Diversidade de Magmas

As rochas Magmáticas também conhecidas por rochas Ígneas, podem ser endógenas (geradas no interior da terra, no manto) ou eruptivas (expelidas para a superfície terrestre), formando-se a partir do arrefecimento e respectiva consolidação do magma.

O magma é uma profusão de materiais de origem profunda, formado por uma mistura de sílica em fusão a uma temperatura superior a 800ºC (material líquido), uma quantidade diversa de gases dissolvidos, como o CO2, CO, H2O, SO2, SO (material gasoso), e cristais suspensos, cinzas, bagacinas (material sólido).

Esta massa de materiais derretidos, resulta da fusão de rochas da crosta oceânica e continental e do manto superior, que resultam, por sua vez, dos processos dinâmicos de divergência e convergência (subducção) das placas litosféricas. Todo este processo dá-se em diferentes condições de temperatura e pressão originam diferentes tipos de magma, visto haver um condicionamento da fusão das rochas.
Também ocorrem situações em que se geram rochas magmáticas em zonas não coincidentes com os limites de placas, ou seja, no interior de placas continentais ou de placas oceânicas relacionadas com a existência de pontos quentes.Assim, por consolidação do magma, são formadas rochas intrusivas ou plutonitos e rochas extrusivas ou vulcanitos, conforme a consolidação do magma em profundidade ou à superfície, respectivamente.

O entendimento das rochas magmáticas é demonstrado por estudos laboratoriais, sendo estes relativos ao aparecimento de rochas e à sua caracterização de acordo com a sua composição minerológica e textural.Em regiões tectonicamente e vulcanicamente activas, o aumento de temperatura com a profundidade é muito rápido, existindo por vezes temperaturas a rondar os 1000ºC a profundidades de 40km, na base da crosta terrestre.

Existem outras condições, que podem contribuir para a fusão de materiais originados no manto e da crosta, como por exemplo a diminuição da pressão e a hidratação desses materiais.

A origem dos magmas a partir da fusão das rochas provém da diminuição de pressão, resultante do movimento divergente das placas nas zonas de rifte e da diminuição da pressão que se verifica nas plumas térmicas, ao chegarem a zonas mais superficiais.

 

Em fusões por hidratação, existe uma diminuição da temperatura, devido há água, apesar dos materiais do manto permanecerem à mesma temperatura e profundidade.A união da água aos materiais mantélicos, desloca o ponto de fusão para temperaturas mais baixas. O material começa a fundir-se a uma temperatura mais baixa do que a que se fundiria sem a presença de água, nos limites convergentes das placas. O material fundido sendo menos denso do que as rochas envolventes, desloca-se até à superfície originando rochas extrusivas, ou cristaliza em profundidade e origina rochas intrusivas.

 

Tipos de Magma

Sabe-se, na actualidade, que diferentes tipos de rochas podem formar-se a partir da solidificação de magma resultantes da fusão parcial de outras rochas. São três os principais tipos de magma: basáltico, andesítico e riolítico.

Magma Basáltico – cerca de 50% de sílica (SiO2) e pequena quantidade de gases dissolvidos. Origina o basalto e o gabro.

Magma Andesítico – cerca de 60% de sílica (SiO2) e bastantes gases dissolvidos. Origina o andesito e o diorito.

Magma Riolítico – cerca de 70% de sílica (SiO2) e elevada quantidade de gases dissolvidos. Origina o riólito e o granito.

Os seus nomes baseiam-se na sua textura e composição que apresentam, sendo que estas propriedades mostram o modo como se formaram, mas sabendo que todas elas provêm dos três tipos fundamentais de magmas como o basáltico, andesítico e riolítico.
Estes três tipos de magmas formam-se em quantidades diferentes, cerca de 80% de magmas emitidos pelos vulcões são basálticos, só 10% são andesíticos e os outros 10% são riolíticos. São os 80% de magmas basálticos, constituintes da grande parte das rochas dos fundos oceânicos.

Magmas basálticos

Expelidos ao longo dos riftes e dos pontos quentes, com origem na fusão parcial das rochas do manto (peridotitos) – que têm composição química semelhante à do basalto, mas mais rica em minerais ferromagnesianos e com uma pequena percentagem de gases dissolvidos, e cerca de 50% de sílica.
Nos pontos quentes situados nos oceanos, fluem por vezes grandes quantidades de magmas basáltico como é o caso da ilha do Hawai. Nestas zonas ascendem as plumas quentes oriundas do manto profundo, que ao subirem devido à descompressão podem originar magma que atravessa a placa litosférica, alimentando os vulcões de pontos quentes.
Experiências laboratoriais, mostram a existência de pequenas diferenças na constituição dos magmas basálticos, tendo condicionantes devido aos ambientes em que se geram, ou seja que um peridotito com granadas, em pressões de 100Km e 350Km, isto é, na astenosfera, deve-se fundir parcialmente, sendo que o material resultante dessa fusão apresenta uma composição idêntica à do magma basáltico.

A subida de um magma como a sua velocidade de ascensão vai depender de vários factores.

A sua viscosidade vai depender da sua densidade, da sua riqueza em sílica, da sua temperatura e da sua quantidade de fluidos que contém. Se houver acumulação de magma basáltico em câmaras magmáticas a uma profundidade de 10 a 30km, a consolidação origina rochas plutónicas, os gabros.Se o magma basáltico for expelido em erupções de lava, a sua consolidação origina rochas vulcânicas, os basaltos (com texturas pouco cristalinas ou mesmo vítreas, dependendo da velocidade de arrefecimento).

Quando a velocidade de ascensão do magma é superior à de arrefecimento, o magma pode chegar à superfície sem ter consolidado e, neste caso, verificam-se erupções de lava que, por solidificação, originam rochas vulcânicas. Muitas vezes essas rochas são basaltos cuja textura revela duas fases de formação: uma durante a ascensão que possibilita a génese de cristais microscópicos e, por vezes, mesmo de algum material não cristalizado.

 

Magmas andesíticos

A sua formação é originária nas zonas de subdução e relacionam-se com zonas altamente vulcânicas, como por exemplo como os Andes, na América do Sul e as Ilhas Aleutas, no Alaska.
O nome Andesítico, advém do facto de seres característicos das cadeias montanhosas dos Andes.A sua composição depende da quantidade e da qualidade do material do fundo oceânico subdutado, é composto por água, sedimentos e uma mistura de material com origem quer na crusta oceânica, quer na crusta continental. Os sedimentos têm água retida nos poros e são ricos em minerais de argila, que contém água na sua estrutura cristalina. Estes sedimentos aprofundam com a subducção ou seja quando a placa se move para baixo da outra.
Se os magmas andesíticos consolidarem em profundidade, originam rochas chamadas Dioritos. Se consolidarem na superficie ou próximo, originam-se rochas designadas por Andesitos.

Magmas Riolíticos

 

Originam-se a partir da fusão parcial das rochas constituintes da crosta continental ricas em água e dióxido de carbono por isso estes magmas são muito ricos em gases. A presença de água faz baixar o ponto de fusão dos minerais. No entanto, esse efeito deixa de se verificar a baixas pressões, isto é, em zonas muito próximas da superfície.
Experiências efectuadas em laboratório com material de composição igual à composição média da crosta continental e submetidos às condições de pressão e de temperatura provavelmente existentes no interior da crosta terrestre, comprovam a elevada concentração de gases no magma durante a fusão das rochas continentais.

Por isso, formam-se em zonas onde as condições de pressão, temperatura e humidade sejam adequadas à sua génese e onde se verifique choque de placas da crosta terrestre, dando origem a cadeias montanhosas - orogenése. Nestas regiões, a crosta terrestre vai deformar-se devido às tensões tectónicas, aumentando a sua espessura como consequência origina o aumento de pressão e de temperatura, criando as condições para o metamorfismo, e também à fusão parcial das rochas da crusta.
A consolidação do magma riolítico em superfície dá origem a rochas designadas de Riolítos. Em profundidade, esta consolidação origina rochas de Granito.

Diversidade de Rochas Magmáticas

A classificação das rochas magmáticas tem como base a composição mineralógica e a textura.

Composição mineralógica:
A classificação da rocha é feita com base na percentagem de cada um dos minerais presentes.
Nos minerais constituintes das rochas magmáticas destacam-se os silicatos. O óxido de silício SiO2 é um condicionante do tipo de rocha magmática, pois consideram-se, de acordo com a percentagem em sílica, quatro grandes tipos de rochas.

• Rochas Ácidas – Percentagem em sílica superior a 70%.
• Rochas Intermédias – Percentagem em sílica entre os 50 e os 70%.
• Rochas Básica – Percentagem em sílica compreendida entre os 45 e os 50%.
• Rocha Ultrabásica – Percentagem em sílica inferior a 45%.

Nas rochas magmáticas, os minerais não se formam em simultâneo, a sua cristalização está condicionada por factores externos já referidos (tempo, o espaço, a temperatura e a agitação do meio). Assim, na grande maioria das vezes, as partículas minerais ocupam uma posição irregular e desordenada não assumindo, por isso, o estado cristalino, mas amorfo ou vítreo.

Assim, em termos mineralógicos podem-se observar minerais determinantes no aspecto das rochas e na sua designação.

Os minerais essenciais que compõem as rochas magmáticas podem ser:
- Feldspato: mineral amorfo, opaco, de coloração esbranquiçada (podendo assumir outras tonalidades, sempre claras, em resultado da mistura em presença de outros minerais, como o enxofre que confere-lhe um tonalidade amarelada). É um material erodido, que se degrada com facilidade;

- Quartzo: sílica pura. Substância branca transparente, cristalina, sendo um sólido bastante resistente.

- Moscovite: frequentemente designado de Mica, este mineral cristaliza assumindo uma forma escamosa (ou laminada) e brilhante. Pode ser identificada em duas tonalidades preta ou branca.

Uma outra propriedade importante para dar uma ideia da composição mineralógica é a tonalidade que a rocha apresenta.

Diferenciação quanto à cor dos mineriais(e aos seus constituintes):
- Minerais Félsicos: minerais compostos por feldspato, moscovite e mais sílica, que lhes conferem uma coloração clara;

-Minerais Máficos: minerais compostos por magnésio e ferro, assumindo uma cor escura (olivina; piroxenas; biotite, anfíbolas).

Também as rochas podem ser identificadas mediante a sua cor:
- Rochas Leucocratas: são rochas ácidas (elevada % de sílica), de tom claro, ricas em minerais félsicos;

- Rochas Mesocratas: apresentam uma coloração intermédia e uma proporção idêntica de minerais félsicos e máficos;

- Rochas Melanocratas: rochas básicas (sílica inferior a 50%), de tons escuros e rica em minerais máficos.

Textura

É o aspecto geral da rocha resultante das dimensões, da forma e do arranjo dos minerais constituintes.
Através da textura das rochas é possível identificar o ambiente onde cristalizaram, ambiente esse que determina o aspecto geral destas (rochas).

Assim, as rochas que solidificam apartir de magma quente que extravasou para a superficie terrestre constituem um grupo de rochas designadas de Efusivas ou Vulcânicas (eruptivas). A textura característica destas rochas é agranular/afanítica (homogénea), uma vez que os minerais não se distinguem, observando-se apenas a presença frequente de vidro e (quase) ausência de cristais, ou pode revelar movimentos de lava na superfície (textura fluidal). Este desenvolvimento textural explica-se pelo facto das lavas deste tipo de vulcão solidificarem rapidamente em superfície, após uma erupção vulcânica ou fissural.

Em contraponto, as rochas que cristalizam em profundidade perdem calor de forma mais lenta, permitindo o desenvolvimento de cristais. Este tipo de rochas denominam-se Plutónicas ou Intrusivas (endógenas). Neste tipo de rochas é, desta forma possível observar-se uma textura granular/fanerítica (heterogénia), fruto de minerais que se distingem uns dos outros através da cristalização destes.

 

Tendo em conta a composição mineralógica, formam-se grupos de rochas designados por famílias.

Rochas Magmáticas - Diferenciação Magmática

Existindo apenas 3 tipos de magmas, podemos encontrar várias famílias de rochas magmáticas.
Sendo que um só magma pode produzir diferentes tipos de rochas, por ser constituído por uma mistura complexa, que se solidificando, vai originar a formação de diferentes associações minerais, como a cristalização desses minerais ocorre a temperaturas diferentes, vai haver a formação de diferentes uniões de cristais e de um magma residual.
O arrefecimento do magma provoca a separação de fluidos e materiais sólidos, bem como a diferenciação magmática (processo que conduz à formação de magmas com composição química diferente a partir do mesmo magma).

Um dos processos envolvidos na diferenciação magmática é a cristalização fraccionada.

Cristalização Fraccionada: Quando o magma arrefece, minerais diferentes cristalizam a temperaturas diferentes, numa sequência definida que depende da pressão e da composição do material fundido.
A fracção cristalina separa-se do restante líquido, por diferenças de densidade ou efeito da pressão, deixando um magma residual diferente do magma original. Assim, um mesmo magma pode originar diferentes rochas.
Se a pressão comprime o local onde se formam os cristais, o líquido residual tende a escapar por pequenas fendas, enquanto que os cristais ficam no local da sua génese.

O primeiro cientista a compreender a importância da diferenciação magmática foi Bowen, que investigou a ordem pelos quais os cristalizam os magmas. Assim em trabalhos laboratoriais estabeleceu a sequencia de reacções que ocorrem no magma durante a diferenciação e criando a Série Reaccional de Bowen.

Esta série traduz a sequência pela qual os minerais cristalizam num magma em arrefecimento. Segundo Bowen, existem duas séries de reacções que se designam, respectivamente, por série dos minerais ferromagnesianos (série descontínua) e série das plagióclases (série contínua).
Na série descontínua, à medida que se verifica o arrefecimento, o mineral anteriormente formado reage com o magma residual, dando origem a um mineral com uma composição química e uma estrutura diferente, e que é estável nas novas condições de temperatura.
No ramo contínuo, verifica-se uma alteração nos iões da plagióclase, sem que ocorra alteração da estrutura interna dos minerais. São várias as formas pelas quais os cristais originados podem ser separados do líquido residual.
Através desta série é possível constatar as associações de minerais mais previsíveis, como por exemplo as olivinas com as plagioclasses cálcicas, as anfíbolas com a biotite e as plagioclases sódicas.
Também vemos porque é pouco provável a ocorrência de quartzo, pois o quartzo vai cristalizar a baixas temperaturas e o basalto é uma rocha que consolida a temperaturas elevadas e, por isso, é constituído essencialmente por minerais ferromagnesianos e plagioclasses cálcicas que são os minerais que têm temperatura de consolidação mais elevada.
Vemos as composições minerológicas de um diorito, que são as anfíbolas, biotite e plagioclases sódicas.
Podemos ver os factos que constituem a ocupação do espaço deixado pelos restantes minerais que constituem as rochas magmáticas com quartzo, sabendo-se que é o último mineral a cristalizar e, por esse motivo, ocupa o espaço deixado pelos outros minerais já cristalizados.
Deste modo, ao longo da diferenciação magmática formam-se diversas rochas.

Assim, podemos imaginar um magma em que, numa primeira fase de arrefecimento, se formam cristais de olivina, piroxenas e algumas plagióclases calcossódicas que se vão acumulando no fundo da câmara magmática por ordem da sua formação e das suas densidades, formando uma rocha chamada gabro. O magma residual, magma com gabro, fica mais rico em sílica, alumínio e potássio, porque a maior parte do magnésio, ferro e cálcio foi consumida na formação da olivina, piroxenas e plagióclases calcossódicas. O arrefecimento deste magma com gabro pode dar origem à formação de uma rocha como o granito, composta essencialmente por quartzo, micas (moscovite e biotite) e feldspato potássico. Neste caso a diferenciação magmática opera-se num magma de natureza basáltica.


Outro processo de diferenciação magmática é a diferenciação gravítica em que os cristais, são mais densos ou menos densos do que o líquido residual, e como tal eles deslocam-se para o fundo ou para o cimo da câmara magmática, respectivamente. Assim sendo acumulam-se por ordem da sua formação e das suas densidades.



Outro processo esta relacionado com o facto de os magmas terem mobilidade e se encontram a elevada temperatura, tendo por isso menor densidade que rochas sobrejacentes – Assimilação magmática. Como tal, têm tendência para subir para os níveis mais elevados da crosta ou mesmo até à superfície. A ascensão do magma dá-se ao longo de falhas, fracturas ou outras descontinuidades, como os planos de estratificação, ou através de um processo conhecido como desmonte magmático, através do qual o magma interage com as rochas com as quais contacta, envolvendo-as e, eventualmente, fundindo-as, no que se designa como assimilação magmática.
A assimilação conduz à modificação da composição química do fundido e conduza à formação de condutas que facilitam o movimento ascensional do magma. A densidade e a viscosidade controlam o tipo de deslocação magmática.
Assim, os fluidos residuais do magma, ricos de elementos com baixo ponto de fusão (boro, flúor, lítio, etc.) desempenham um papel importante. Estes fluidos escapam-se do magma e sobem pelas fracturas (falhas) das rochas encaixantes chegando, por vezes, a atingir a superfície crusta terrestre. Em simultâneo vão arrefecendo, dando origem a novos minerais que preenchem as fracturas (falhas). A este tipo de formação de minerais chama-se solução hidrotermal.

Actualmente, pensa-se que o processo de diferenciação é bem mais complexo do que anteriormente se admitia:

• Os magmas não arrefecem uniformemente. Podem existir transitoriamente diferenças de temperatura dentro da câmara magmática, podendo causar variações locais da composição do magma.
• Alguns magmas são imiscíveis, não se misturam com outros.Quando tais magmas coexistem na mesma câmara magmática, cada um forma os seus cristais.
• Magmas imiscíveis podem dar origem a cristais diferentes daqueles que dariam isoladamente.
• Os magmas, ao consolidarem, podem assimilar materiais das rochas encaixantes que modificam a sua composição.

Diagénese

É o conjunto de fenómenos físicos e químicos que transforma os sedimentos movéis em rochas sedimentares consolidadas.
Na compactação os sedimentos são sucessivamente comprimidos por acção dos novos sedimentos que sobre eles se vão depositando. Assim, os mais subjacentes são sujeitos a um aumento de pressão crescente, o que vai provocar a expulsão da água que existe entre eles e a diminuição da sua porosidade, com consequente diminuição do seu volume.
Entre os espaços dos diferentes sedimentos pode ocorrer a precipitação de substâncias químicas dissolvidas na água. Este fenómeno de agregação chama-se cimentação.

 

Durante a recristalizaçao alguns minerais alteram as suas estruturas cristalinas. Este fenómeno ocorre devido a alterações das condições de pressão, temperatura bem como à circulação de água.

Sedimentação

A Sedimentação é um processo que se verifica quando o agente transportador perde energia e os sedimentos se depositam. Pode ocorrer em ambientes terrestres, mas é mais importante e frequente em ambientes aquáticos.No seu processo de transporte, os sedimentos são depositados em locais relativamente calmos, ou seja, mais abrigados, nos quais a acção dos agentes de erosão e transporte é menor. Como exemplos destes locais temos os rios, os lagos e lagoas, as praias e os fundos oceânicos.
1\A sedimentação dá-se, em regra, segundo camadas sobrepostas, horizontais e paralelas.
Às camadas originadas dá-se o nome de estratos, que quando se formam, comprimem as camadas inferiores. Às superfícies de separação de estratos dá-se o nome de juntas de estratificação. Cada estrato fica entre dois outros, sendo o de cima denominado por tecto e o de baixo, muro.
Existem também casos de estratificação entrecruzada, que revela uma variação na intensidade da força ou da direcção do agente transportador.

Nas faixas litorais, o ciclo sedimentar está relacionado com a variação da linha de costa em relação ao continente, que se reflecte nos sedimentos depositados. As transgressões e regressões marinhas, que correspondem, respectivamente, ao avanço da linha de costa pelo continente e ao recuo da linha de costa, podem ser testemunhadas nos estratos formados pela deposição de sedimentos aquando a ocorrência destes fenómenos. A transgressão marinha resulta da subida do nível do mar ou da subsidência do continente, enquanto que a regressão marinha é o resultado da descida do nível do mar ou da elevação dos continentes.

Transporte

Transporte é o movimento dos sedimentos por agentes como a água e o vento durante o qual os sedimentos sofrem arredondamento, devido aos choques entre si, e granotriagem, ou seja, são separados de acordo com o seu tamanho, forma e densidade. Efeitos físicos do transporte afectarão os sedimento de diversas formas:

Arredondamento - É a medida da angulosidade das partículas; diz-se que a menos angular possui maior arredondamento. Isto resulta dos choques entre particulas e do atrito com as rochas à superficie. Daí segue-se que as superfícies das partículas vão ficando mais lisas e curvas, permitindo pelo grau de arredondamento se possa efectuar conjecturas sobre a duração do transporte.

Quanto ao grau de arredondamento, se os sedimentos forem muito arredondados significa que foram transportados com grande energia. Caso contrário, se os sedimentos forem angulosos, significa que foram transportados por um agente transportador de pouca energia.

 

Granosselecção - É muito comum em sedimentos do talude marinho profundo depositados pelas correntes turbidíticas. Na granoselecção cada camada evolui desde grãos grossos na base até grãos finos no topo, indicando uma diminuição de intensidade da corrente que depositou os grãos ( à medida que a força diminui a corrente deixa de conseguir transportar grãos mais grossos). Um caso particular da granoselecção aparece quando ocorre uma transgressão marinha ou regressão marinha.
Imaginemos uma zona plataforma interna, um ambiente marinho pouco profundo. Nesta zona é provável que apareçam grãos grossos como calhaus e seixos pois os cursos de água e correntes têm força para os transportar a curtas distâncias. Quando ocorre a transgressão este ambiente passa a ambiente marinho profundo onde se deposita material da granulometria das areias e siltes. A sucessão sedimentar resultante é nem mais nem menos que uma granoselecção com calhaus e seixos em baixo, gradualmente diminuindo a granulometria até às areias e siltes. O contrário também acontece numa regressão marinha, ficando os grãos mais finos em baixo e os mais grossos por cima.

Se os sedimentos apresentarem todos aproximadamente o mesmo tamanho classificam-se como sedimentos bem calibrados. Caso contrário, classificam-se como sedimentos mal calibrados.

 

Erosão

A erosão é um fenómeno que implica a remoção do material de um lugar para o outro, com intervenção de diversos agentes (agentes de erosão). Os agentes erosivos arrancam e separam fragmentos da rocha-mãe.
Nem sempre é fácil compreender como a Terra, que aparentemente é tão firme e sólida, se altera em muitos aspectos. Sobre ela actuam a água, o vento, a neve, o ar húmido, a temperatura, os seres vivos, etc.
A erosão não actua continuamente sobre um primeiro e único relevo. Os agentes internos são construtivos, trabalham alternadamente com os agentes externos com tendência a estabelecer o equilíbrio. São os agentes internos que contribuem para a formação de novos relevos subjacentes aos perfis da superficie terrestre. A seguir, os agentes externos actuam com toda a energia, tendendo a nivelar os relevos.
A erosão tende a reduzir gradualmente as zonas salientes e a transformar a superfície em peneplanícies (ciclo de erosão). Os produtos de desagregação podem ficar no próprio lugar ou próximo dele, contribuindo para a formação do solo.

Conforme os agentes erosivos ou as condições particulares em que se efectua, a erosão assume aspectos diferentes:

Erosão eólica - A acção erosiva do vento é feita através da remoção de partículas sedimentares deixando a descoberto a rocha sã que, desta forma, fica sujeita à acção da meteorização. O vento, em conjunto com as partículas que transporta, desgasta as rochas agindo como se fosse uma lixa. Esta erosão específica denomina-se corrosão, originando rochas alveolares e blocos pedunculados.
No caso do bloco pendulado, como a carga, quantidade de detritos por unidade de volume, transportada pelo vento é maior junto ao solo neste caso, ocorre nas rochas uma corrosão diferencial que pode originar os blocos.

 

Erosão fluvial - Também designada erosão normal, tem como agente principal as águas correntes (águas de escorrência, em particular as águas selvagens que não correm em leito próprio), as torrentes, os ribeiros e os rios. Quando chove, podemos admitir que cerca de um terço da água caída volta a evaporar-se, outro terço corre à superfície e o outro terço infiltra-se no terreno. A erosão das águas superficiais resulta das partículas que a água transporta e da inclinação dos terrenos sobre que desliza.
Um exemplo da acção erosiva da água é formação de chaminés-de-fada. Esta formação resultanta da acção erosiva das águas selvagens em terrenos detríticos heterogéneos, muitas vezes de origem glaciária. Sob a acção da chuva os detritos de maior tamanho situados à superfície são postos em relevo, sendo continuado por um sulco cada vez mais profundo. Finalmente estes detritos ficam empoleirados no cimo de colunas e simulam capitéis. Estas formações, que se denominam chaminés de fada ou pirâmides de terra, apresentam as paredes eriçadas de pedras, que funcionam como goteiras, protegendo-as contra a destruição imediata.

Erosão cársica - Existente principalmente nas regiões calcárias, é realizada pelas águas subterrâneas que se infiltram nas rochas permeáveis onde circulam. As rochas permeáveis mantêm a água até certa altura, formando o manto aquífero, cujo nível superior se denomina nível freático. As águas subterrâneas originam galerias e canais, grutas, cavernas, etc., em profundidade, enquanto que na superfície a erosão modela formas particulares muitas vezes ruiniformes, em que sobressaem os lapiazes, covões, algares, poljes, dolinas, etc.

Erosão glaciária - É provocada pelo gelo dos glaciares quando se desloca lentamente em direcção às regiões mais baixas. A acção erosiva é realizada pela massa de gelo em deslocação e pelos detritos transportados por essa massa gelada. A erosão glaciar origina a formação de vales em U (caleira glaciária), que nas zonas litorais constituem os fiordes.

Erosão marinha - a superfície dos oceanos é três vezes superior à das terras emersas, pelo que a sua acção erosiva é muito significativa no modelado das costas e no depósito de material transportado pelos rios. A erosão é realizada por acção das ondas e das marés, que desgastam a base das falésias, provocando um retrocesso dos alcantilados.

Meteorização Química

Este tipo de meteorização pode ocorrer com alteração da composição química e mineralógica dos minerais constituintes do corpo rochoso, podendo verificar-se a formação de minerais novos ou de neoformação. As acções químicas são provocadas sobretudo pela água, com diferentes substâncias dissolvidas ou em suspensão, e pelo ar húmido. Originam-se, assim, reacções de dissolução, hidratação, oxidação, redução, hidrólise, etc. As acções químicas são menos intensas nas regiões de clima desértico e nas regiões que se mantêm geladas todo o ano. Este tipo de meteorização é mais frequente em regiões quentes e húmidas.

Esta meteorização pode ocorrer de duas maneiras distintas:
- Os minerais são dissolvidos completamente e posteriormente podem precipitar formando os mesmos minerais. Ex: calcite ou halite.

- Os minerais são alterados e formam novos minerais. Ex: feldspato e micas que normalmente originam minerais de argila.

Os principais agentes desta alteração mineralógica são:

• a água, com diferentes substâncias dissolvidas;
• o oxigénio e o dióxido de carbono atmosféricos;
• substâncias produzidas pelos seres vivos;
• a temperatura, uma vez que influencia a velocidade das reacções.

Destacam-se os principais processos de alteração química:

Hidrólise: A hidrólise dos materiais rochosos, é uma reacção química lenta e específica, em que os iões dos minerais reagem com os iões H+ e HO- da água, podendo originar novos minerais. Como exemplo, apresenta-se a meteorização por hidrólise de um feldspato.
Na natureza a acidificação da água é um fenómeno frequente, pois o CO2 atmosférico, ou o existente nos solos, pode reagir com a água formando ácido carbónico, que tem tendência a ionizar-se.

Estas águas acidificadas reagem com o feldspato potássico (mineral que ocorre, por exemplo nas rochas graníticas), originando a caulinite – mineral do grupo das argilas, com grande interesse para a indústria cerâmica. Este exemplo de meteorização é representado pela reacção química:

O fenómeno denomina-se caulinização, ocorrendo frequentemente nas rochas graníticas, que a pouco e pouco, se vão alterando, pela transformação dos feldspatos em minerais de argila.

Dissolução - Na dissolução ocorre a reacção dos minerais com a água ou com um ácido. A ligação entre os dierentes iões é quebrada e os iões livres ficam dissolvidos numa solução. Exemplo: A halite é um mineral extremamente solúvel, quando comparado com o quartzo. Ao colocar halite na água obtemos água salgada com iões de sódio e de cloro dissolvidos.

Outro dos exemplos reside no facto do calcário poder ser dissolvido pela água da chuva (água que apresente uma acidez média alta/alta).
Dum modo geral, os calcários ostentam uma densa rede de diaclases. Não fosse a comum existência dessa rede de fracturas, os calcários seriam rochas bastante impermeáveis. É a circulação da água da chuva por essas diaclases que leva ao seu progressivo alargamento, dando origem a formas de relevo características das regiões calcárias: o Relevo Cársico.
Os calcários são rochas fundamentalmente constituídas por um mineral a que se dá o nome de calcite (carbonato de cálcio: CaCO3). Sendo este mineral facilmente atacado pelos ácidos, quando em contacto com as águas ácidas que neles circulam pelas diaclases, ocorre uma reacção química característica, conhecida por carbonatação, da qual resulta bicarbonato de cálcio dissolvido na água. A lenta mas contínua circulação das águas pelas diaclases leva à dissolução do calcário.

Por este processo, as fendas vão-se alargando e coalescendo umas com as outras, o que, em casos extremos pode levar à formação de longos e largos canais subterrâneos, por onde se dá uma intensa circulação da água. Em Portugal continental, os maciços calcários da região centro (Fátima, Minde, Ourém), são bons exemplos de locais onde ocorre a formação de grutas e galerias subterrâneas.

Oxidação/Redução - Processo de meteorização química, pelo qual o oxigénio atmosférico (pode estar dissolvido na água) reage com os iões dos minerais, produzindo óxidos.
Este processo é especialmente importante na meteorização de minerais, com teores de ferro elevados (minerais ferromagnesianos – olivinas piroxenas e as anfíbolas).

O ferro, que faz parte de alguns dos minerais mais comuns como a biotite e a olivina, pode ser facilmente oxidado pela seguinte reacção:

4 FeO + O2 -> 2 FeO3,

sendo o 4 FeO o óxido ferroso e o  2 FeO3 o óxido férrico.

Por este processo, formam-se novos minerais, com o ferro na forma oxidada, como a hematite. O ferro oxidado torna-se insolúvel em água, precipitando-se no meio em que se encontre, devendo-se a este facto a coloração avermelhada dos produtos deste tipo de meteorização.

Hidratação/Desidratação - Este processo de meteorização envolve a combinação química de minerais com a água (hidratação) ou a sua remoção de outros (desidratação). No caso da hidratação, ocorre um aumento de volume que facilita a desintegração das rochas por acção da hidrólise.

Exemplo de uma hidratação:

Exemplo de uma desidratação:

 

Em suma, por acção da meteorização química obtêm-se produtos químicos (iões e novos minerais), que constituem um outro tipo de sedimentos de origem não detrítica. Tal como ja foi referido, podemos considerar um outro tipo de meteorização química que se designa por meteorização químico-biológica e é causada pelos processos metabólicos dos seres vivos que, ao produzirem fluidos e ácidos podem potencializar a meteorização das rochas.

 

Meteorização Física

Neste tipo de meteorização incluem-se processos, tais como a acção da água, a acção do gelo, a acção dos seres vivos, do calor, o crescimento de minerais e o alívio de pressão.

Acção da água - a água constitui o mais importante factor de alteração das rochas. A alternância de períodos secos com períodos de forte humidade, resultantes da variação cíclica de teores em água das rochas, originam aumentos de volume e retracções, gerando tensões que conduzem à fracturação e, eventualmente, à desagregação do material rochoso. A própria acção da água da chuva sobre as rochas também contribui para a sua meteorização.

Crioclastia - Por diminuição de temperatura, a água acumulada nas fracturas e fendas das rochas acaba por passar do estado líquido para o estado sólido. Este acréscimo de volume vai exercer forças expansivas que vão aumentar as fissuras já existentes, ou originam novas fissuras, contribuindo assim para a desagregação da rocha. Logicamente que uma rocha muito porosa e fissurada desagrega-se com mais facilidade que uma rocha pouco porosa e fissurada.

Fig. 2 - Esquema representativo da acção da Crioclastia.

Acção dos seres vivos - A implantação de sementes nas fracturas de rochas porosas e com fraca resistência estrutural pode contribuir para a desagregação das mesmas. As suas raízes são responsáveis pelo alargamento das fendas pré-existentes, com consequente separação dos blocos rochosos.

Também certos animais como os coelhos, as formigas, entre outros, ao cavarem as suas tocas e galerias aumentam o grau de desagradação e expõem, ainda mais, as rochas a outros agentes de meteorização.

Termoclastia - provocada pela variabilidade da temperatura na superfície dos materiais rochosos, o que lhes provoca uma variação de volume: estes dilatam-se, por reacção a temperaturas elevadas,  e contraem-se por reacção ao arrefecimento. Em locais com grandes amplitudes térmicas diárias, como os desertos, a meteorização dos materiais rochosos ocorre principalmente por este processo.

Haloclastia - A água que existe nas fracturas e poros das rochas contém sais dissolvidos que podem precipitar e iniciar o seu crescimento exercendo uma força expansiva, que contribui para uma maior desagregação das rochas.

Fig.3 - Fenómeno de Haloclastia.

Alívio de pressão - A redução de pressão sobre uma massa rochosa pode causar a sua expansão e posterior fragmentação. As rochas formadas em profundidade sob grande pressão, quando são aliviadas do peso das rochas sobrejacentes, expandem, fracturam e formam diáclases.
Este alívio de pressão, conjugado com a alteração química, provoca o aparecimento de camadas concêntricas de capas algo semelhantes a escamas de cebola. Esse processo designa-se disjunção esferoidal.

Fig.4 - Diacláses e Disjunção esferoidal.

Erosão Vs Meteorização - Distinção de Conceitos

As observações efectuadas em afloramentos rochosos e em construções realizadas pelo Homem levam-nos a concluir que mesmo a rocha mais resistente e compacta acaba por ceder e por se alterar no decorrer dos tempos. Este fenómeno ocorre porque as rochas quando expostas na superfície terrestre, são continuamente alteradas por diversos fenómenos ambientais.

A meteorização é um conjunto de fenómenos que leva a alterações das caracteristicas iniciais de uma rocha, por acção de processos físicos e químicos que ocorrem na superfície terrestre. De forma geral, a meteorização ocorre com uma lentidão extraordinária e a duração da vida humana não é suficiente longa para que se consiga acompnhar e observar este fenómeno, na Natureza.

Primeiro é necessário distinguir os conceitos de erosão e de meteorização. Os processos de meteorização alteram as características das rochas enquanto que a erosão diz respeito ao conjunto de processos físicos que são responsáveis pela remoção dos materiais resultantes da meteorização. A meteorização ajuda a fragmentar as rochas em pequenas porções, que, posteriormente, serão erodidas.

As rochas quando sujeitas a alterações das suas características, podem ser meteorizadas de duas formas distintas: física e químicamente.

A meteorização física inclui diversos processos que fragmentam a rocha em detritos cada vez mais pequenos sem que, no entanto, se verifiquem alterações químicas que provoquem uma mudança na sua composição. De alguns dos principais agentes de meteorização física destacam-se a acção da água, a crioclastia, haloclastia, acção dos seres vivos, termoclastia, entre outos. (Os agentes de meteorização física vão ser abordados detalhadamente mais à frente).

A meteorização química transforma os minerais das rochas em novos produtos químicos e a sua acção é tanto mais intensa e facilitada quanto maior for o estado de desagregação física das rochas.  Este tipo de meteorização é mais frequente em regiões quentes e húmidas, nas quais a temperatura tem um papel fundamental na velocidade e na dinâmica das reacções químicas que ocorrem. (Os processos químicos que ocorrem mais frequentemente vão ser abordados detalhadamente mais à frente.

Também os principais agentes erosivos e as suas acções serão analisadas detalhadamente nos próximos posts.

Tipos de Rochas

A camada rígida (sólida) mais externa da Terra é a litosfera e é constituída essencialmente por rochas. As rochas são agregados de minerais, e diferem entre si basicamente pela composição mineralógica e pela textura (tamanho e forma dos grãos minerais e o modo como estes estão dispostos). A mineralogia e a textura que caracterizam a rocha são determinadas pela sua origem geológica, ou seja, onde e como se formou.

 A Terra é um planeta geologicamente activo. A geodinâmica externa é alimentada, essencialmente, pelo Sol. O calor solar fornece energia suficiente para que existam condições na superfície terrestre para a ocorrência de evaporação, iniciando-se o ciclo da água e ficando assim criadas as condições para os fenómenos de meteorização que vão promover a modelação do relevo.

Por outro lado, o motor da geodinâmica interna é o calor do interior da Terra que potencializaos movimentos de convecção e, em consequência, o movimento das placas litosféricas.

Na sequência desta actividade externa e interna, formam-se as rochas sedimentares, magmáticas e metamóricas, as quais interagem de forma dinâmica.

Quanto à sua origem, podemos considerar os três tipos básicos de rochas:

Rochas Magmáticas - formadas por solidificação de rochas fundidas (magma);

Rochas Sedimentares - formadas por deposição de materiais em ambientes continentais ou marinhos;

Rochas Metamórficas - formadas pela transformação de rochas pré-existentes no estado sólido devido ao aumento da pressão e da temperatura.

Estes três diferentes tipos de rochas vão ser aprofundados mais à frente detalhadamente, tal como todos os processos que lhes dão origem.

Fig.1 - Quadro resumo dos diferentes tipos de rochas/ Processos geológicos que lhes dão origem.