Universo e o Sistema Solar

5/28/2018 Universo e o Sistema Solar

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Universo e o Sistema Solar.

Terra: atmosfera constituda por azoto, oxignio e outros gases (vapor de gua e dixido de carbono). 70% de sua

superfcie so constitudas por gua, sendo o nico planeta com condies favorveis vida, alm disso, a

temperatura permite ter gua nos trs estados fsicos. geologicamente ativo por existirem vulces e sismos. Est

em evoluo e sua atividade independe do homem. Possui um satlite natural, a Lua.

Momento angular de uma partcula: M = mwr, sendo m a massa da partcula, w a velocidade angular da partcula e

r a distncia da partcula ao ponto considerado.

O momento angular dos planetas calculado em relao ao Sol. O momento do sistema solar a soma dos

momentos de todos os planetas, sendo que o momento de cada planeta dado pela soma do momento em relao

ao prprio planeta e do momento em relao ao Sol.

Existem duas escolas de pensamentos sobre a formao do sistema solar, a catastrfica e a no-catastrfica. A

catastrfica exige foras externas atuantes para a formao dos planetas. A no-catastrfica exige foras internas.

Ambas consideram o sistema derivado de um Sol ou uma nebulosa ancestral.A teoria mais aceita diz respeito a uma

nebulosa primitiva envolta por um invlucro com partculas slidas e gs. A movimentao de vrtices do invlucro

fez com que as partculas se agregassem e formassem os planetas.

Meteoritos so fragmentos extraterrestres que caem na terra (estrelas-cadentes) com origem do cinturo de

asterides. Os meteoritos condritos no so semelhantes Terra, apresentam condrulos (glbulos) numa matriz de

fases silicticas e metlicas que sugerem uma no diferenciao, so materiais primitivos, de origem, ncleo de

pseudo-planeta. Os meteoritos acondritos so semelhantes Terra e no apresentam condrulos, sendo ento

condritos diferenciados por aquecimento e metamorfismos. A composio qumica dos condritos sugere origem

condrtica para todos os planetas e para o Sol.

A idade dos elementos calculada a partir do ponto em que a radiao fosse completa nos elementos pai

(radioativos). Da veio o termo meia-vida. O sistema solar tem 4,5 bilhes de anos e as rochas mais antigas

terrestres tem 3,5 bilhes de anos.

Estrutura Interna da Terra.

Para estudar a estrutura interna da Terra so necessrios mtodos geofsicos indiretos, j que os mtodos diretos

no so viveis. A sismologia estuda os terremotos, no mtodo ssmico, geram-se terremotos (propagao de ondas

atravs de rochas internas) para estudo da estrutura.

Terremotos so ondas ssmicas de corpo S e P que penetram profundamente e sofrem reflexes e refraes

mudando suas velocidades e ondas ssmicas superficiais. Lei se Snell: quanto V < V, se aproxima da normal, e

quando V > V, se afasta da normal, de acordo com a equao seno A / V = seno B / V.

As ondas P se propagam longitudinalmente, para frente, so mais rpidas, portanto chegam antes. A vibrao das

partculas ocorre na direo de propagao da onda. Velocidade das ondas P calcula por Vp = [(K + (4/3)u)p]^,

onde K o mdulo de compresso, u o mdulo de rigidez e p a densidade do meio de propagao.

As ondas S se propagam transversalmente, so mais lentas, portanto chegam depois. A vibrao das partculas

ocorre perpendicularmente direo da onda. Velocidade das ondas S calculada por Vs = (u/p)^. No se

propagam em meio lquido, pois no resistem

As ondas superficiais, Rayleigh e Love, so combinaes de ondas S e P na qual as partculas vibram elipticamente e

oscilam horizontal transversalmente, respectivamente. Nessas ondas, as amplitudes diminuem com a profundidade

e a deformao elstica.

As curvas de tempo de chegada, confeccionadas a partir da comparao dos tempos de chegada das ondas S e P

geradas de um mesmo choque, permitem calcular as velocidades das ondas em funo da profundidade.


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Crosta continental e crosta ocenica; descontinuidade de Mohorovicic; zona de baixa velocidade; manto superior;

manto transicional; manto inferior; descontinuidade de Gutenberg; ncleo externo; e ncleo interno.

A densidade do interior da Terra vai aumentando do manto at o ncleo.

A Descontinuidade de Moho divide a crosta do manto e a Descontinuidade de Gutenberg divide o ncleo do manto.

Ambas so de primeira ordem (mudana abrupta de velocidade). Existem ainda as descontinuidades de segunda

ordem, nas quais a mudana de velocidade no muito significativa. A Descontinuidade de Conrad divide a crosta

continental superior da crosta continental inferior.

Na zona de baixa velocidade, conclui-se que as rochas esto quase lquidas por ter menos velocidade, mas ainda

ocorre propagao das ondas S.

Ondas S no propagam no ncleo externo, portanto conclui-se que lquido. Porm o interno volta a propagar tais

ondas, sendo ento, slido.

A litosfera a crosta mais um pedao do manto superior e tem aproximadamente 150 km de extenso. Vai at a

zona de baixa velocidade. A astenosfera est abaixo da litosfera e pega parte do manto.

H uma zona de transio entre o manto superior e o manto inferior, na qual as rochas esto fundidas.

Evoluo da Terra: origem fria com aquecimento gradual. Devido superfcie aquecida, fases metlicas se fundiram

e migraram para o centro por conta da gravidade promovendo mais calor por efeito da energia potencial, que gerou

um aquecimento at ocorrer fuso de fases silicticas menos densas que migravam para a superfcie. No final desse

processo, a Terra estava aquecida e diferenciada. O resfriamento iniciou-se no ncleo interno.

Tectnica de Placas.

Teoria da Deriva Continental: Alfred Wegener props que os continentes estariam aglutinados em um

megacontinente denominado Pangea. Este se dividiu em dois supercontinentes, a Laursia, parte norte, e a

Gondwana, parte sul. Algumas evidncias so o encaixe perfeito da frica na Amrica do Sul, a distribuio de

fsseis e a glaciao permo-carbonfera. Inicialmente no foi aceita, por no explicava como os continentes se

moveram sem ruptura.


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A teoria ressurgiu, pois novas evidncias foram encontradas a partir de expedies oceanogrficas que permitiram

o conhecimento do fundo do mar, o qual no era regular e possua fossas, falhas, cordilheiras e dorsais.

As rochas prximas s dorsais so mais novas, no h rochas com perodo inferior ao Jurssico, demonstrando que

o Atlntico j no existiu durante uma poca. Anomalias magnticas (padro zebrado) demonstram a existncia de

um campo magntico originado pelo ncleo externo (paleomagnetismo) -> novas evidncias.

O conceito de expanso do soalho ocenico foi incorporado na Tectnica de Placas. Tal teoria repousa no conceito

de que a parte mais externa da Terra formada por placas litosfricas que se movem como unidades rgidas e

sofrem deformaes somente nas suas margens.

Limites de placas divergentes: dorsal e rifts (falhas geolgicas). H uma cmara magmtica que sai a partir das

falhas, o magma vai saindo e esfriando, formando rochas novas. Ocorre formao da crosta ocenica (dorsal meso-

ocenica). Podem ocorrer terremotos e vulces submarinos. A margem continental cresce.

Limites de placas convergentes: fossas ou trincheiras. A placa mais densa mergulha para baixo da placa menos

densa, processo denominado subduco. Podem ocorrer terremotos, vulces e montanhas pela coliso. Ocorre

destruio da crosta.

Convergncia entre crosta ocenica e crosta continental: subduco. Ocorre arco vulcnico montanhoso como os

Andes, terremotos rasos e profundos. Causa do cinturo de fogo. Forma uma fossa, uma bacia de ante-arco, o arco

e uma bacia de retro-arco.

Convergncia entre crosta continental e crosta continental: formao de cadeias montanhosas como o Himalaia

(ndia e Eursia), terremotos, exumao e gerao de rochas magmticas e metamrficas.

Convergncia entre crosta ocenica e crosta ocenica: forma fossas ou trincheiras, cadeias de vulces e arcos de

ilhas vulcnicas quase paralelas s trincheiras. Formao do Japo foi dessa forma.

Limites de placas conservativas: falhas transformantes. No h gerao, nem destruio, as placas apenas deslizam

atravs de falhas. Ocorrem terremotos. A maioria ocorre nos oceanos e poucas em terra. Falha de Santo Andr

um exemplo.

A ocorrncia de terremotos e sismos coincide com os limites das placas, portanto, as placas esto em movimento

contnuo.

O movimento das placas ocorre devido s correntes de conveco no manto superior. A clula de conveco a

forma mais eficiente de transporte de calor, se assemelha a movimentos circulares com origem nas dorsais.

Alguns vulces so formados nos centros das placas devido s plumas quentes, que ocorrem embaixo das placas e

promovem fontes altamente aquecidas, como o caso das ilhas do Hava. Quanto mais perto das plumas, mais novos

so os chamados hot spots, que so estacionrios em grandes profundidades e as placas que se movem, de forma

que est constantemente ocorrendo formao de uma nova ilha vulcnica.

Muitas das fontes de energia e recursos minerais esto concentradas prximas aos atuais ou antigos limites das

placas. A utilizao desses recursos sustenta as civilizaes no presente e no passado.

Vulces: rochas vulcnicas intemperizadas podem ser utilizadas como fertilizantes; na Indonsia, utilizam solo

vulcnico para crescimento de arroz; depsitos de minerais metlicos so formados por magmas que no chegam a

atingir a superfcie; criam um ambiente para a circulao de fluidos ricos em minerais formadores de minrios;

energia geotermal.

Minerais e Rochas.

Mineral um elemento resultante de processos inorgnicos, constitudo de tomos em uma estrutura cristalina.

Substncias cristalinas so as quais possuem uma estrutura atmica regular e ordenada.


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Cristais, estudados pela cristalografia, so minerais que ocorrem na forma de poliedro, possuem faces planas e sua

forma polidrica ocorre devido a foras inter-atmicas, possuem uma relao geomtrica definida.

Os minerais limitados por faces de cristais so chamados de idiomorfos, de cristalizao lenta a qual permite o

crescimento correto. Os xenomorfos so os no limitados por tais faces, de cristalizao mais tardia, porm mais

rpida.

Rocha um agregado natural individualizado de um ou mais minerais agregados obedecendo a leis fsicas, qumicas

ou fsico-qumicas. Essa agregao no se d ao acaso. Areia e argila, quando independentes, individualizadas e

extensas so consideradas rochas.

Minrio todo mineral ou rocha que contm metal ou mineral que pode ser explorado economicamente.

Os minerais possuem propriedades fsicas (hbito cristalino ou forma, clivagem, dureza, fratura e peso especfico),

pticas (cor, cor do trao, brilho e transparncia) e qumicas (simples ou de vrios elementos).

Hbito cristalino (F): aparncia externa geral, reflete a estrutura cristalina. Os minerais so subdivididos em sete

sistemas cristalinos: cbico, tetragonal, trigonal, hexagonal, rmbico, monoclnico e triclnico. Exemplos de hbitos

cristalinos: equidimensional (dimenses iguais nas trs direes espaciais), prismtico (uma das dimenses

predominante em uma das trs direes espaciais, forma alongada), acicular (predomnio exagerado em uma das

direes, forma de agulha), tabular (duas dimenses predominam sobre uma terceira, forma achatada),

placide/micceo (em folhas ou placas), colunas, fibroso (forma de fibras).

Clivagem (F): propriedade que uma substncia cristalina te em dividir-se em planos paralelos. Ocorre devido

estrutura ntima do mineral e relaciona-se com o rompimento da mesma. Os planos de clivagem so sempre

paralelos em uma possvel face do cristal. No so todos os minerais que possuem. Mostra tendncia de quebra.

Dureza (F): exprime a resistncia que o mineral tem diante da penetrao de uma agulha, unha ou at outro

mineral. O mineral com maior dureza risca todos os outros, de acordo com a escala de Mohs, sendo este o

diamante o menos duro o talco.

Fratura (F): toda superfcie no coincidente com um possvel plano quando o mineral se quebra. Ou seja, umaquebra sem padro regular, no relacionado estrutura do mineral. Fratura conchoidal (quartzo) e irregular

(turmalina) so exemplos.

Densidade relativa (F): relao da massa atmica por unidade do volume a qual indica quantas vezes certo volume

do mineral mais pesado que o mesmo volume de gua destilada, temperatura de 4C.

Cor (O): depende da absoro seletiva da luz por ela refletida ou transmitida e da composio qumica, na qual

alguns elementos podem dar um forte efeito por conta de substituio inica. Minerais idiocromticos tm cores

prprias e constantes, inerente composio qumica. Minerais alocromticos, quando puros, so incolores, mas

assumem diversas cores em funo de impurezas que modificam a composio qumica.

Cor do trao (O): a cor do p do mineral, que pode ou no ser igual cor do mineral. Risca-se o mineral numaplaca de porcelana, quando este tem dureza maior que 7, o trao resultante da porcelana.

Brilho (O): capacidade de reflexo da luz. Pode ser metlico, no metlico (vtreo) e fosco (no reflete a luz).

Transparncia (O): no absorvem ou absorvem pouca luz. Os que absorvem a luz so considerados translcidos e

distorcem um pouco a imagem atravs das faces.

Os tomos que constituem os minerais se mantm unidos em uma estrutura cristalina por meio de ligaes

qumicas (inica, covalente, metlica e de Van Der Waals).

Isomorfismo ocorre quando os minerais possuem estrutura semelhante, mas composio qumica diferente.

Polimorfismo ocorre quando possuem estrutura diferente, mas composio semelhante, portanto, tm

propriedades fsicas e qumicas diferentes, pois estas dependem da forma do mineral (exemplo: carbono que pode

se cristalizar em grafite em diamante).


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Os minerais formadores de rochas so divididos em silicatos e no silicatos, sendo os principais os silicatos.

Os silicatos so formados por tetraedros de SiO, ligaes covalente ou inicas, podendo haver troca do tomo de Si

por um tomo de Al. Nesossilicatos so os silicatos mais simples, formados por apenas um tetraedro de SiO,

sorossicilatos possuem dois tetraedros, ciclossilicatos que possuem tetraedros em anis, inossilicatos com

tetraedros em cadeias simples (piroxnios) ou duplas (anfiblios), filossilicatos possuem tetraedros em folhas com

tomos de alumnio e tectossilicatos nos quais ocorre polimerizao nas trs dimenses espaciais.

A origem dos minerais condicionada s condies qumicas e fsicas. Pode ocorrer a partir de uma soluo, de

material em estado de vapor ou fuso. O incio da cristalizao ocorre com a formao de um ncleo ao qual o

material vai aderindo, com conseqente crescimento do cristal.

A crosta terrestre essencialmente silictica.

Existem trs tipos de rochas; magmticas ou gneas, as quais se formam do resfriamento do magma; metamrficas,

originadas pelos metamorfismos das rochas magmticas, metamrficas ou mesmo sedimentares; e sedimentares,

originadas da consolidao de sedimentos provenientes do intemperismo de rochas magmticas, metamrficas ou

mesmo sedimentares.

Rochas gneas.

Definio: rochas formadas pela consolidao por resfriamento do magma, que possui elevadas temperaturas,

composio silictica e complexa e relativa mobilidade.

O magma tem fases lquida (material rochoso fundido), slida (minerais j cristalizados e eventuais fragmentos) e

gasosa (volteis dissolvidos na parte lquida).

A mobilidade do magma depende de sua viscosidade que aumenta com o aumento de teor de slica, a reduo da

temperatura e a diminuio do contedo de volteis. Magmas mais viscosos tm dificuldade de extravasar e

entopem os tubos vulcnicos causando vulcanismos explosivos curtos e espessos.

O magma origina de fuso parcial de rochas do manto na astenosfera ou do manto superior ou crosta inferior nalitosfera. Tal fuso pode ser provocada por aumento de temperatura, alvio da presso, variao no teor dos fluidos

e combinao de todos os fatores. Os locais de formao concentram-se em regies especficas na astenosfera ou

litosfera em funo dos mecanismos tectnicos.

Cmaras magmticas so espaos onde o magma estaciona em determinada profundidade, podendo fornecer

material para possveis vulces.

A composio qumica dos magmas dada por xidos e depende das propriedades dos locais onde se encontram e

se migraram ou no. A variao composicional dos magmas dada pelo seu teor em SiO.

Magmas baslticos: mais quentes, mais volteis, pobres em xidos de silcio, ricos em Mg, Fe e Ca, carter bsico,

menos viscosos, portanto mais fluidos.

Magma grantico: menos quentes, pobres em volteis, ricos em xido de silcio, ricos em Al, Na e K, carter cido,

mais viscosos, portanto menos fluidos.

Cristalizao de um magma: os silicatos formam tetraedros que se ligam a outros por polimerizao, estes se ligam

aos ctions do magma formando os minerais que constituem as rochas. Quanto maior o teor de slica, mais

complexa ser a estrutura da rocha.

Os minerais de rochas gneas so principalmente silicatos, divididos em mficos (escuros e ricos em Mg) e flsicos

(claros e ricos em Si, Al, Na e K). H os minerais mais raros, chamados minerais acessrios, compostos por xidos,

sulfetos e fosfatos.

Sries de reao de Bowen um modelo genrico de cristalizao do magma.


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O teor de slica altera a cor do mineral e o ndice de cor (M) diz respeito proporo entre minerais mficos e

flsicos.

Rochas gneas intrusivas resultam da solidificao no interior da crosta. Rochas gneas extrusivas resultam da

solidificao na superfcie, ou seja, do resfriamento da lava dos vulces. A estrutura das rochas diz muito sobre o

local de cristalizao.

A estrutura das rochas gneas pode ser macia (sem orientao), orientada (gerada pelo fluxo do magma), vesicular

e amigdaloidal (possui vesculas que foram preenchidas por outro mineral).

A textura pode ser classificada quanto ao grau de cristalinidadeholocristalina (presena de cristais) e vtrea (vidro)

, visibilidade afantica (granulao muito fina, imperceptveis a olho nu) e fanertica (gros observveis a olho

nu), sendo que a fanertica pode ser dividida em equigranular, grossa e porfirtica com matriz afantica. Textura

pegmattica ocorre quando a rocha possui crescimento exagerado dos minerais.

Rochas com texturas vtreas formam-se na superfcie. Textura afantica indica cristalizao rpida, prxima e/ou na

superfcie ou ainda em copos intrusivos rasos. Textura fanertica fina indica cristalizao rpida. Textura fanertica

mdia e grossa desenvolve-se em copos intrusivos profundos e de dimenses expressivas.

As rochas intrusivas, ou plutnicas, podem ser dividas em abissais e hipoabissais, grandes profundidades e locais

mais rasos, respectivamente. De modo geral, todos os corpos intrusivos so denominados plutons.

Os corpos intrusivos menores podem ser divididos em formas tabulares (diques e sills), forma de cogumelo

(laclitos e loplitos) e necks vulcnicos.

Diques: formados quando o magma invade as rochas encaixantes atravs de fraturas ou falhas. Os diques cortam as

estruturas encaixantes por isso so chamados de corpos discordantes.

Sills: se alojam paralela ou sub-paralelamente aos estratos das encaixantes, por isso so chamados de corpos

concordantes.

Disjuno colunar: resfriamento dos corpos tabulares e mesmo dos derrames pode causar um padro defaturamento distinto. Ocorre devido perda rpida de calor em nveis crustais rasos. Gera prismas colunares, h

uma contrao de formao de colunas poligonais.

Laclito e loplito: podem ser considerados como uma variao dos sills. Os laclitos deformam as camadas de cima

formando um desdobramento, so formados por magmas menos viscosos, mais fluidos, porm no tem fora para

romper e extravasar por completo. Os loplitos deformam as camas de baixo, so formados por magmas mais

viscosos.

Necks vulcnicos: corpos intrusivos discordantes formados pela consolidao do magma no interior dos vulces,

posteriormente erodidos.

Corpos intrusivos maiores so corpos discordantes que cortam as estruturas dos encaixantes. Podem ser em forma

de batlitos (plutnicos de maior dimenso e forma irregular, aparecem devido eroso) e de stocks (de dimenso

menor e podem ser considerados como batlitos parcialmente erodidos).

As rochas gneas so hospedeiras de jazidas minerais importantes de minerais metlicos. So removidas com

explosivos e indicam presena de vulces ativos.

Rochas Metamrficas.

So rochas preexistentes transformadas por mudanas de presso e temperatura que provocam modificaes na

estrutura, composio mineralgica e qumica. Ocorrem sempre no estado slido.

Limites do metamorfismo: temperatura acima de 200C, no abrange mudanas do intemperismo e da diagnese,

limite do campo gneo (at a rocha fundir), aumento de 20-30C por km e aumento de presses da ordem de 1kbarpor 3km.


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Fatores que controlam o metamorfismo: temperatura, gerando recristalizaes e formao de novos minerais;

presses litostticas ou confinantes, gerando compactao por efeito da carga da rocha suprajacente P = dgh;

presso dirigida causada por esforos tectnicos deformando as rochas e a orientao dos minerais; presena de

fluidos; e tempo de exposio s novas condies.

As rochas metamrficas so divididas quanto textura e estrutura em macias (estrutura e textura sem

orientaes), foliadas ou xistosas (estrutura e textura orientadas), gnissicas (estrutura com orientao em claro eescuro), cataclsticas (originadas por presso dirigida, modas).

So formadas por silicatos, minerais metamrficos como granada e clorita e carbonatos e so classificadas pela

estrutura, mineralogia ou por ambos os critrios.

Os fatores essenciais para o metamorfismo das rochas indicam so os parmetros fsicos, o mecanismo necessrio

para a conjuno desses parmetros, localizao na crosta e os tipos de rochas que se formam.Quando a

temperatura o fator principal, chama-se termal ou de contato. Quando a presso dirigida o principal fator,

causando deformaes com ou sem recristalizaes, chama-se dinmico. Quando a presso dirigida e a

temperatura so importantes, chama-se dinamotermal ou regional principal, sendo este o mtodo de

metamorfismo de maior ocorrncia e o que ocorre entre a crosta continental e a crosta ocenica. Quando apenas a

gravidade age sobre a rocha, o metamorfismo chamado de soterramento, sendo bem suave. Metamorfismohidrotermal ocorre quando h percolao de gua quente pelas fraturas das rochas. Metamorfismo de fundo

ocenico ocorre na vizinhana dos rifts, onde a crosta recm-formada quente entra em contato com a gua fria do

oceano (meso-ocenicas). Quando o metamorfismo ocorre por conta de grandes meteoritos, diz-se que ocorreu um

metamorfismo de impacto.

Exemplos de jazidas em rochas metamrficas so o ouro, que forma os cintures verdes, o ferro e carbonatos,

como o mrmore usado para corretivo dos solos.

As rochas metamrficas ocorrem nos limites convergentes, ou seja, nas zonas de subduco e colises.

Ortognaisse uma rocha que provem de um granito (magmtica), paragnaisse provem de um arenito.

Metasedimento provem de sedimentos de origem desconhecida, uma vez que o prefixo meta generaliza.

Rochas xistosas so aquelas que possuem um mineral precioso, so chamadas de xisto e adiciona-se o nome do

mineral ao nome da rocha.

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