.1 Introduo Ao longo de sua evoluo o homem vem utilizando os recursos minerais de forma bem sucedida para seu bem-estar. Os recursos minerais tm importncia fundamental para a sociedade e esto dispostos na superfcie terrestre e no interior da crosta. Desde os primrdios da humanidade a sociedade aprendeu a utilizar os minerais, primeiro os utenslios de slex como lanas, flechas, etc. Ainda na pr-histria foi o uso do bronze (liga metlica composta de cobre e estanho) e do ferro que permitiram o avano cultural da humanidade. Tal fato permitiu melhorar a qualidade de vida de nossos ancestrais e o incio de processos de fabricao de utenslios e ferramentas, as quais aumentaram a capacidade de caa, de produzir alimentos com a agricultura e se defender de animais ferozes, entre outros exemplos. Mais_________________________________________________________________________ Srgio Murilo Santos de Arajo

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tarde o homem desenvolveu tcnicas de siderurgia e de transformao para empregar nas suas construes, nas cidades, estradas e at como complemento alimentar. Os minerais so importantes na nossa vida diria e por isso no podemos abdicar de seu uso, dada a sua essencialidade. Muitos ainda no se deram conta de que suas vidas exigem a utilizao de recursos minerais todos os dias; desde que acordamos at deitarmos para dormir, qualquer que seja nossa profisso, consumimos alguns produtos industrializados que tm como matriaprima alguns minerais ou recursos minerais. At mesmo os homens do campo utilizam recursos minerais. Desta forma, nenhum ser humano pode se dar ao luxo de dizer que no utiliza dos minerais. O estudo dos minerais realizado de forma cientfica pela mineralogia, que se constitui em um ramo da Geologia, e, por isso, seu estudo mais detalhado da alada do gelogo ou do especialista em mineralogia - o mineralogista. A mineralogia uma disciplina que serve de apoio para o gegrafo nos estudos mais especficos dos ramos da Geografia Fsica. Seu auxlio de fundamental importncia, seja no conhecimento dos minerais formadores das rochas, nos prprios tipos e caractersticas das rochas e nos processos do meio fsico a que esto subordinadas. Desta forma, a Mineralogia e a Petrologia (petrografia e petrognese) possibilitam ao gegrafo entender a evoluo e sua estrutura do relevo, a natureza e formao dos solos, a adaptao dos vegetais aos tipos de terrenos, formados sobre e a partir das rochas, e a explorao econmica dos recursos minerais (Figura 1). Inicialmente devemos conceituar e delimitar o estudo das rochas dentro das geocincias. Entende-se por Petrologia ao estudo sistematizado das rochas, que pode ser dividida em 10 _________________________________________________________________________Srgio Murilo Santos de Arajo


Petrografia e Petrognese. A primeira se ocupa com a identificao e descrio das rochas, enquanto a segunda busca explicar a origem, formao e transformaes das rochas. A Petrologia uma cincia ou ramo da Geologia, auxiliando-a nos seus diversos estudos, estando ligada Mineralogia e Geoqumica.Figura 1 - Situao da Mineralogia no Contexto GeolgicoEsttica - Mineralogia, Petrologia (Petrognese e Petrografia), Cristalografia. Dinmica Geotectnica, Sismologia, Vulcanologia, etc. GEOLOGIA Histrica Paleontologia, Estratigrafia. Econmica Economia mineral (Recursos Minerais, Petrleo, etc.). Fonte: BORBA (1989).

2 Conceitos em Mineralogia A Mineralogia pode ser entendida, de forma sumria, como a cincia que se preocupa com as variaes fsicas, qumicas e a origem dos minerais. Um conceito de mineralogia mais apurado dado por Parker (1988; p. 390), citado no Vocabulrio Controlado em Geocincias (CPRM, 2001; p. 15), segundo o qual ela pode ser conceituada como:A cincia que estuda as substncias inorgnicas naturais, chamadas minerais, sua formao e ocorrncia, suas propriedades e composio e sua classificao, sejam elas de origem terrestre ou extraterrestre.

pertinente delimitar que a Mineralogia um ramo da Geologia; esta, por sua vez, vem a ser a cincia que se preocupa com os materiais constituintes do globo terrestre,_________________________________________________________________________ Srgio Murilo Santos de Arajo

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com os processos e etapas que permitiram a evoluo do planeta como o conhecemos (ERNST, 1974). Alguns conceitos so de importncia fundamental nos estudos de Mineralogia. Para isso, se faz necessrio saber em parte a base conceitual dessa cincia. O primeiro destes conceitos o de mineral, termo que designa um slido que possui composio qumica caracterstica ou varivel dentro de limites estreitos, com um ordenamento atmico tridimensional e sistemtico. So substncias inorgnicas, com propriedades qumicas e fsicas definidas e que constituem as rochas. Quando qualquer slido ou lquido natural no possui um ordenamento sistemtico de seus tomos constitutivos, denominado de mineralide. Esses no so cristalinos e sim amorfos. (ERNST, op cit; The Open University, 2003). O termo cristal dado a qualquer gro de mineral limitado por faces planas faces de cristal - que guardam uma relao geomtrica definida com o ordenamento atmico. A crosta terrestre constituda de rochas e as rochas so constitudas de minerais. O conceito usual de rocha permite que se faa a distino dela com qualquer outro tipo de material do nosso planeta. As rochas podem ser conceituadas como um agregado natural, coerente e multigranular, formado por um ou mais minerais ou mineralides; ou ainda, como um agregado de minerais ou s um mineral consolidado. A areia, por exemplo, constituda de fragmentos de minerais no consolidados, ditos sedimentos; portanto, no uma rocha e sim sedimentos ou gros de quartzo que podem conter outros materiais, como argila e silte misturados a ela.


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O que, portanto, distingue os sedimentos ou materiais, ou terrenos, ou os solos das rochas o estado consolidado desta ltima. 3 Condies para caracterizao dos minerais Os minerais possuem algumas caractersticas que os distinguem ou os caracterizam. Quatro condies so fundamentais para definir um mineral: a) Possuem composio qumica definida - mesmo sendo varivel dentro de certos limites; b) Origem e ocorrncia os minerais pertencem e so encontrados na crosta terrestre e so formados nela, no so minerais as substncias encontradas nas guas dos mares e rios; c) Origem natural a substncia deve ser formada por processos naturais, sem a interveno humana. d) Ser formado por matria slida - no so minerais as substncias lquidas, todos os minerais so encontrados no estado slido, exceto o mercrio. A gua, no estado slido compondo as calotas polares satisfaz essa condio e s outras precedentes. Evidentemente h necessidade de se ter bom senso e se extrapolarmos para alm do nosso planeta poderemos encontrar matria com as mesmas condies para serem caracterizadas como minerais. Desta forma, diramos que essas matrias tratam-se tambm de minerais, extraterrestres. 4 Propriedades dos Minerais Os minerais apresentam propriedades fsicas e qumicas bem definidas e que so comuns maioria deles. 13



Segundo Dana (1969) algumas propriedades fsicas tem grande importncia na determinao rpida dos minerais, isso porque em sua maioria os minerais podem ser reconhecidos visualmente. Entre elas se destacam as seguintes. Tenacidade a propriedade que diz respeito resistncia ao choque ou corte por instrumentos como martelo, lmina, etc. e representa sua coeso. Os termos a seguir so usados para expressar a tenacidade dos minerais. Friabilidade propriedade que possuem os minerais de serem facilmente reduzidos a p quando sofrem presso de algum agente; Maleabilidade propriedade que possuem alguns minerais de poderem ser reduzidos a finas lminas; Sectibilidade propriedade de alguns minerais de serem facilmente cortados pela faca, canivete ou gilete; Ductibilidade minerais que podem ser reduzidos ou estirados para formar fios muitos delgados; Flexibilidade alguns minerais se curvam sem que se quebrem, mas no voltam a sua posio primitiva; Elasticidade os minerais depois de serem curvados voltam sua forma primitiva, quando deixa de atuar sobre ele a fora de compresso; Fusibilidade a facilidade que tem um mineral de passar do estado slido ao lquido pela ao do calor; Graficidade capacidade que possuem os minerais em riscar o papel. Clivagem quando um mineral sofre a ao de uma fora, e se rompe, produzido qualquer plano de fratura coincidente em sua orientao com uma possvel face cristalina; isto o que se denomina de plano de esfoliao ou clivagem._________________________________________________________________________ Srgio Murilo Santos de Arajo

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Fratura o modo pelo qual um mineral se rompe em superfcie irregular que no coincida com um possvel plano cristalogrfico ou de clivagem. A fratura dos minerais pode ser: a) concide quando apresenta superfcie curva, semelhante a uma concha; b) fibrosa ou estilhaada quando em seu rompimento apresenta fibras ou estilhaos; c) serrilhada quando em seu rompimento apresenta superfcie dentada; d) desigual ou irregular quando formam superfcies rugosas e irregulares. Dureza essa propriedade designa a resistncia de uma substncia abraso ou ao ser riscado. O mineral de menor dureza o talco e o de maior o diamante, muito utilizado na indstria para servir como lmina para corte de diversos materiais (Figura 2). Peso especfico ou densidade relativa - a medida da massa atmica por unidade de volume, se define como o peso da amostra em ar dividido pelo peso de um volume equivalente de gua a 4C - a temperatura na qual (a uma atmosfera) a gua mais densa. Geminao cristais geminados so minerais compostos que exibem partes simetricamente relacionadas, com orientaes estruturais divergentes. Trao uma propriedade dependente da luz e que diz respeito cor do p do mineral, produzida ao se riscar o mineral contra uma placa ou em porcelana na cor branca. Cor as cores dos minerais se devem absoro seletiva de algumas ondas de luz branca por alguns tomos de uma estrutura._________________________________________________________________________ Srgio Murilo Santos de Arajo

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Brilho a propriedade de um mineral em refletir ou irradiar a luz. O brilho pode ser metlico e no-metlico: a) Metlico quando tem a aparncia de um metal, sendo opaco e de trao escuro.Figura 2 - Escala de Dureza de Mohs. 1 Talco 2 Gipsita 3 Calcita 4 Fluorita 5 Apatita 6 Ortoclsio 7 Quartzo 8 Topzio 9 - Corndon 10 Diamante Fonte: modificado de ERNST (1974).

mais mole

mais duro

b) No-metlico os minerais com esse brilho so todos aqueles que apresentam uma aparncia no-metlica, podendo ainda ser usado os seguintes termos ou expresses: Adamantino quando apresenta brilho parecido com o diamante; Vtreo tem brilho parecido como o vidro, um exemplo o quartzo; Perlceo ou nacarado quando em sua aparncia iridescente apresenta-se como uma prola; Resinoso quando tem a aparncia de resina como a esfalerita; Sedoso Apresenta-se como seda, resultado de um agregado paralelo de fibras. Ex: gipso fibroso, malaquita e serpentina. 16



Hbito cristalino diz respeito forma geomtrica externa que apresentam os minerais, todos os aspectos cristalinos do mesmo tipo de forma que apresentam uma relao espacial comum com a rede cristalina constituem uma forma ou hbito cristalino. Transparncia a propriedade de um mineral relacionada sua absoro da luz. So ditos transparentes os minerais que absorvem pouca ou nenhuma luz. 5 Hbitos dos Minerais Os minerais podem apresentar aspectos determinados ou aparncia dos cristais, ao conjunto dos quais se denominam de hbito. Os principais hbitos so descritos a seguir de forma simplificada. Acicular quando um mineral se apresenta em forma de cristais finos ou em forma de agulhas. Exemplo: rutilo. Colunar quando se apresentam em formas cilndricas alargadas, semelhantes a colunas. Fibroso os cristais agregados do mineral apresentamse como cerdas de uma escova ou pincel de barbear. Exemplo: gipsita fibrosa. Filiformes quando os minerais apresentam-se como filamentos ou fios. Exemplo: prata. Tabulares o mineral apresenta-se como uma mesa ou tbua. Exemplos: hematita, calcita, gipsita, etc. Reticular quando o mineral apresenta-se como fibras, colunas ou agulhas dispostas em forma de rede. Laminar quando os formatos se fazem de planos ou folhas. Exemplo: mica. Radial quando formam raios dispostos iniciando-se na periferia e encontrando-se no centro. Exemplo: gipsita._________________________________________________________________________ Srgio Murilo Santos de Arajo

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Prismtico quando um mineral apresenta-se sob a forma de prisma. Exemplo: quartzo, anfiblio.Figura 3 - Hbito prismtico do quartzo. Fonte: www.mii.org/.

Geodo quando uma cavidade revestida pela deposio de material mineral, a concha mineral denominada de geodo (DANA, 1969; p.118).


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2 A CROSTA TERRESTRE E OS MINERAIS2.1 Introduo Os minerais se distribuem na superfcie terrestre de maneira irregular e, em geral, sua distribuio obedece aos processos fsico-qumicos de ordem geolgica, os quais permitiram a ocorrncia ou existncia dos minerais. Evidentemente, as ocorrncias de rochas e minerais se do por causa dos processos externos e internos, havendo, assim, a concorrncia dessas duas ordens de processos. 2.2 Estrutura da Terra Se observarmos a espessura das camadas estruturais da Terra pode-se perceber que a Crosta trata-se de uma fina pelcula, se comparada s demais camadas do interior da Geosfera, o manto e o ncleo (Figura 4)._________________________________________________________________________ Srgio Murilo Santos de Arajo

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O raio mdio da Terra de aproximadamente 6.370 km e a Crosta continental varia de 20 a 60 km, mdia de 35 km, sendo formada basicamente por silicatos de magnsio, ferro, alumnio, clcio e metais alcalinos e de slica livre. A Crosta ocenica, porm, bem menos espessa, variando entre 5 e 10 km; ela formada fundamentalmente de basalto, contendo clcio, magnsio e ferro, e quantidades muito pequenas de potssio, sdio e silcio.

CROSTA de 5 a 80 km de espessura; Si, Al, O.; MANTO 2.840 km; Si e Mg; NCLEO EXTERIOR 2.100 e NCLEO INTERIOR 1.370 km km; formados de Fe e Ni.

Fonte: Teixeira et (2003).

al

Figura 4 Estrutura da Terra .


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A constituio basltica da crosta ocenica devida ao material que a forma, ou seja, o assoalho ocenico vem sendo formado lentamente por material magmtico de resfriamento rpido, ou seja, rochas vulcnicas o basalto a mais comum destes topos de rochas. 2.3 O Ciclo das Rochas As rochas se originam de processos geolgicos ao longo de milhares de anos. As rochas gneas so denominadas primrias porque so as primeiras rochas a se formarem a partir da consolidao do magma, por resfriamento e cristalizao. Essas rochas propiciam o surgimento de outras rochas por processos de metamorfismo, ou pelo intemperismo e eroso do origem aos sedimentos que formaro as rochas sedimentares. O ciclo de formao das rochas pode ser resumido na Figura 5, onde so apresentadas as principais etapas. O mecanismo de formao bsico, consistindo na consolidao do magma originrio do interior da geosfera e que d origem ao conjunto de rochas denominadas de magmticas ou gneas, estas podem se consolidar no interior da crosta, prximo superfcie ou na superfcie. As rochas gneas, assim como as demais, podem sofrer a ao conjugada de ataques da gua, do calor, do ar (ventos), desagregarem-se e se transformar em sedimentos, que com o transporte, deposio, compactao e cimentao do origem s rochas sedimentares. As rochas magmticas, metamrficas e sedimentares podem sofrer processos de recristalizao devido s aes de presses e altas temperaturas, dando origem s rochas metamrficas. 21 _________________________________________________________________________Srgio Murilo Santos de Arajo


Deve-se salientar que o ciclo hidrolgico desempenha papel importante no ciclo das rochas, principalmente na gnese das rochas sedimentares.

Figura 4 Ciclo das Rochas. Fonte: modificado de USGS (2003).

2.4 Os Minerais da Crosta Terrestre A maior parte dos minerais presentes na crosta apresenta composio qumica predominantemente formada por silcio, alumnio e oxignio. Este ltimo o que apresenta maior percentual em peso na crosta continental, cerca de 47%, seguido pelo silcio com mais de 28 % e o alumnio com mais de 8%; depois vem o ferro com cerca de 5%, o clcio com 3,7%, o potssio com 2,6% e o magnsio, que tambm_________________________________________________________________________ Srgio Murilo Santos de Arajo

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apresentam percentuais acima de 2% em peso na crosta continental (ERNST, 1974). Os minerais e rochas mais antigas so resultantes da consolidao do magma, da formao da crosta e resfriamento da geosfera no passado geolgico, o que resultou na hidrosfera, litosfera e com isso, na possibilidade de existir vida na superfcie do planeta originando, assim, a biosfera. Os minerais podem ser compostos por um s elemento qumico (ouro, prata, etc.) ou combinados como o gypso (CaSO4.2H2O) e a calcita (CaCO3). A composio qumica de um mineral expressa os elementos qumicos constituintes deste mineral; enquanto a composio mineralgica de uma rocha definida pelos minerais que a constituem. Ou seja, os tomos podem constituir um mineral ou se unem para formar compostos qumicos, ou molculas que formam os minerais; sendo estes ltimos formadores das rochas. Alguns minerais esto presentes com maior freqncia nas rochas e assumem a caracterstica essencial na sua constituio, so os chamados minerais essenciais, servindo para caracterizar e identificar uma determinada rocha. Os principais minerais essenciais so o quartzo, o feldspato, o piroxnio, a biotita, a moscovita, o anfiblio e a nefelina. Os outros minerais que completam a composio de uma rocha no tm um papel to importante, sendo denominados de minerais acessrios. Ou seja, esto presentes nas rochas completando sua composio, mas podem no estar presentes e isso no vai mudar a essncia. Desta forma, granitos ou gnaisses no deixam de ser granito ou ganisse se no contiver minerais acessrios, enquanto a falta de um mineral essencial muda o tipo de_________________________________________________________________________ Srgio Murilo Santos de Arajo

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rocha; como exemplo pode-se citar o sienito que igualmente ao granito apresentam minerais como o feldspato e micas, mas no possuem quartzo e ainda contm hornblenda. Como exemplos de minerais acessrios podem ser citados a pirita, FeS2, a apatita, Ca4(PO4)3, etc. Os minerais podem ter composio qumica bastante varivel, mas alguns apresentam alguns elementos que permitem reuni-los em grupos, como exemplo os silicatos, sulfatos, carbonatos, etc. Segundo Teixeira et al. (2004) a nomenclatura dos minerais obedece a algumas regras criadas pela Comisso de Novos Minrios e Novos Nomes de Minerais (CNMNM) da Associao Mineralgica Internacional (IMA), criada em 1959. No Brasil os nomes dos minerais devem ter a terminao, ou o sufixo, ita. Enquanto as rochas devem ter a terminao ito. Quando os minerais formados somente por um elemento qumico so encontrados na natureza, sem se ligar a outro elemento qumico, so denominados de elementos nativos. So exemplos destes: o ouro (Au), a prata (Ag), o cobre (Cu), o enxofre (S), a platina (Pt), o diamante (C) e a grafita (C). O ouro (Au) possui cor amarela, com risco de mesma cor, e separa-se em lminas muito finas (Font-Altaba, 1980). um metal de grande importncia e representa o lastro monetrio de um pas. O quartzo (SiO2) um dos minerais mais abundantes na natureza, compondo rochas magmticas, metamrficas e sedimentares. Quimicamente composto por um tomo de silcio e dois de oxignio. Podemos encontr-lo em gros no-consolidados, formando as areias, ou consolidados formando o arenito, aps sofrer diagnese compactao e cimentao. O quartzo_________________________________________________________________________ Srgio Murilo Santos de Arajo

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possui cores variadas, desde transparente at branco, rosa, etc. Tem dureza 7 na escala de Mohs (Foto 1). As principais variedades de quartzo so: o cristal de rocha (variedade muito pura), a ametista, o quartzo rosa, o enfumaado, o citrino, o leitoso, o slex e a gata, entre outros.

Figura 1 Quartzo rseo. Fonte: MII (EUA, 2003).

O cristal de rocha a variedade de quartzo incolor, com cristais bem desenvolvidos. Ametista a variedade de cor prpura ou violeta, sendo as quantidades de ferro frrico responsvel pela cor. O quartzo rosa apresenta cor vermelhorosa ou rseo, sendo o titnio o agente corante; uma peculiaridade dele que desbota quando exposto luz (DANA, 1969). A calcita (CaCO3) composta basicamente por um tomo de clcio, um de carbono e trs de oxignio. Constitui o calcrio calctico e ainda pode estar presente em diversos tipos de rochas, mas predomina nos calcrios. Sua dureza 3 e as cores variadas de branco, incolor, amarelo, vermelho at azul. A dolomita [CaMg(CO3)] encontrada com maior facilidade nos calcrios dolomticos, encerra um tomo de clcio, outro de magnsio, um de carbono e trs de oxignio_________________________________________________________________________ Srgio Murilo Santos de Arajo

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na sua composio geral. Tem dureza entre 3 e e 4 e cores variando de incolor, rosa, cinza, branco, verde e marrom. A calcita e a dolomita so minerais com largo emprego na indstria, podendo servir como matria prima de cimento e de fertilizantes, entre outros empregos. A pirita (FeS2) um mineral composto por um tomo de Ferro e dois de enxofre, muito conhecido como ouro de tolo. Decompe-se com facilidade para constituir outros tipos de minerais. Tem dureza entre 6 e 6, sua cor o amarelo-lato e tem brilho metlico.

Figura 2: calcita. Fonte: UNESP (2005).

A pirita tem destacada importncia como fornecedor de enxofre para os solos, na decomposio de outros minerais, quando sofre reaes qumicas na presena da gua e transforma-se em cido sulfrico. Pequenas quantidades de pirita so benficas para as plantas (VIEIRA, 1988). Os feldspatos (radical AlxSiyOz) so minerais abundantes na crosta e superfcie terrestre, juntamente com o quartzo. Apresenta vrias composies, onde os principais elementos qumicos so o alumnio, o silcio e o oxignio (Foto 4).


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Figura 3 - Pirita. Fonte: UNESP (2005).

As principais variedades de feldspatos se distinguem como feldspatos potssicos e plagioclsios. Entre os primeiros se distinguem o microclnico (KAlSi3O8) e o ortoclsio (KAlSi3O8) e entre os seguintes a albita (NaAlSi3O8) e a anortita (CaAl2Si2O8).

Figura 4 - Feldspato (albita). Fonte: MII (EUA, 2003).

A gipsita (CaSO4.2H2O), ou sulfato de clcio hidratado, ou bihidratado para alguns, um mineral encontrado em bacias sedimentares. Sua desidratao pode formar a anidrita (CaSO4), o sulfato de clcio anidro, ou seja, sem gua. O gypso um mineral de dureza 2 at 2,5 (Figura 5).


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Figura 5 Gipso na forma natural em cristais, com esse aspecto denominada de alabastro. Fonte: MII (EUA, 2003).

A gipsita ou gipso utilizado para produzir o gesso e na forma natural utilizado na fabricao de cimento. A rocha composta por esse mineral e seu similar sem gua a gipsita, encontrada no Brasil nas bacias sedimentares do Araripe, Amaznica, Parnaba-Maranho e Potiguar. As micas so silicatos minerais que contm principalmente silcio, alumnio e oxignio. Apresenta folhas delgadas facilmente separadas, ou seja, de fcil clivagem.

Figura 6 Mica de cor clara, Muscovita. Fonte: MII (EUA, 2004).

As cores das micas so variadas como a muscovita, mica branca ou castanha, cuja frmula qumica KAl2 (Al,Si3O10 (OH)2. A biotita, mica escura ou preta, tem frmula K(Mg, Fe)3 28 _________________________________________________________________________Srgio Murilo Santos de Arajo


(Al, Si3O10) (OH)2. A dureza das micas varia de 2 a 3 na escala de Mohs a biotita 2,5 a 3,0 e a muscovita de 2 a 2,5. A esfalerita um sulfeto de zinco, de frmula qumica ZnS, com dureza entre 3 e 4 na escala de Mohs. As cores variam de incolor, verde, amarelo e marrom escuro e brilho adamantino e resinoso. A galena o sulfeto de chumbo, de frmula qumica PbS, com dureza 2,6, apresenta cor cinza e brilho metlico.

Figura 7 - Galena. Fonte: UNESP (2005).

A hematita (Fe2O3) um xido de dureza entre 5,5 e 6,5, de cor cinza a preto e brilho metlico, muito usado como minrio de ferro (Figura 08). A magnetita (Fe3O4) um xido de dureza 6,0, apresentando cor preta e brilho metlico, tambm utilizado como minrio de ferro. Granada um silicato de composio qumica Fe3Al2(SiO4)3, de dureza 6 a 7 . As cores podem variar de vermelho a amarelo e verde, com brilho vtreo a resinoso. utilizada na indstria como abrasivo ou gema (Foto 09). Halita (NaCl) um halide de dureza 2,5 e cores variadas como incolor, amarela, azul e vermelho-carmim. Possui brilho vtreo e muito utilizado na indstria qumica, fertilizante e etc. 29



Figura 8 - Hematita. Fonte: UNESP(2005).

Figura 9 Granada. Fonte: UNESP (2005).

Fluorita (CaF) um halide de dureza 4,0. As cores variam de incolor, branco, verde-claro, verde azulado, azul e vermelho, rosa e marrom. Seu brilho vtreo e utilizada na indstria qumica, etc. Silvita (KCl) um halide de dureza 2,0 e de cores variando de incolor a branco, azul, amarelo e vermelho. Possui tambm brilho vtreo, sendo utilizado como fertilizante.


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3 ROCHAS MAGMTICAS3.1 Introduo A origem e ocorrncia das rochas esto estreitamente ligadas dinmica superficial e interna da Geosfera. O ciclo geolgico dinmico e evolui ao longo de eras geolgicas, possibilitando grandes transformaes na Terra. Os fenmenos mais notveis so representados pelos processos de intemperismo ou meteorizao das rochas, pelos movimentos tectnicos e vulcanismo. Os primeiros ocorrem na superfcie da litosfera, enquanto os outros esto mais estreitamente ligados aos fenmenos internos. Este ltimo responsvel pelos abalos ssmicos, terremotos, que geram falhas e fraturas na crosta, como tambm vulcanismos que ocorrem em diversos pontos do planeta, gerando muitas vezes catstrofes, de um lado, e a formao de rochas vulcnicas, de outro. conhecida a classificao das rochas, de acordo com sua origem ou gnese, em gneas, metamrficas e_________________________________________________________________________ Srgio Murilo Santos de Arajo

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sedimentares. Neste captulo trataremos das rochas magmticas. A palavra gnea significa do fogo ou aquilo que do fogo; ou seja, diz respeito s rochas originadas pelo fogo ou provenientes de material em fogo. Essa denominao bastante fidedigna ao estado em que se encontrava o magma, quando comeou a se solidificar e formar esse tipo de rocha. O magma uma massa formada por trs fases assim caracterizadas: a) material lquido em estado de fuso (Si e O, predominantemente); b) material slido (minerais cristalizados e fragmentos de rochas); e c) uma parte gasosa formada por compostos volteis (H2O, CO2, CO, N2, S2, SO3, HCl, H2S, etc.). Com conceituao mais apurada podemos dizer que as rochas magmticas so rochas provenientes da consolidao do magma, seja no interior da crosta ou na superfcie desta. De acordo com isso, distinguem-se as rochas que se consolidam ou se consolidaram no interior da crosta como rochas intrusivas, plutnicas ou abissais e hipo-abissais; e quelas que se consolidaram ou se consolidam na superfcie ou exterior da crosta como vulcnicas, extrusivas ou efusivas. Algumas caractersticas distinguem os diferentes tipos de rochas magmticas, entre elas a textura, que caracterizam as rochas e que permite saber como se deu a sua consolidao e em que tipo de ambiente. 3.2 Textura das Rochas Magmticas As rochas apresentam uma organizao ou distribuio de seus minerais constituintes, a essa disposio dos minerais 32 _________________________________________________________________________Srgio Murilo Santos de Arajo


denominada de textura. Nos dizeres de Teixeira et al (2000, p. 337) a textura:Diz respeito s caractersticas e relaes entre as fases minerais constituintes de uma rocha, como suas dimenses absolutas e relativas, seus hbitos e formas, seus padres de arranjo, definida em escala de amostra de mo e/ou escala microscpica.

As rochas magmticas apresentam trs tipos de textura: a) grantica, b) porfirtica e c) vtrea. a) Grantica, fanertica ou granular quando exibe seus minerais cristalizados com tamanho uniforme, ou homognea. Os gros so grandes ou pequenos, mas visveis, indicando que houve cristalizao lenta em profundidade. Um exemplo muito comum o granito que se constitui de micas, feldspatos e quartzo e estes minerais podem ser identificados a olho nu. b) Porfirtica ou porfirtica-afantica onde houve a ocorrncia de tempos distintos de cristalizao, compondo duas massas no separadas que podem ser distinguidas; uma onde se observa cristais bem formados e outra massa vtrea de consolidao rpida. Geralmente se diz que os cristais formados (fenocristais) esto envolvidos pela massa vtrea (matriz). c) Vtrea ou Afantica quando no exibem cristais a olho nu, ou seja, so microscpicos. Isso porque o resfriamento do magma foi rpido e no houve tempo de cristalizao em gros visveis. Um exemplo o vidro vulcnico. Quanto estrutura, diz respeito ao arranjo das diferentes pores de uma rocha e de suas feies meso e macroscpicas que so unidades maiores do que a textura. 33



Exemplos comuns de estrutura so: a) bandada ou bandeada - quando apresenta faixas de minerais, mais claros e mais escuros e b) macia - quando no apresenta tal distino. (TEIXEIRA et al, op. cit.; GUERRA, 1991). Para uma caracterizao rpida e visual de rochas magmticas, no campo ou em laboratrio, podemos-recorrer aos aspectos gerais e mineralgicos. O quadro 3.1 mostra uma caracterizao baseada nesses aspectos que podem ser de grande utilidade nos estudos mais simplificados. 3.3 Principais Tipos de Rochas Magmticas As rochas magmticas podem ser denominadas de cristalinas por apresentarem cristais a olho nu ou por microscpio. Em geral todas as rochas so cristalinas, pois derivam de minerais que formam cristais. As principais rochas gneas podem ser divididas de acordo com sua origem e apresentam caractersticas devido a sua gnese. Assim, separam-se a seguir as principais rochas com caractersticas sumrias. 3.3.1 Rochas Magmticas Plutnicas O granito a mais comum de todos os tipos de rochas magmticas existentes. Nele predominam minerais como os feldspatos e o quartzo, tendo ainda quantidades menores de mica preta (biotita) e hornblenda - esses so os minerais ditos essenciais neste tipo de rocha. Seus minerais acessrios podem ser a turmalina, a granada, entre outros. Os granitos se consolidam no interior da crosta em profundidades considerveis, por isso so denominadas de 34 _________________________________________________________________________Srgio Murilo Santos de Arajo


plutnicas ou abissais. Possuem cor geralmente clara, mas apresenta diversificao com as variedades de cor dependendo da constituio em quantidade dos minerais essenciais. Apresenta textura grantica e cida (Quadro I).

Figura 3.1 - Granito branco. Fonte: PELLANT (1992).

Quadro 3.1 Caracterizao Geral de Rochas Magmticas Aspecto geral Mineralogia 1. Resistentes ao choque; no 1. Em geral, predomnio de se desagregam; geralmente, no apenas 2 ou 3 minerais. so riscadas pelo canivete; aspecto macio. 2. Muito raramente unimine2. Gros constituintes firme- rlicas. mente imbricados uns nos outros, sem deixar poros. 3. Constituintes com formas 3. Feldspato e/ou quartzo irregulares ou geomtricas, abundantes nos tipos claros. nunca arredondados. 4. Distribuio espalhada e ho- 4. Piroxnios e/ou anfiblios mognea dos gros; ausncia de abundantes nos tipos escuros. camadas, bandas e estratificao. 5. Ausncia de orientao dos gros e de foliao.Fonte: Baseado em Alves e Varela (Instituto de Geocincias/USP; 2006).

Dioritos so rochas que apresentam cor escura, sem quartzo e com predomnio de feldspatos - Na-plagioclsio e_________________________________________________________________________ Srgio Murilo Santos de Arajo

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anfiblios ou piroxnios. Sua textura grantica com gros mais finos. menos cido que o sienito.

Figura 3.2 - Diorito. Fonte: Pellant (1992).

Sienitos so rochas plutnicas de cor clara com Kfeldspato e pouco ou nenhum quartzo, bem menos abundantes e menos cidos que os granitos. O gabro uma rocha formada essencialmente de feldspatos, plagioclsio e piroxnios. Sua textura grantica ou granular, com gros grossos, sendo mais bsico que o diorito e equivalente ao basalto. Sua cor escura, ou seja, ela bsica e se consolida em profundidade. Geralmente usada como rocha ornamental na construo civil (Foto 3.3). Peridotito so rochas de diques ou soleiras (sills), plutnica e ultramfica. As principais variedades de peridotitos so os piroxenitos e kimberlitos (rocha que contm diamante). Apresentam cores escuras e textura grantica, com gros grossos.

Figura 3.3 - Gabro. Fonte: Pellant (1992).


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Os pegmatitos so rochas compostas de quartzo e feldspato, com biotita e muscovita. Geralmente de filiao grantica, formada sob condies especiais, so economicamente importantes, pois encerram grandes quantidades de pedras e gemas para a indstria de joalheria. Apresentam gros grandes e bem formados que podem alcanar tamanhos de 10 cm de dimetro, contendo pedras de joalheria. Sua cor clara decorre da presena de slica maiores que 65% e algumas vezes mais de 20% de quartzo. Possuem variedades como pegmatito feldsptico, mica-pegmatito e turmalina-pegmatito. Xenlito a denominao dada aos fragmentos ou ndulos de rochas encontrados nos corpos rochosos. Sua origem deve-se ao transporte realizado pelo magma. 3.3.2 Rochas Magmticas Hipoabissais Diversas rochas magmticas ou plutnicas podem ser formadas em profundidades intermedirias, sendo denominadas de hipoabissais. O granito formado nessas condies denominado de granito prfiro; assim como os equivalentes ao sienito e ao diorito, denominados de sienito prfiro e diorito prfiro. A diferena entre estes ltimos e seus equivalentes so suas texturas. O diabsio uma rocha hipoabissal constituda essencialmente de plagioclsios (labradorita) e piroxnios. Apresenta textura porfirtica, sendo intrusiva bsica de cor escura. Aparecem em files, diques e massas intrusivas. Tinguato uma rocha de cor verde escura; composta de feldspatos alcalinos e piroxnios. 37



3.3.3 Magmticas Vulcnicas Como j sabemos, as rochas vulcnicas so aquelas que se consolidam na superfcie terrestre ou prxima a ela e, desta forma, sua consolidao se d de forma mais rpida do que nas rochas intrusivas. Os andesitos so rochas de estrutura hipocristalina, compostas de fenocristais de plagioclsios, piroxnios e anfiblios. Os basaltos so rochas formadas de olivina, augita e plagioclsio, compacta e de cor escura, sendo sua textura microcristalina. muito comum nas reas onde sofreram processos de derrames baslticos como na Bacia do Paran (Foto 3.4).

Figura 3.4 - Basalto. Fonte: Pellant (1992).

Os riolitos so andesitos com quartzo - quartzo prfiro e podem ser tomados como equivalentes efusivos dos granitos. Apresentam textura porfirtica, ou seja, possuem uma matriz afantica (onde no se visualiza os minerais a olho nu) ou vtrea, contendo cristais identificveis (fenocristais) de quartzo e/ou feldspato (Figura 3.5). Traquito a denominao dada a rochas de estrutura hipocristalina com fenocristais de plagioclsio e sanidina sobre


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uma pasta de microlitos de mesma composio, com predomnio de sanidina. Apresenta textura porfirtica. A obsidiana o vidro vulcnico que se apresenta, s vezes, com textura vtrea e vesicular (com bolhas), pedrapomes. uma rocha da famlia dos riolitos, com cor verde escura. Seu brilho extremo como o vidro e apresenta em sua composio 55 a 78 de slica, alguma alumina, xido de ferro, e de clcio.

Figura 3.5 - Riolito. Fonte: Pellant (1992).

3.4 Classificao Qumica das Rochas Quanto composio qumica e sua influncia sobre algumas caractersticas das rochas, podemos observar no quadro 3.2 que as rochas podem ser classificadas segundo o teor de slica. So denominadas de cidas ou bsicas em funo do teor de slica e isso tem influencia sobre a cor e a maior ou menor probabilidade de ao do intemperismo. Essas caractersticas so importantes indicadores para a anlise dos tipos de rochas e suas influencias no modelado do relevo, nas propriedades dos solos dentre outros aspectos.


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QUADRO 3.2 CLASSES DE ROCHAS ERUPTIVASCLASSES DE ROCHAS cidas Sub-cidas Sub-bsicas Bsicas Ultrabsicas CONTEDO DE SLICA (%) 65 a 80 60 a 65 55 a 60 45 a 55 < 45 AO DO INTEMPERISMO Insignificante ou muito baixo Baixo Intermedirio Alto Muito Alto COR

Muito Clara Clara Intermdiaria Escura Muito Escura

Fonte: elaborado pelo Autor com base em Vieira (1988; p. 40).


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4 ROCHAS METAMRFICAS4.1 Introduo A palavra metamorfose significa modificao, transformao ou mudana na forma de um ser vivo ou de qualquer corpo material. Na linguagem geolgica, chamamos de metamorfismo ao conjunto de mudanas ou transformaes derivadas de presso, temperatura elevadas, gases ou vapor dgua que alteram a textura, estrutura e coeso dos minerais constituintes das rochas. Os processos de metamorfismo so responsveis tambm por alterar a composio dos minerais das rochas pr-existentes sem que haja fuso. 4.2 Tipos de Metamorfismo As rochas metamrficas so formadas a partir de processos que transformam as rochas pr-existentes em_________________________________________________________________________ Srgio Murilo Santos de Arajo

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condies de presso e temperatura suficientes para alterar as condies iniciais. H vrios tipos de metamorfismo e eles podem ser caracterizados e denominados de acordo com seus processos predominantes. De acordo com estes processos podemos distinguir quatro tipos de metamorfismo: a) de contato; b) regional; c) cataclstico ou dinmico; e d) hidrotermal. Metamorfismo de Contato - se caracteriza pelo contato de massas efusivas penetrantes em outras rochas j consolidadas; devido s temperaturas elevadas estas rochas sofrem fuso e conseqentemente a recristalizao de seus minerais, modificando suas condies anteriores. Com o contato so alteradas tanto a rocha encaixante como a de penetrao que vai se consolidar e ser encaixada. Este tipo de matamorfismo tambm denominado de termal devido a ao da temperatura e o resultado da ao de intruses magmticas, gerando formas intrusivas como diques e sills. Metamorfismo regional - os processos se do em uma escala de grande extenso do globo, podendo se estender por milhares de quilmetros. Este tipo responsvel em grande parte pela formao de cadeias de montanhas ou orognese. Tambm denominado de metamorfismo dinamotermal, porque ele combina a ao de alta temperatura e presso. As rochas que tm origem a partir desse tipo de metamorfismo so os migmatitos, granulitos, anfibolitos, ganisses, xistos, filitos e ardsias (estes trs ltimos com menor grau de metamorfismo). Cataclstico ou dinmico este tipo de metamorfismo ocorre ao longo de falhas e zonas de cizalhamento ou rupturas. Ele gerado pela presso entre os blocos e as rochas resultantes mais comuns so os milonitos e as brechas de_________________________________________________________________________ Srgio Murilo Santos de Arajo

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falhas. Neste tipo de metamorfismo ocorre uma frico entre blocos rochosos de grande dimenso, embora de modo lento. Hidrotermal o tipo de metamorfismo resultante da percolao da gua quente ao longo de fraturas e falhas e tambm nos espaos entre os gros de rochas. Tambm denominado de metamorfismo metassomtico, onde h trocas inicas entre a gua e as paredes das fraturas e que se caracteriza pela adio ou subtrao de substncias qumicas durante o processo de metamorfismo, dando origem a rochas de composio qumica bem diferente das originais (TEIXEIRA et al., op. cit). No caso do metamorfismo hidrotermal pode-se dizer que a gua quente banha e escalda os minerais que formam as rochas pr-existentes. 4.2 Graus de Metramorfismo Em funo do tipo de metamorfismo, e de seus processos, podemos caracterizar o grau em que tais processos atuaram, de forma mais ou menos intensa. Ou seja, geralmente a temperatura ou presso, que so os fatores principais, agem de uma forma que proporciona o aparecimento de diversos tipos de rochas metamrficas e isso decorre do grau de metamorfismo. Dizemos que o grau alto, mdio ou baixo em funo da intensidade dos processos gerados pela presso, temperatura ou ambos. No baixo grau as rochas apresentam granulao fina e so formadas por minerais micceos, como as ardsias e filitos. No mdio grau as rochas apresentam minerais micceos bem visveis como nos xistos e micaxistos. No alto grau_________________________________________________________________________ Srgio Murilo Santos de Arajo

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aparecem minerais como feldspatos, granada, silimanita e rochas como gnaisses, migmatitos e granulitos. 4. 3 Texturas Metamrficas Sumariamente, a textura em rochas metamrficas se desenvolve em funo de processos que implicam em nucleao e crescimento dos minerais no estado slido, o que denominado de blastese. Por isso, utiliza-se o radical blasto para indicar textura metamrfica (TEIXEIRA et al, op cit). Em uma rocha podem ser encontradas mais de um tipo de textura e termos transicionais entre essas. Quando isso ocorre, devemos cit-las e agrup-las em apenas uma denominao. Texturas como granolepidoblstica ou lepidonematoblstica so comumente utilizadas nesse tipo de classificao (UNESP, 2003). As rochas formadas por processos metamrficos derivam de outras rochas e podem apresentar caractersticas semelhantes s rochas que as originaram ou no neste caso quando h formao de novos minerais e novas texturas. Quanto textura podemos distinguir as seguintes: Lepidoblstica quando h predomnio de minerais micceos orientados como a muscovita, a biotita ou clorita; Nematoblstica quando os minerais orientados so do tipo prismtico (anfiblios e piroxnios); Porfiroblstica quando algumas espcies minerais destacam-se no tamanho por pelo menos uma ordem de grandeza e o conjunto de granulaes mais fina que os cerca constitui uma matriz.


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4.4 Estruturas Metamrficas Como j vimos no Captulo 3, a estrutura refere-se ao arranjo das diferentes pores de uma rocha e de suas feies meso e macroscpicas que so unidades maiores do que a textura. Quanto estrutura, as rochas metamrficas podem apresentar algumas caractersticas que marcam uma subdiviso de sua estrutura. So reconhecidas as seguintes: Xistosa quando exibem foliao definida pela orientao de minerais em forma de placas como micas, clorita e talco ou prismtica como o anfiblio; Clivagem ardosiana quando a foliao incipiente, definida pela orientao de minerais micceos finos, apresentando fissilidade. Gnissica quando desenvolvem orientao dos feldspatos e quartzo como nos gnaisses; Bandada quando apresenta faixas de colorao distintas alternadas, do tipo claro escuro, que chamamos de banda a cada uma delas. Para uma caracterizao de rochas metamrficas podemos recorrer a alguns aspectos gerais para sua identificao. No quadro 4.1 podemos ver as principais caractersticas que identificam essas rochas. 4.5 Principais Rochas Metamrficas Existe uma variedade enorme de rochas metamrficas. Na realidade, essas rochas derivam de outros tipos de rochas e exibem, muitas vezes, caractersticas semelhantes das rochas de que so derivadas. Assim que ardsias derivam de argilitos e mrmores de calcrios, como tambm quartzitos derivam de arenitos, ou mesmo gnaisses derivam de granitos._________________________________________________________________________ Srgio Murilo Santos de Arajo

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Estas rochas apresentam geralmente uma semelhana com suas rochas originais ou no, em funo do grau de metamorfismo atuante na formao das rochas.Quadro 4.1 - Caracterizao Geral de Rochas Metamrficas. Aspecto Geral Mineralogia 1. Resistentes ao choque; podem ou no ser riscveis pelo canivete. 1. Mineralogia que se asseNormalmente de aspecto foliado e melha s gneas ou raramente de aspecto macio. sedimentares. 2. Gros constituintes imbricados ou firmemente justapostos. 2. So comuns os tipos 3. Constituintes com formas iruni-minerlicos. regulares ou formas geomtricas, nunca arredondadas. 4. Distribuio dos componentes 3. So comuns os tipos em bandas (= faixas), podendo o micceos. bandamento ser plano ou dobrado. 5. Freqentemente ocorre acen4. Presena de alguns tuada orientao dos componenminerais tipicamente tes, conferindo foliao rocha metamrficos, tais como: (xistosidade); h tipos no bandagranada estaurolita, dos ou no foliados. sillimanita, cianita, tremolita. Fonte: modificado de Alves e Valarelli (2006).

O mrmore uma rocha formada a partir da recristalizao do calcrio. Segundo Suarez (1978), pode-se dizer que os mrmores so calcitas ou dolomitas cristalizadas. usada como rocha ornamental, possuindo grande valor arquitetnico e econmico, que diferem em funo da sua qualidade e cor. 46



Figura 4.1 - Mrmore. Fonte: Pellant (2000).

O quartzito uma rocha resultante da recristalizao do arenito, composta basicamente de SiO2 e formam cristas. Quartzitos so rochas de dureza considervel, sendo mais resistentes ao intemperismo se comparadas aos arenitos. Isso se deve ao arranjo dos minerais na rocha, ou sua porosidade (Figura 4.2).Figura 4.2 - Quartzito. Fonte: Pellant (2000).

A pedra-sabo um tipo de rocha que resulta da recristalizao de sedimentos magnesianos, compostos de talco, tremolita e clorita. Segundo Teixeira (1993, p. 317) sua cor esverdeada, untuosa ao tato, sendo uma variedade do talco e encontrada nos xistos cristalinos. Ardsias so rochas que resultam da re-cristalizao dos argilitos. Apresenta-se com gros finos, homognea e simples, miccea, com clivagem fcil e sempre presente. Seu mineral formador chamado de serecita. 47



O filito uma rocha intermediria entre a ardsia e o xisto, tanto em granulao quanto em grau metamrfico. As micas causam foliao fcil. Xisto o nome dado a uma grande variedade de rochas. So tipicamente foliadas e apresentam gros relativamente grandes, com um ou mais planos de xistosidade. A xistosidade diz respeito freqente ocorrncia, e acentuada, de orientao dos componentes minerais, conferindo foliao rocha. Contm alm de micas, minerais granulares como quartzo, feldspato e granada. H grande variedade como mica-xisto, clorita-xisto, botita-xisto, etc. Uma dessas variedades o micaxisto, rocha constituda essencialmente de micas, quartzo, alguns feldspatos e vrios minerais secundrios. Apresenta camadas e muito laminada (Figura 4.3). Gnaisses so rochas resultantes da transformao dos granitos, apresentam gros grossos, ricos em feldspatos, com foliao irregular definida por mica e hornblenda, seus principais constituintes. Apresentam ainda o quartzo, alm dos citados anteriormente.

Figura 4.3 - Micaxisto. Fonte: Pellant (2000).

Granulitos so rochas com alto grau de metamorfismo, parece com o granito, com pequena ou nenhuma foliao. Seus minerais constituintes so os mesmos do granito, ou seja, micas, feldspatos e quartzo._________________________________________________________________________ Srgio Murilo Santos de Arajo

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Figura 4.4: Gnaisse. Fonte: Pellant (2000).

Migmatitos so rochas de metamorfismo regional com caractersticas intermedirias entre os gnaisses e os granitos, entrando em sua composio quartzo, ortoclsio e plagioclsio.

Figura 4.5: Migmatito. Fonte: Pellant (2000).

Os migmatitos podem apresentar trechos com nenhum ou pouco metamorfismo, alternados com reas de metamorfismo evidente. Milonitos so rochas finamente trituradas que aparecem junto s linhas de falha, podendo ser definida como uma rocha esmagada ao longo de fraturas e falhas. Alm dos milonitos podem ocorrer nestes locais as brechas de falha.Figura 4.6: milonito. Fonte: Pellant (2000).


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5 ROCHAS SEDIMENTARES5.1 Introduo As rochas sedimentares se originam de processos especficos e compostos. Sua formao se d na superfcie terrestre e se resumem, grosso modo, em intemperismo, processos erosivos, transporte, sedimentao, compactao, cimentao e diagnese (ou formao da rocha). As rochas sedimentares so denominadas assim, em razo de serem formadas por sedimentos, pois so agregados de partculas que se uniram, devido aos processos que atuando sobre estes tornaram os sedimentos cimentados. As rochas sedimentares constituem um estudo bastante prazeroso no que diz respeito aos seus processos de formao e importncia econmica. Para citar alguns podemos_________________________________________________________________________ Srgio Murilo Santos de Arajo

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exemplificar o recurso energtico mais importante no mundo atual e que deve s-lo ainda por cinco ou mais dcadas: o petrleo. Esse importante recurso mineral encontrado em bacias sedimentares que se formaram a milhares de anos atrs e que hoje utilizado largamente pela sociedade mundial e se constitui em alvo de disputas pela maioria das naes. Nas bacias sedimentares tambm se encontram outros recursos minerais como o calcrio, argilas e minerais empregados nas construes ou os fertilizantes nas lavouras, que iro fornecer os alimentos diretos humanidade ou rao para os animais, os quais servem de alimentos para as pessoas. As bacias sedimentares so reas deprimidas na superfcie terrestre onde se deram uma sucesso de fases de sedimentao, constituindo camadas ou seqncias de sedimentao com conseqente diagnese (Figura 5.1 e 5.2).

Figura 5.1 - Bacia sedimentar em formao. Fonte: USGS (2002).

As rochas sedimentares, como o prprio nome diz, so formadas por sedimentos ou por processos de sedimentao e precipitao. A maioria desses sedimentos de origem_________________________________________________________________________ Srgio Murilo Santos de Arajo

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detrtica ou clstica, originados por processos geolgicos externos provenientes do intemperismo que se d na superfcie da Terra. A desagregao dos minerais pode ocorrer e ajudar a promover os outros tipos de meteorizao - qumico e biolgico. Em funo da desagregao, so criados sedimentos de diversos tamanhos ou granulometria e facilita a solubilizao de minerais, criando uma soluo que atua de forma relevante no intemperismo qumico (Quadro 5.1).

Figura 5.2 Vale de eroso, planalto tabular em diversos patamares e morros testemunhos em bacia sedimentar. River Green, Grand Canyon, Estados Unidos. Fonte: USGS (2006).

5.2 Principais Rochas Sedimentares Existe uma quantidade considervel de rochas sedimentares, estas se formaram devido s condies especficas e aos processos que concorreram para o aparecimento delas. Esses tipos de rochas so encontrados geralmente em bacias sedimentares.


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Os conglomerados so rochas formadas por sedimentos de maior granulao que o arenito, como cascalhos contendo seixos, pedregulhos, areia grossa e at mataces, cimentados por uma matriz argilosa ou calcria, bem mais fina. Os seixos rolados que constituem os conglomerados indicam que houve transporte desses sedimentos e nesse movimento os seixos perderam suas arestas.Figura 5.3 Conglomerado. Fonte: PELLANT (1992).

Quando a rocha formada de material anguloso como seixos e outros detritos angulosos, com matriz argilosa ou calcria, denomina-se de brecha. Arenito a denominao que se d para as rochas formadas predominantemente pela consolidao de areias quartzosas, podendo conter silte e argilas em menor proporo. A consolidao se d em funo de um elemento cimentante como argilas, siltes ou carbonato de clcio que unem os gros no consolidados.


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Quadro 5.1 - Escala Granulomtrica para Sedimentos e Rochas SedimentaresTermos Granulometria (mm) Blocos >256 mm Calhaus 128 64 32 Seixos 16 8 4 Grnulos Finos 2 Areia muito 1 grossa Areia Grossa 0,5 Areia Media 0,25 Areia Fina 0,125 Areia Muito fina 0,0625 Silte grosso 0,312 Silte Mdio 0,0156 Silte Fino 0,0078 Argila 0,0039Fonte: Baseado em diversas fontes.

Sedimentos e Rochas Cascalho Rudito Sedimento rudceo Conglomerado Brechas Areia, rocha arenosa,

Arenitos Siltes e siltitos Argilas e argilitos

Os arenitos so permeveis e propicia a infiltrao de guas pluviais. Os arenitos formados por areias originrias de feldspatos recebem a denominao de arcseos. Enquanto grauvaca a denominao dada a um arenito que contm minerais ferro-magnesianos.

Figura 5.4 - Arenito exposto ao intemperismo, For-mao Exu, Chapada do Araripe. Muni-cpio do Crato-CE. Foto do Autor (2004).


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Siltitos so rochas formadas por sedimentos clsticos predominantemente do tipo silte e que apresentam uma granulao maior do que os argilitos ou argilas. Por argilitos so denominadas todas as rochas originadas pela sedimentao de argilas e sua conseqente diagnese. A impermeabilidade dessas rochas geralmente impede a infiltrao de gua, sendo o limite para os aqferos e proporcionam o aparecimento de fontes. Os folhelhos so rochas constitudas por sedimentos de granulao muito fina, argilas e lamas, geralmente contendo quantidades considerveis de matria orgnica. So macios e quebradios, com camadas estratificadas bem finas. As cores predominantes so escuras, cinza, marrom a preto, devido a presena de matria orgnica.

Figura 5.5: Folhelho. Fonte: UNESP (2005).

O calcrio uma rocha formada por calcita (CaCO3) ou dolomita, esta ltima contm magnsio CaMg(CO3). muito comum, branda, de cor branca, cinza e at preto. Facilmente intemperizada e facilmente identificvel em campo. Constitui importante matria-prima para a fabricao de cimento, cal, alm de outros empregos na indstria. Para uma caracterizao ou identificao de rochas sedimentares podemos recorrer aos seus aspectos mais marcantes, visualizveis em campo. Veja o Quadro 5.2. 55 _________________________________________________________________________Srgio Murilo Santos de Arajo


Quadro 5.2 Caractersticas de Rochas Sedimentares.Aspecto Geral 1. Normalmente pouco resistentes ao choque, moles; quase sempre so riscveis pelo canivete, ou desagregveis (friveis); aspecto foliado de alguns gros. 2. Gros constituintes no imbricados, apresentando poros ou "massas" intersticiais; aspecto geral fragmentrio; poucos tipos com aspecto cristalino. 3. Constituintes com formas arredondadas ou ovaladas, s vezes com formas angulosas de aspecto quebrado. Raramente com formas geomtricas. 4. Distribuio espalhada e homognea dos gros em certos casos; muito comum a presena de estratificao plana, paralela ou cruzada. 5. Gros no orientados; raramente seixos orientados. 6. Forte absoro de gua; quando molhadas, algumas amostras cheiram a moringa de barro.Fonte: ALVES e VALARELLI (2006).

Mineralogia

1. Predomnio de um dos seguintes constituintes: quartzo, carbonatos ou argilas. 2. Outros minerais ou partculas, quando presentes, ocorrem em pequenas quantidades. 3. Alguns tipos apresentam fragmentos visveis de outras rochas ou de fsseis. 4. Raramente ocorrem minerais ferromagnesianos.

5.2.1 Os Evaporitos Os evaporitos so rochas originrias da precipitao qumica de elementos ou compostos presentes na gua do mar ou de lagos que podem se concentrar pela evaporao, geralmente em condies especficas de temperatura. Quando ocorre o processo de evaporao da gua do mar, os sais menos solveis atingem sua saturao primeiro, a seqncia de precipitao se d em ordem de solubilidade 56 _________________________________________________________________________Srgio Murilo Santos de Arajo


crescente, e no de abundncia. O carbonato de clcio (CaCO3) o primeiro a se precipitar e forma somente uma diminuta proporo dos depsitos de evaporitos. O Sulfato de clcio ocorre em evaporitos tanto como anidrita (CaSO4) ou como gipso (CaSO4.2H2O), dependendo das condies de evaporao e posterior diagnese. O cloreto de sdio (halita, NaCl) o sal mais abundante, e a salmoura que resta contm os cloretos de potssio e magnsio, que so mais solveis e, portanto, os ltimos a serem precipitados.(THE OPEN UNIVERSITY, 1995, p. 64). As condies para que ocorra a precipitao dos evaporitos de ambiente marinho raso. A gipsita e a anidrita tem usos diferenciados. O primeiro usado na fabricao do cimento como retardador do tempo de pega, para fabricar gesso, fazer moldes, para prtese ortopdica, painis e divisrias e estuque, seu emprego como isolante de rudos um bom emprego, mas de pouco uso no Brasil. Os evaporitos do Cretceo inferior da Bacia do Araripe, formados por variedades de gipsita e anidrita, totalizando 30 m de espessura, foram interpretados por Silva (1988) como depsitos em um lago continental, contrapondo as idias, at ento vigentes, de que os sais seriam frutos de transgresses marinhas. Segundo Berthou et al (1988), dados isotpicos e paleontolgicos corroboram a interpretao do carter endorrico para a Bacia do Araripe (ETCHEBEHERE, 1991). No entanto, estudos regionais levam em considerao a existncia do mar de transgresso, pois teorias mais recentes revelam a existncia de um ciclo de eroso que permitiu a dissoluo e transporte da camada de halita e eroso de parte da gipsita. Observaes recentes evidenciam fcies de eroso realizada por uma drenagem pretrita, contendo vales e domos_________________________________________________________________________ Srgio Murilo Santos de Arajo

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interfluviais na camada da formao ipubi, por vezes descontnua (Figura 5.6). Pelo exposto, so rochas evaporticas o calcrio, a gipsita, anidrita e a halita. Calcrios, gipsita, anidrita e halita, as quais so denominadas rochas uniminerlicas por possurem ou serem formadas por um s mineral. Calcrio calcita ou dolomita (CaCO3 ou CaMg(CO3)2; gipsita e anidrita gypso (CaSO4 - com ou sem gua); halita NaCl.

Figura 5.6: Gipsita em vrios tipos, Grupo Santana. Chapada do Araripe, regio de Ipubi e Trindade-PE. Foto do Autor (2003).

5.3 Texturas em Rochas Sedimentares A textura em rochas sedimentares ou no diz respeito ao conjunto de relaes internas dos componentes (VIRELLA e SERRANO, 1993). A textura pode ser heteromtrica ou homomtrica quando se refere ao tipo de seleo dos gros no processo de transporte e sedimentao. Na textura heteromtrica os gros de minerais que constituem a rocha possuem tamanhos diversos, revelando que os agentes de transporte de sedimentos possuam grande 58



energia e podiam transportar sedimentos de granulometria variada. Na textura homomtrica a energia de transporte dos agentes reduzida porque s pode transportar sedimentos de tamanho limitado, como exemplo os ventos que transportam sedimentos finos. A textura pode ainda ser denominada de granular, quando apresentam grnulos que se associam, no caso de rochas clsticas e amorfas quando so formadas pela precipitao qumica (rochas de precipitao como gipsita, calcrio, etc.). Nas rochas biognicas pode-se ver tambm a textura da rocha que se acha marcada por vestgios de organismos que a formaram. A textura em rochas sedimentares pode ser dos tipos granular, granulosa, sacaroidal, ooltica, conglomertica e brechoidal. (GUERRA, 1991). 5.4 Estruturas das Rochas sedimentares Segundo Virella e Serrano (1993), as rochas sedimentares apresentam estruturas, que podem ser definidas como suas caractersticas geomtricas gerais (forma do estrato) ou especficas (marcas na superfcie do estrato). 5.5 Bacias Sedimentares As bacias sedimentares se constituem excelentes reservas de recursos minerais e hdricos, pois podem conter minerais industriais e materiais de construo de grande utilidade, alem de aqferos.


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Figura 5.6 Bloco de rocha sedimentar, mostrando estratificao. Grand Canyon, Estados Unidos. Fonte: USGS (2006).

As principais bacias sedimentares brasileiras apresentam grandes reservas de recursos minerais como petrleo, carvo mineral, calcrio, gipsita, caulim, fosfatos, halita, folhelhos, entre outros recursos. O Brasil apresenta boas reservas de minerais para construo civil como areias, argilas, siltes e saibro, que servem a esse segmento econmico. 5.6 Estratigrafia A estratigrafia o ramo da geologia que se ocupa com a sucesso de estratos ou camadas em rochas sedimentares. De acordo com Teixeira (1993), esta cincia se baseia no conhecimento paleontolgico, ou seja, no estudo dos fsseis e tambm nas caractersticas ou aspectos das rochas as fcies.


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A estratigrafia tem como objetivo a determinao da idade relativa das camadas, sua sucesso, lacunas e hiatos existentes.

Figura 5.7 Localizao das Bacias sedimentares brasileiras. Fonte: Tixeira et al (2000).

Para Pop (1998) as unidades lito-estratigrficas compreendem as seguintes categorias de unidades formais: grupo, subgrupo, formao, membro, camada, complexo, sute e corpo. A seguir esboamos conceitualmente o significado de algumas dessas expresses. Grupo consiste no conjunto de formaes originadas por eventos geolgicos de grande magnitude, como tectnicos, processos sedimentares, etc. Formao conjunto de rochas que possuem caractersticas aproximadamente idnticas quanto origem,_________________________________________________________________________ Srgio Murilo Santos de Arajo

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composio e idade. Quanto origem podem ser fluvial, marinha, elica, etc. Membro rocha que compe uma formao estratigrfica e que guarda alguma relao em idade e gnese com outras rochas da mesma formao. Camada uma unidade formal de menor hierarquia (POP, 2004).Quadro 3 Principais Tipos de Rochas SedimentaresTipos Conglome -rados Detrti -cas Nome Brechas Conglomerado s Arenitos Arcsios Grauvacas Lutitas Siltitos Argilitos Halita Qumi -cas Evaporito s Gipsita Dolomitas Calcrios Organge -nas Margas Petrleo Carvo Descrio Fragmentos > 2 mm (angulosos). Fragmentos > 2 mm (arredondados). Fragmentos entre 2 e 1/16 mm. Predomnio do quartzo. Idem. Predomnio de quartzo e feldspatos. Idem. Predomnio de fragmentos de rochas vulcnicas. Fragmentos entre 1/16 e 1/256 mm. Quartzo, micas, minerais de argila. H2O Fragmentos de minerais de argila menores de 1/256 mm. NaCl. Rara indica clima muito rido Ca SO4.2H2O. freqente, indica clima rido. CaMg(CO3)2. Mistura de calcrios. Compacta, cinza. Atacvel em superfcie: karsts. Mescla de calcrio com argila. Terrosa. Mistura de hidrocarbonetos lquidos. Intercalado com ardsias. Abundam os restos vegetais.

Arenitos (psamitas)

Fonte: Virella e Serrano (1993), com modificaes._________________________________________________________________________ Srgio Murilo Santos de Arajo

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6 MINERAO E SOCIEDADE6.1 Introduo A sociedade que temos hoje - catica primeira vista, foi complexamente organizada ao longo de milnios, sculos e de dcadas. Alguns no conseguem visualizar uma organizao, no entanto, existe uma gama de atividades com setores independentes, mas interligados a um sistema maior que o sistema poltico e econmico. As pessoas participam desses de alguma forma, sejam como trabalhadores empregados detentores de conhecimento e fora de trabalho, constituindo a mo-de-obra e outros como detentores de recursos de capital e dos meios de produo, mas todos como consumidores de produtos e servios._________________________________________________________________________ Srgio Murilo Santos de Arajo

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Essa organizao possvel de um lado pela capacidade da sociedade humana e de outro pelos recursos naturais. Mas no foi sempre do modo que voc v hoje, a importncia dos recursos minerais para a sociedade tanta que no podemos imaginar nossa existncia sem eles. (Figuras 6.1 e 6.2). A evoluo cultural da humanidade foi possvel em funo da base de recursos e do conhecimento acumulado ao longo da evoluo da sociedade. Tanto que alguns perodos da histria da humanidade so chamados em funo do uso e domnio de algumas tcnicas de produo de minerais, como as idades do cobre, do bronze, do ferro, e etc. 6.2 Uso dos Recursos Minerais A utilizao dos recursos minerais um dos pilares da civilizao humana, seja ela ocidental ou oriental. A diferena entre os homens pode ser dada por caractersticas culturais, religies, costumes e etc, mas a utilizao dos recursos naturais de forma cultural uma caracterstica de nossa espcie (Homo sapiens sapiens) e de nossos antepassados. Em todos os momentos da histria o homem utilizou algum mineral, sem eles talvez nossa cultura no tenha chegado ao atual nvel de desenvolvimento. No queremos aqui levantar a hiptese de que os minerais so responsveis pela evoluo humana, mas esse recurso propiciou maior qualidade de vida para o homem em seu desenvolvimento cultural. Os minerais por terem valor econmico so motivos de cobia e podem gerar at guerras de propores mundiais. Recentes acontecimentos na poltica mundial foram motivados por questes econmicas._________________________________________________________________________ Srgio Murilo Santos de Arajo

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Figura 6.1 Exemplos de bens que utilizam recursos minerais. Fonte: Compilado de IPT (2003).


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Figura 6.2 Recursos minerais utilizados na construo civil e bens em residncia. Fonte: Compilado de Minerao & Municpio: bases para o planejamento dos recursos minerais (IPT, 2003).


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O petrleo j gerou muitas guerras, a energia nuclear, entre outros podem suscitar guerras e invases; assim como a gua que pode ser motivos de problemas diversos no mundo, principalmente nos pases mais pobres e daqueles que no dispe de reservas de gua potvel. O uso dos recursos naturais, onde se inserem os recursos minerais, sempre alvo de conflitos, visto que nem todos concordam com alguns modos de produo e de uso destes recursos. Evidentemente h vrias formas de desenvolver a minerao, muitas destas nem sempre de acordo com o modelo de desenvolvimento sustentvel, que deveria ser o padro de desenvolvimento a ser seguido pela sociedade atual. Devido a esse contexto em que se insere, a minerao gera disputas por terras, por reas de uso e de no uso, como o caso de reas de preservao. A atividade mineral tem uma Lei que a rege, o Cdigo de Minerao de 1964, que complementado por outras legislaes como o Cdigo de guas, o Florestal e nossa Constituio Federal de 1988, alm de outros instrumentos legais normativos. Enfim, devemos dizer que a minerao est na pauta de discusso da sociedade brasileira, mundial, e na pautas de governos nas diversas esferas; pois ela de fundamental importncia na gerao de bem-estar dos indivduos e nenhum ser humano deve abdicar de seu direito qualidade de vida. No entanto, esta atividade deve ser realizada de forma sustentvel, obedecendo ao que preconiza as legislao e antecipar-se aos problemas gerados por ela, assim como deve ter responsabilidade social e ambiental, contribuindo assim para um mundo melhor.


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ANEXO 1

CONVENES PARA OS DIVERSOS TIPOS DE ROCHAS.FONTE: IBGE Manual Tcnico de Geomorfologia (2009).


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Noções de Mineralogia e Petrologia

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