Energias Renovaveis versus Energias não renováveis

Metamorfismo

Todo processo que leva a mudanças, no estado sólido, na mineralogia e/ou textura de uma rocha. Estas mudanças acontecem devido à variação das condições de pressão e temperatura atuantes sobre a rocha.
Os processos intempéricos, que ocorrem na superfície e em ambiente sub-atmosférico ou em baixas profundidades e os processos diagenéticos, responsáveis pela litificação das rochas sedimentares, não são considerados como metamórficos, apesar de satisfazerem a definição acima.

Metamorfismo de contacto

O metamorfismo de contacto, também conhecido como metamorfismo térmico , resulta da intrusão de magma a alta temperatura em rochas preexistentes. Este tipo de metamorfismo pode incidir sobre rochas sedimentares, metamórficas e magmáticas. O calor libertado pelo magma intrusivo provoca nas rochas adjacentes a alteração dos minerais existentes e a formação de minerais novos. A pressão confinante pode influenciar a recristalização mas, neste tipo de metamorfismo, a pressão não é um factor muito significativo, pois este tipo de metamorfismo não ocorre a grandes profundidades, em geral não ultrapassando os 10 quilómetros. A zona de contacto de metamorfismo, também denominada auréola de metamorfismo , é relativamente estreita, geralmente com 1 a 50 metros de largura. Uma intrusão de pequeno volume, como, por exemplo, um dique, pode descorar e endurecer as rochas encaixantes numa zona de alguns centímetros a partir do contacto, enquanto uma grande intrusão magmática pode originar uma auréola de grande superfície. A natureza litológica das rochas formadas depende da natureza litológica do terreno encaixante. Como no metamorfismo de contacto a pressão é pouco significativa, o fenómeno ocorre sem deformação, e as rochas são não foliadas. Durante o metamorfismo de contacto, as argilas originam rochas metamórficas de grão muito fino denominadas corneanas . As rochas calcárias originam mármores. Os mármores também se podem formar por metamorfismo regional. Uma alteração química muito frequente nas auréolas metamórficas é a perda progressiva de água pela acção do calor. Manifesta-se pelo aparecimento de minerais anidros de alta temperatura (por exemplo, piroxenas) e pela ausência de minerais portadores do grupo OH.

Metamorfismo Regional

O metamorfismo regional revela-se em grandes extensões da crosta terrestre, onde existem séries complexas de xistos cristalinos. Tudo indica que a sua formação está relacionada com os grandes movimentos orogénicos, produzidos nos geossinclinais. Nestas regiões, uma sedimentação muito activa e o abaixamento progressivo da superfície terrestre fazem com que as rochas fiquem sujeitas a temperaturas muito elevadas. Devido a este aquecimento, a crosta, nos níveis superficiais, expande-se para cima, sofrendo portanto grandes pressões laterais da região envolvente. Estas pressões orientadas são um factor essencial no metamorfismo regional. Trata-se de uma pressão que varia com a direcção e que, por isso, se distingue da pressão vulgar.
Nos níveis mais profundos dos geossinclinais a elevação da temperatura será tão grande que as rochas deixarão de resistir às acções externas e passarão a oferecer as condições da chamada zona de fluência.
Tal como o metamorfismo de contacto, também este envolve deformações mecânicas e fenómenos de recristalização e encontra-se intimamente ligado à génese de cadeias montanhosas.
Inicialmente aparecem as deformações mecânicas, porém ao mesmo tempo que a profundidade aumenta começa a recristalização com a formação de novos minerais.
As diferentes zonas metamórficas são delimitadas por superfícies de igual metamorfismo chamadas isógradas, definidas pelos pontos onde ocorrem pela primeira vez determinados minerais indicadores. Podemos assim dizer que as isógradas delimitam diferentes zonas metamórficas.
Ao conjunto de rochas que derivam de um único tipo de rocha dá-se o nome de sequência metamórfica. Como exemplo temos o caso do xisto argiloso a partir do qual se pode formar uma sequência de rochas.

Dobras & Falhas

Denomina-se de falha uma fractura que tenha ocorrido nas rochas com um consequente deslocamento relativo dos blocos resultantes. O deslocamento de um ou dos dois blocos processa-se ao longo do plano de fractura. Quando ocorre uma fractura sem o deslocamento de blocos, essa é denominada junta ou diáclase.




Plano de falha: é a superfície decorrente do falhamento e na qual os blocos se deslocam. Tal plano pode ser medido, determinando o tipo de falhamento ocorrido, O plano de falha apresenta-se na maioria das vezes, muito polido ou estriado ou em degraus escalonados que indicam o sentido do movimento dos blocos.




Linha de falha: é a linha que resulta da intercessão do plano de falha com a superfície do terreno. Nos mapas geológicos elas aparecem como segmentos de retas as vezes sinuosas.




Teto ou capa: é o bloco que se acha na parte superior de um plano de falha inclinado.




Muro ou lapa: é o bloco que se acha na parte inferior de um plano de falha inclinado.

Tipos de falhas

• Falha normal ou de gravidade: é aquela em que o tecto baixou em relação ao muro. Tais falhas resultam de um esforço de tensão. O mergulho do plano de falha pode variar de quase horizontal a vertical, entretanto são mais comuns mergulhos superiores a 45o.




• Falha inversa ou de empurrão: é aquela em que o tecto sobe em relação ao muro. São produzidas por esforços de compressão.




• Falha horizontal ou de cisalhamento: é aquela em que o deslocamento ‚ é paralelo à direção da falha, ou seja, horizontal.
  

Dobra: encurvamento de uma superfície originalmente plana.

Tipos de Dobras :

Tipos de deformações nas rochas

O dinamismo interno da Terra pode manifestar-se através de deformação nas rochas designada por tensões que afectam a sua forma e/ou volume. A tensão é a força exercida por unidade de área.

Estas mesmas tensões podem manifestar-se de três diferentes formas, tensões compressivas, distensivas ou de cisalhamento.

Resposta à tensão

Deformação elástica: é uma deformação reversível. Quando cessa o estado de tensão, o material recupera a forma/volume iniciais e verifica-se quando a tensão exercida na rocha não supera o seu limite de elasticidade.

Deformação plástica: é permanente e irreversível. Ocorre acima do limite de elasticidade, em que se altera a forma e o volume dos materiais, mesmo que cesse a actuação do estado de tensão. Em algumas condições ambientais, devido à contínua acção do estado de tensão, as rochas atingem o limite de resistência máxima (limite de plasticidade), entrando em ruptura (deformação frágil, que origina deformações descontínuas).

Comportamento mecânico das rochas

• 
  
  Comportamento dúctil (pressões elevadas e altas temperaturas): a rocha tende a deformar-se mas não se fractura, originando dobras como resultado das tensões a que está sujeita;


• 
  
  Comportamento frágil (pressões baixas e temperaturas abaixo do ponto de fusão dos minerais): como os materiais, nestas circunstâncias, estão muito rígidos, a deformação pode conduzir à fractura dos blocos rochosos, originando falhas.

Magmatismo

Tipos de MAGMA

- Magmas basálticos : pobres em silica e gases dissolvidos; são essecialemente expelidos ao longo dos riftes na dorsal média oceânica e dos pontos quentes, dado origem a rochas como o basalto e o gabro.

- Magmas andesiticos : quando têm uma composição intemédia em silica e bastantes gases dissolvidos; são essecialmente expelidos ao longo das zonas de subducção, dando origem a rochas como o andesito e o diorito.

- Magmas Rioliticos : ricos em silica e gases dissolvidos; estão associados à fusão parcial das rochas consitituintes da crosta continental que ocorre aquando da colisão entre duas placas contientais, dando origem a rochas como o riólito e o granito.

PROCESSOS DE DIFERENCIAÇÃO MAGMÁTICA

• 
  
  Imiscibilidade de líquidos - consiste na separação de um líquido inicialmente homogêneo em duas fases líquidas distintas composicionalmente. Em muitos processos de fusão, a imiscibilidade dos líquidos resulta em um líquido rico em metais separado de um líquido rico em fases silicatadas;


• 
  
  cristalização fracionada - o magma primário pode conter cristais e quando estes possuem uma densidade distinta do magma, e em condições favoráveis, pode-se produzir a separação desses cristais, por acumulação na porção superior (os feldspatos, por exemplo) ou no fundo da câmara magmática (olivinas, piroxênios, por exemplo). Isto origina a segregação de determinados componentes minerais, variando a composição do magma residual;


• 
  
  assimilação - durante a ascensão em direção à superfície, o magma pode fundir porções das rochas encaixantes e incorporá-las, variando assim a composição do magma original;


• 
  
  mistura de magmas - ocorre fundamentalmente durante a residência em câmaras magmáticas, como conseqüência do aporte de novas pulsos de magmas primários, que variam a composição do magma ali acumulado.

CRISTALIZAÇÃO DOS MAGMAS

Quando o magma começa a arrefecer a maior parte desses elementos químicos começam a formar ligações químicas e cristalizarem na forma de minerais (cristais). Esta cristalização inicia quando há uma queda da temperatura no magma abaixo de um valor crítico, que varia com a composição do magma e também, em menor escala, com a pressão. A cristalização não é total, isto é, não ocorre ao mesmo tempo e sim durante um longo intervalo de temperatura, originando minerais numa determinada seqüência (a ordem de cristalização). Esta seqüência é determinada por dois fatores principais: a termodinâmica do processo de cristalização e a composição do magma que está cristalizando. O primeiro fator foi estudado por um cientista chamado Bowen, que observou que a cristalização dos minerais durante o resfriamento de um magma segue, de maneira geral, uma seqüência determinada, que pode-se dividir em dois grandes ramos: o denominado ramo descontínuo (minerais ferromagnesianos; olivina - piroxênio - anfibólio - mica) e o ramo contínuo (plagioclásios cálcicos e sódicos; anortita - bitownita - andesina - labradorita - albita), que convergem para um tronco comum, que corresponde a cristalização do feldspato potássico e do quartzo, sempre os últimos a cristalizar. Isto é conhecido com o nome de Série de Bowen. A maior ou menor evolução da série depende fundamentalmente do conteúdo inicial de sílica, visto que as reações dos minerais ferromagnesianos (olivina - piroxênio - anfibólio - mica) implicam em um consumo crescente desse componente.

Processos de Fossilização

De acordo com as condições do ser vivo e do meio, podem ocorrer diversos tipos de fossilização. Podemos classificar, simplificadamente, estes processos em três grupos:

Moldagem - as partes duras dos organismos acabam por desaparecer deixando nas rochas as suas marcas (impressões).

Mineralização - os materiais originais que compõem o ser vivo são substituídos por outros mais estáveis.

Conservação - o material original do ser vivo conserva-se parcial ou totalmente nas rochas ou em outros materiais.

Rochas

As rochas sedimentares constituem uma fina camada da crusta, representando cerca de 75% das rochas expostas à superfície terrestre.As classificações existentes para este tipo de rochas baseiam-se, sobretudo, na génese dos sedimentos que as originam.Assim consideram-se três tipos de sedimentos:

- Detríticos, que são fragmentos com origem físico-química em rochas pré-existentes.

-Químicos que são fragmentos que resultam da precipitação de algumas substâncias dissolvidas na água.

-Biogénicos, que são fragmentos resultantes da actividade dos seres vivos ou produzidas pelos seres vivos.Os sedimentos detríticos originam rochas detríticas, os sedimentos químicos originam rochas quimiogénicas e os sedimentos biogénicos originam rochas biogénicas.As rochas sedimentares detríticas constituem a maioria (3/4) do total das rochas sedimentares existentes à superfície da Terra.

Os sedimentos podem classificados quanto ao grau de calibragem, ao grau de arredondamento, quanto à granulometria e à composição química. Os depósitos de balastros, areias, síltes e argilas classificam-se como rochas sedimentares detríticas não consolidadas. A consolidação destes sedimentos por diagénese, origina as rochas sedimentares detríticas consolidadas A consolidação é feita por acção da pressão e da cimentação no caso das brechas, dos conglomerados e dos arenitos.

No caso dos siltítos e dos argilítos devido à pequena dimensão das partículas constituintes é só feita por acção da pressão que permite a compactação. A cimentação pode ocorrer pela formação de um cimento (precipitação de substâncias dissolvidas na água) entre os sedimentos ou por formação de uma matriz (deposição de partículas muito finas transportadas pela água).O aspecto das areias pode dar informações sobre as condições ambientais em que se formaram.

Assim as areias fluviais são geralmente angulosas com grau de granotriagem variável, as eólicas são bem arredondadas, baças devido a numerosas marcas provocadas pelos choque e muito bem calibradas, as areias marinhas são arredondadas, polidas, brilhante e bem calibradas e as areias glaciárias são muito angulosas e mal calibradas.

As areias mais comuns são as quartzosas pois são constituídas por quartzo, um mineral muito resistente. Entre os grãos de areia existem espaços ou poros onde a água pode circular e por isso as areias são muito permeáveis.As areias têm várias aplicações na nossa sociedade como a construção civil e as indústrias de cerâmica e vidreira.As argilas são rochas pouco duras, friáveis, reduzem-se com facilidade a pó e têm cheiro característico a barro. São muito plásticas e quando saturadas em água tornam-se impermeáveis. As pequeníssimas partículas que as constituem aumentam de volume ao absorverem água, fazendo desaparecer os espaços existentes entre elas.

Quando zonas argilosas ficam expostas ao ar seco, a água evapora-se e o terreno apresenta-se cheio de fendas, devido à desidratação. As argilas podem ter várias aplicações na construção civil e na indústria de cerâmica.As rochas sedimentares quimiogénicas formam-se por precipitação de substâncias dissolvidas na água, os sedimentos.A calcite é quimicamente carbonato de cálcio e pode formar-se a partir de iões cálcio e o iões hidrogenocarbonato, levando à formação de água e dióxido de carbono.

A diminuição do teor do dióxido de carbono nas águas em consequência do aumento da temperatura da água, da diminuição da pressão atmosférica ou da agitação das águas (exemplo: o efeito da ondulação) faz com que o equilibro químico se desloque no sentido da formação e libertação de CO2 e na precipitação de carbonato de cálcio. A deposição posterior diagénese dos minerais de calcite origina o calcário.

São exemplos de calcários quimiogénicos, o travertino, as estalactites, as estalagmites e as colunas.O sal-gema forma-se por precipitação de sais de cloreto de sódio, com formação do mineral halite.

O gesso forma-se por precipitação de sais de sulfato de cálcio dom formação do mineral gesso. Esta evaporação é desencadeada pela evaporação de águas marinhas retidas em lagunas ou de águas salgadas de lagos de zonas áridas que contêm ou cloreto de sódio ou sulfato de cálcio em solução.O sal-gema é pouco denso e muito plástico. Depósitos profundos desta rocha, quando sujeitos a pressão, podem subir através de zonas frágeis da crosta e formar grandes massas de sal, os domas salinos ou diapiros.O gesso é utilizado na construção civil e na decoração e o sal-gema em indústrias que produzem sabão, borracha, cerâmica e detergentes.

As rochas sedimentares biogénicas formam-se como consequência da actividade dos seres vivos que se pode manifestar de vários modos.Os corais são seres vivos que edificam estruturas calcárias sob a forma de recifes, a partir do carbonato de cálcio dissolvido na água do mar. As numulites são fósseis de organismos marinhos que fabricavam uma concha enrolada em espiral de carbonato de cálcio. Outros seres vivos retiram o carbonato de cálcio do mar para construir as suas conchas.

A acumulação e a cimentação destas estruturas, após a morte dos seres vivos, originam respectivamente os calcários recifais, os calcários numulíticos e os calcários conquíferos.Os carvões e os petróleos são considerados combustíveis fósseis pois possuem matéria proveniente de seres vivos, principalmente fotossintéticos. Estes seres armazenaram energia química nos seus compostos orgânicos.

Durante milhões de anos estes compostos orgânicos foram decompostos, devido a um aprofundamento rápido o que evitou o contacto com o oxigénio, transformando-se de acordo com a natureza dos detritos em carvões ou petróleo. Estas substâncias podem ser utilizadas em reacções de combustão para produzir energia.Os meios lagunares costeiros ou os meios lacustres são os mais adequados para que ocorra a sedimentação com movimentos de subsidência (aprofundamento).

As turfas resultam da decomposição lenta de restos de plantas, em ambientes aquáticos pouco profundos e oxigenados, como os pântanos, ao longo de milhões de anos. Em bacias costeiras lagunares ou em bacias lacustres este sedimento biogénico, a turfa, pode aprofundar rapidamente e sofrer a decomposição de bactérias anaeróbias. Com o aumento da profundidade as bactérias morrem devido ao aumento da pressão e da temperatura e devido à acumulação dos produtos de metabolismo. Ocorre então diagénese originando progressivamente carvões mais ricos em carbono e consequentemente mais pobres em água e substâncias voláteis.

Este enriquecimento em carbono designa-se de incarbonização. A lenhite ainda apresenta elevado teor em água por isso o seu poder combustível é fraco. O carvão betuminoso, conhecido por hulha, apresenta elevado teor de carbono, o que faz dele o carvão de maior interesse económico, pois apresenta elevado valor energético e relativa facilidade de exploração. O antracito contém mais de 90% de carbono o que o torna difícil de combustão.

Quando, na formação da jazida a subsidência do fundo da bacia de sedimentos é rápida, a vegetação diminui, diminuindo também a deposição de detritos orgânicos. Pelo contrário aumenta a deposição de detritos terrígenos, trazidos pelas águas, detritos esses que formam depósitos que evoluem para rochas sedimentares detríticas. Se a subsidência é lenta a vegetação é mais exuberante, aumentando a deposição de detritos orgânicos que evoluem para leitos de carvão.

Assim, alternam leitos de carvão com leitos de rochas sedimentares.

Classificações mais actuais não consideram o petróleo uma rocha, é considerado um fluido de origem biogénica com uma percentagem variável de gases. Na legislação portuguesa o termo petróleo designa toda a concentração ou mistura natural de hidrocarbonetos líquidos, o petróleo bruto, ou gasosos, o gás natural.

O petróleo na Geologia pode ainda incluir os produtos sólidos que se designam por asfalto ou betumes.A formação dos hidrocarbonetos que formam o petróleo resulta da conjugação de uma série de fenómenos naturais. O plâncton deposita-se em ambientes aquáticos pouco pro9undos, pouco agitados e pobres em oxigénio.

A rápida deposição dos sedimentos isola estes restos orgânicos das bactérias decompositoras.

O petróleo forma-se no interior de camadas de natureza argilosa ou carbonatada que são designadas de rochas-mãe.

A compactação e o afundimento( 2000 a 3000m) destas camadas provoca alterações físico-quimicas ( temperatura entre os 80 e os 120 ºC) durante milhões de anos o que leva a que aquela matéria orgânica se transforme num liquido negro e espesso que se designa de petróleo, com alguns hodrocarbonetos sólidos em solução). Se o afundimento continuar o petróleo vai ficando mais fluido e vai-se transformando em gás-natural. Depois de formado o petróleo tende a migrar para níveis superiores pois é menos denso que os restantes fluidos das rochas-mãe Se migrar livremente o mais provável é que venha a perder-se na superfície terrestre ou da água. Se na sua ascensão encontrar rochas de baixa permeabilidade, as rochas-cobertura, como as argilas, que impedem as ascensão do petróleo, funcionando como barreiras, e pode encontrar rochas porosas e permeáveis onde pode armazenar-se, as rochas-armazém como arenitos e calcários. Para que ocorram acumulações consideráveis de petróleo é necessária a presença de estruturas geológicas favoráveis, as armadilhas petrolífera, como as dobras e as falhas. Reunidas estas condições podem formar-se reservatórios de petróleo. Nestes é vulgar encontrar água salgada que pode ser água remanescente daquela que ficou aprisionada entre os sedimentos ou água resultante das infiltrações verificadas à superfície.Furos de sondagem petrolífera, realizados em Portugal, não revelaram, até hoje, indícios de petróleo ou mostraram ocorrências sem valor comercial, como é o caso da extracção de alguns milhares de litros de petróleo, de baixa qualidade, na zona de Torres Vedras.