Sobre Geologia

01/01/2022

Bem Vindos ao Sobre Geologia!
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Este blog foi criado em 14 de agosto de 2015, com o intuito de ajudar e compartilhar assuntos e temas ligados à Geologia com alunos, professores e entusiastas desta ciência, de forma gratuita e acessível.


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15/04/2018

COMO OS CIENTISTAS SABEM A IDADE DA TERRA? - Geocronologia
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Atualmente, em diversos momentos lemos e escutamos que a Terra tem 4,5 bilhões de anos e encaramos isso com naturalidade, mas muitas vezes é comum surgir a seguinte questão: como os cientistas sabem a idade da Terra? No artigo de hoje responderemos a essa pergunta e mostraremos as diversas teorias que tentaram desvendar o enigma da idade do nosso planeta.
Representação da Terra há 4,5 bilhões de anos
Retirado de: https://goo.gl/CNtYP4

Durante boa parte da história da humanidade essa foi uma questão muito debatida e estudada. Justamente por isso diversas hipóteses foram levantadas, cálculos efetuados e aproximações realizadas na tentativa de encontrar um número para a idade do nosso planeta.
Até o século XVI as hipóteses mais conhecidas e mais aceitas levavam em consideração uma análise literal da bíblia como referencial para a datação e partiam do pressuposto da origem do planeta e universo segundo uma criação divina.
Nessa linha, o arcebispo James Ussher, em 1650, publicou um tratado de cronologia bíblica no qual ele traçou a genealogia de Jesus até Abraão e até Adão, segundo as informações contidas nas escrituras. Em conclusão de seu estudo, Ussher determinou uma idade de aproximadamente 6000 anos para o planeta.
Tabela com os dados obtidos por Ussher em seu trabalho
Fonte: Teixera et al (2009)
Devido a influência que o arcebispo tinha naquele período seus resultados ficaram muito famosos na Europa e foram inseridos como nota em bíblias até meados do século XX. Todavia, grandes lacunas na genealogia bíblica e uma falta de rigor científico no estudo de Ussher, fazem com que seus resultados sejam questionáveis, já que uma Terra tão jovem não seria capaz de explicar as transformações da dinâmica terrestre como a evolução de montanhas, o afastamento entre os continentes e a deposição de estratos em uma bacia sedimentar.
Tendo em vista as imprecisões dos resultados de Ussher, diversos cientistas buscaram elaborar hipóteses que respondessem melhor ao enigma da idade da Terra, principalmente a partir do fim do século XVIII.
Esses estudos foram os responsáveis para o surgimento de uma nova ciência: a geocronologia. A geocronologia é uma ciência que se debruça no estudo do tempo geológico, através da datação absoluta e relativa dos diversos eventos geológicos (cristalização e recristalização de rochas e minerais, deposição de sedimentos, formação de depósitos minerais, etc).
Uma das mais importantes constatações para o estudo da idade das rochas e consequentemente do próprio planeta foi a do Bispo Dinamarquês Nicolau Sterno, que observou que as rochas se depositavam horizontalmente ao alcançar as regiões de sedimentação (princípio da horizontalidade).
Outra contribuição importante foi dada pelo químico escocês James Hulton, que, ao analisar as paisagens da Inglaterra e Europa, chegou à conclusão de que muitos dos processos geológicos responsáveis pela dinâmica terrestre ocorriam em um ritmo muito lento, necessitando de períodos extremamente longos para produzirem os resultados vistos atualmente e que esses processos sempre existiram, agindo de forma cíclica, construindo e destruindo paisagens.

Após esse avanço no conhecimento dentro da geocronologia, o geólogo Willian Smith percebeu que os fósseis presentes em uma sequência sedimentar são dispostos segundo uma ordem determinada e invariável e que se essa ordem é conhecida é possível determinar a idade relativa das rochas nessa sequência.

Fóssil de trilobita, que é um dos principais indicadores da idade relativa em rochas
Retirado de: https://goo.gl/YAUG6Y
Essa cadeia fossilífera foi explicada por Charles Darwin, ao propor a teoria da evolução biológica irreversível das espécies, levando a conclusão de que as cadeias fossilíferas encontradas nos estratos sedimentares deveriam estar ordenadas de acordo com a teoria evolucionária.
As pesquisas e avanços realizados na área da evolução naquele período, juntamente com as ideias surgidas dentro da geologia, levaram à concepção de que a Terra teria de ser muito mais velha do que alguns milhares de anos para justificar a diversidade de espécies, segundo o mecanismo evolutivo.
Durante o século XIX muitos cientistas buscaram formular teorias e realizar cálculos para encontrar um resultado que fosse plausível com as descobertas feitas na geocronologia até então.
Entre as hipóteses surgidas há, por exemplo, a que sugere calcular o tempo através da espessura das camadas de areia, desde que se soubesse quanto tempo leva para formar uma camada de determinado tamanho (taxa de sedimentação). Ou ainda a hipótese baseada na taxa de salinidade dos mares, que, segundo seus os defensores, seriam inicialmente doces e, devido ao transporte de sal - teoricamente proveniente de rochas dos continentes – por meio dos rios, teriam salinizado os mares.
Contudo ambas as hipóteses entravam em claras contradições metodológicas. A primeira não se sustenta já que não há registro preservado que contenha todas as camadas de areias empilhadas desde o princípio da Terra, face à dinâmica transformadora do planeta e também a taxa de sedimentação que não ser constante no tempo. E a segunda caiu já que os pesquisadores descobriram que o sal das rochas não vai diretamente para o mar, ou seja, o mar não é a fase final. Além disso, descobriram também que a salinidade da água do mar é constante no tempo.
Além dessas, uma das tentativas mais conhecidas de datação da idade da Terra e que obteve mais credibilidade durante o século XIX foi a realizada pelo físico Willian Thomsom, conhecido por Lord Kelvin – o mesmo responsável por determinar o valor do zero absoluto e criar a escalar térmica de Kelvin –, que usava a perda de calor do núcleo terrestre como base de seus cálculos.
Para Kelvin, o uniformitarismo decorrente dos estudos de Hulton, que previa ciclos eternos na dinâmica terrestre não faziam sentido por violarem as leis da termodinâmica. Segundo Kelvin a energia do núcleo terrestre não era eterna nem constante, mas que estava em constante perda para o espaço desde a origem do planeta. Diante disso, baseando-se nos cálculos de dissipação do calor terrestre pelo tempo, encontrou uma idade entre 20 e 40 milhões de anos.
Os estudos realizados por Kelvin ganharam muita força (principalmente entre os físicos) no decorrer do século XIX por trabalhar com uma constante aparentemente absoluta. Todavia, mesmo Kelvin admitia que poderia faltar algum elemento em sua hipótese. E de fato, faltava. O físico não tinha conhecimento por exemplo do valor de pressão encontrada no interior terrestre, ou ainda do ponto de fusão da crosta, que seria determinante nos resultados, ou ainda a respeito do calor interno gerado por decaimento radioativo.
Será esse mesmo decaimento radioativo, desconhecido até então, que protagonizará uma das maiores descobertas do século XX e que será essencial para os cientistas saberem atualmente com muita precisão a idade da Terra.
A descoberta da radioatividade em 1896 atraiu a atenção de vários membros da comunidade científica, incluindo o físico Enerst Rutherford, que iniciou trabalhos na busca por compreender os fenômenos radioativos.
Foi em 1902 que Rutherford, ao estudar a radioatividade percebeu que ela envolvia a emissão de partículas ou radiações eletromagnéticas e a formação de átomos de outros elementos químicos. Além disso, o físico percebeu que esse fenômeno acontecia em uma razão constante, segundo a qual a massa de um elemento radioativo instável era reduzida pela metade após um determinado tempo, o que ficou conhecido como tempo de meia vida.

O decaimento radioativo ocorre quando um elemento instável se desintegra liberando radiação (alfa, beta ou gama) e dando origem a um novo elemento. Um elemento é considerado instável quando ele apresenta mais de 84 prótons em seu núcleo – limite no qual os prótons conseguem suportar a força de repulsão entre si. Outra forma de um elemento se considerado instável é se a quantidade de prótons for muito superior a de nêutrons ou se a de nêutrons for muito superior à de prótons, visto que os nêutrons usualmente atuam como inibidores da força de repulsão entre os prótons, e nesses casos ele não consegue desempenhar essa função.

Exemplo de decaimento do urânio 235 em Tório 231 com a emissão de uma partícula alfa.
Retirado de: https://goo.gl/tPBUB2
Quando um átomo radioativo decai ele pode liberar radiação alfa, caracterizada pela emissão de uma partícula de massa 4 e carga +2 juntamente com energia, ou pode liberar radiação beta, caracterizada pela emissão de uma partícula de carga -1 e energia, ou é possível ocorrer a liberação de radiação gama que se traduz na liberação somente de energia.

Quando o decaimento acontece, existe uma redução na massa original do composto radioativo. Os átomos que fazem parte da massa original recebem o nome de átomo pai de modo que se a redução na massa se dá em um tempo constante a proporção de átomos pai é fundamental para determinar o tempo de meia vida do elemento.
Gráfico do comportamento da proporção entre elemento pai e elemento filho ao longo do tempo
Retirado de: https://goo.gl/yKuQJK
Ao tomar conhecimento dessa taxa de decaimento constante, Rutherford percebeu que havia descoberto um relógio natural absoluto, que permitiria a datação de rochas e poderia ser usado como um instrumento para datação do próprio planeta.
Tabela apresentando os tempos de meia vida de alguns elementos radioativos e o tipo de radiação emitida
Retirado de: https://goo.gl/evPxRs
As descobertas de Rutherford causaram um grande alvoroço na comunidade científica, desencadeando diversas áreas de pesquisa dentro da química e física e sendo uma enorme contribuição para as áreas da biologia e da geologia, principalmente no que tange à geocronologia. Exatamente pelo impacto de suas descobertas, Rutherford foi ganhador do prêmio Nobel de química em 1908.
Desde então os cientistas utilizam de um instrumento confiável para realizar datações absolutas em rochas quando necessário, solucionando mistérios e acrescendo o conhecimento sobre nosso planeta.
Contudo, precisa-se ressaltar que apesar do decaimento ser uma ferramenta eficiente ela precisa ser bem aplicada para a situação correta, já não é qualquer tipo de decaimento radioativo que será representativo para determinar a idade da Terra, por exemplo.
Por exemplo, assim como um escalímetro não é adequado para medir a distância do Brasil à China, um elemento que decaia em um tempo de meia vida muito curto não é adequado para medir de maneira representativa idades geológicas na casa de bilhões de anos. Assim, os pesquisadores dão preferência a elementos com tempos de meia vida em milhões a bilhões de anos.
Dessa forma, sabendo a quantidade inicial de um elemento radioativo e a quantidade final é possível estabelecer uma razão entre ambos e encontrar a quantidade de meias-vidas que foram realizadas e sabendo o tempo de uma meia vida determinar a idade de um dado material.
Tomando a relação entre Urânio (U) e Chumbo (Pb), por exemplo, em que há dois nuclídeos do urânio – 235U e 238U – que decaem gerando, respectivamente, os nuclídeos 207Pb e 206Pb. Considerando que um átomo de 238U dê origem a um átomo de 206Pb, a relação [206Pb]/[238U] variará com o tempo conforme a tabela. Igualmente vale para a razão [207Pb]/[235U]. A razão [Pb]/[U] permite obter o número de meias-vidas e, consequentemente, a idade da rocha ou mineral, já que o valor de meia-vida do 238U é conhecido (Araujo e Mol, 2013).
Tabela da relação entre a quantidade de átomos U e Pb e o tempo de meia vida
Retirado de: https://goo.gl/nwwqLN

Contudo, em diversas ocasiões a quantidade inicial de 206Pb não é zero, já que sua origem pode ser tanto fruto do decaimento de urânio quanto de uma origem não radioativa, e se essa quantidade inicial não for encontrada se torna impossível calcular a idade absoluta do material por esse método. Por essa razão, para saber a proporção inicial de chumbo seria necessária uma amostra remanescente da formação do planeta Terra que estivesse intacta e inalterada e ainda não apresentasse urânio já que esse decai em chumbo, não sendo possível saber quando já teria decaído.
Posto os requisitos para se encontrar uma amostra representativa parecia que o enigma da idade do nosso planeta permaneceria sem solução, entretanto não era assim que o geoquímico Clair Patterson via a situação.
Patterson propôs que a poeira cósmica responsável por formar a Terra também foi responsável por formar meteoritos que vagam pelo espaço sem realizar muitas interações e que, portanto, preservam a composição de Chumbo semelhante à encontrada nos primórdios do planeta Terra.
Dessa forma, foram analisados diversos meteoritos, entre eles os do Canyon Diablo, os quais atendiam aos requisitos em relação à preservação e também não continham Urânio. Ou seja, não havia chumbo decorrente de decaimento radioativo em sua composição. Essa era, portanto, a amostra ideal para se determinar a proporção inicial de Pb na formação do planeta.
No estudo elaborado por Patterson, as rochas terrestres e os meteoritos deveriam apresentar inicialmente a mesma proporção de 206Pb, 207Pb e 204Pb. Sendo que a concentração de 204Pb se manteve constante para ambas as amostras por não ser produzido por decaimento radioativo. Com o passar do tempo as relações 206Pb/204Pb e  207Pb/204Pb se alteraram para as rochas terrestres na medida que ocorria o decaimento radioativo do U, ao passo que essas relações para os meteoritos permaneceram constantes. Sabendo que essas razões se alteravam em uma taxa previsível de acordo com o decaimento de U e que o tempo de meia vida do urânio é conhecido, foi possível determinar a quantidade de meias vidas realizadas pelo urânio e, portanto, a idade do planeta Terra.

Patterson, após realizar uma análise minuciosa da concentração de chumbo e urânio em suas amostras, foi capaz de elaborar o seguinte gráfico em que a interseção entre as duas retas representa a idade do planeta Terra.

Gráfico elaborado por Patterson relacionando a linha de crescimento da relação Pb206/Pb204 em função do tempo nas amostras da Terra e a linha de crescimento dessa mesma relação em função do tempo para as amostras de meteorito
Retirado de: https://goo.gl/nwwqLN

Com esses dados, Patterson estimou a idade da Terra como sendo igual a 4,55 ± 0,07 bilhões de anos. Atualmente, considera-se 4,55 ± 0,02 bilhões de anos.
Desde a realização desses trabalhos, iniciou-se uma corrida na busca pelas rochas terrestres mais antigas. Atualmente o material terrestre mais velho já encontrado é um fragmento de zircão oriundo da Austrália datado em cerca de 4,4 bilhões de anos.
Na atualidade muitos métodos de datação de rochas utilizam o decaimento de urânio em chumbo dentro do zircão, já que esses minerais não apresentam chumbo não radioativo em sua composição.
Isso pode ser explicado pelo raio iônico grande do chumbo que o impede de entrar como impureza dentro da estrutura do zircão. O raio iônico do urânio, por outro lado, o permite entrar na estrutura do mineral. Uma vez inserido no retículo cristalino, o urânio passa a decair em chumbo permitindo aos cientistas realizarem uma datação direta nas amostras que contenham esse mineral.
Percebe-se que a descoberta da idade da Terra foi um marco na ciência e principalmente dentro da geologia, e que foi fruto da elaboração de diversas hipótese, debates e refutações, que acompanharam a evolução do pensamento científico. A solução para o enigma da idade da Terra nos ensina que nada é uma verdade absoluta e que deve “a verdade” ser sempre questionada, contudo esse questionamento não pode ser puramente o ato de questionar, mas deve vir acompanhado de evidências, hipóteses alternativas, dados, correções e outros diversos artifícios para fortalecer um debate científico que preze por ser (ou tente ser) o mais neutro possível.

Kelvin não tinha todos os mecanismos quando elaborou sua hipótese para idade da Terra, e foi capaz de reconhecer isso em seus trabalhos. Talvez hoje ainda não conheçamos algum fator importante na datação da idade da Terra, mas as informações que temos hoje, oriundas dos estudos realizados no século XX, nos levam todas à conclusões similares e, ao menos que novas descobertas na área da geocronologia sejam feitas e experimentos reproduzidos que contestem de maneira satisfatória as teorias atuais, a Terra de 4,5 bilhões de anos é a teoria que mais representa a realidade.
Referências
https://www.researchgate.net/publication/282437221_A_Radioquimica_e_a_Idade_da_Terra - acessado em 15/04/2018

http://www.igc.usp.br/index.php?id=304 - acessado em 15/04/2018

http://sigep.cprm.gov.br/glossario/verbete/geocronologia.htm - acessado em 15/04/2018

http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/decaimento-radioativo-natural.htm - acessado em 15/04/2018


ARTIGO ESCRITO E REVISADO POR CARLOS EDUARDO DE O. COSTA
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08/04/2018

Carvão Mineral
19:000 Comments
Pra muito além da churrasqueira: ao pensar em carvão facilmente nos vem a típica imagem do churrasco, mas você sabia que o carvão utilizado no churrasco é carvão vegetal que é obtido a partir da queima da madeira? Ele não deve ser confundido com o carvão mineral que é o tema do artigo de hoje. Uma rocha sedimentar que tem origem vegetal, o carvão mineral é um combustível fóssil com um grande papel no processo industrial mundial, principalmente na 1ª Revolução Industrial, e ainda é uma das principais fontes de energia não-renováveis.

O carvão mineral é uma rocha sedimentar combustível de cor preta, de grande interesse para a indústria moderna, pois além da sua utilização em usinas termoelétricas e na siderurgia, representa uma das matérias-prima na fabricação de diversos tipos de plásticos e compostos químicos (Diessel, 1992).

Os maiores produtores mundiais são: China (46,6%), Estados Unidos (11,3%), Índia (7,7%) e Austrália (6,1%) (DNPM, 2014).

Os estudos sobre depósitos sedimentares de origem deltaica, que são os produtores de carvão mineral, são executados a partir da combinação de furos de sondagem e modelos atuais de sedimentação deltaica. Com essas informações é possível identificar áreas potencialmente produtoras de carvão que atendam o critério econômico de qualidade e quantidade. O critério de qualidade estabelecido para o carvão é de acordo com seu poder calorífico (kcal/kg) e a quantidade de carvão disponível na matéria.

O principal ambiente em que o carvão mineral é formado é o de complexos deltaicos. O complexo deltaico corresponde a uma associação de deltas geológica e geneticamente relacionadas entre si, porém espacial e temporalmente independentes (Suguio, 2003). O carvão mineral pode estar associado a vários subambientes do complexo deltaico, e tais carvões vão diferir tanto em composição petrográfica e química quanto em distribuição geográfica. Portanto, são necessários estudos ambientais e mapeamento para averiguar a distribuição das camadas sedimentares. 


Fonte: crm.rs.gov


O processo que transforma a matéria orgânica vegetal morta em rocha exige condições específicas para que ocorra a substituição dos componentes químicos da matéria original e obtenção do carvão como produto final. As principais são: a condição de água estagnada e ambiente redutor (aquele em que há baixa disponibilidade de O2, ou alta de H2, necessário para que haja a formação de ligações C–H) e anaeróbio (ausência de oxigênio). 

Disponível em: https://3.bp.blogspot.com/-3o0Y2o9rG70/V4TccrT8iZI/AAAAAAAALWw/ooScq4HF1sEGiDP0nSJ44_22UwhLxSgCgCLcB/s1600/1.jpg


A transformação se inicia quando a matéria orgânica é atacada pelas bactérias existentes no ambiente, estas decompõem parcialmente a matéria e liberam em forma de gases o oxigênio e o hidrogênio (CH4 e CO2). A matéria vegetal é composta principalmente de carbono, hidrogênio e oxigênio, estes são decompostos por fungos e bactérias que degradam os componentes químicos já citados, e que posteriormente se combinam com o CO2 e o H2O, acumulando o resíduo carbonoso no processo conhecido como carbonização, incarbonização ou hulhificação. O material recém-formado será denominado Turfa. A Turfa é soterrada sob camadas diversas e será submetida a contínuas modificações em função do tempo, da pressão e da temperatura crescentes, evoluindo para os materiais denominados: Linhito; Carvão submetuminoso – Carvão betuminoso até chegar a Antracito e Grafita em rochas metamórficas. O avanço dos estágios diagenéticos até um posterior metamorfismo depende principalmente da temperatura, portanto a maturação do material ocorrerá em maior velocidade nas adjacências de corpos intrusivos de rochas magmáticas. Vejamos cada estágio diagenético:



Como é conhecido o fato dos carvões minerais serem encontrados em antigas regiões de pântano é indicativo para entender o motivo do carvão se acumular preferencialmente em regiões de clima úmido e com invernos frios (para inibir ou retardar a decomposição bacteriana da matéria orgânica).
São atribuídos diversos usos ao carvão mineral em todas as fases de processo diagenético entre eles é possível citar seu uso em termoelétricas, ceras, parafinas, gás, obtenção de alcatrão (alcatrão é uma mistura de substâncias betuminosas que se obtém da destilação de certas matérias orgânicas, principalmente de carvão, ossos e de algumas madeiras resinosas), tratamento de água, entre outras funções.


Carvão no Brasil

Estão localizadas ao Sul do país, Rio Grande do Sul e Santa Catarina especificadamente, a formação das principais jazidas correspondem ao período pós-glacial gondwônico *linkar o artigo sobre deriva continental*. Semi-antracitos são encontrados associados a intrusões de diabásio (rocha magmática intrusiva de composição basáltica), os semi-antracitos seriam formados pelo aquecimento do carvão mineral, a partir do calor excedido pela intrusão.
Do volume de reservas, o Rio Grande do Sul responde por 89,25%; Santa Catarina, 10,41%; Paraná, 0,32% e São Paulo,0,02%. Somente a Jazida de Candiota (RS) possui 38% de todo o carvão nacional (Aneel, 2008).

A Extração do Carvão:

A depender da profundidade em que é encontrado a extração do carvão mineral pode ser realizada a céu aberto ou subterrânea. A lavra a céu aberto ocorre quando ao carvão aflora a superfície, a camada estéril é removida e a camada é explorada com a aproveitamento de aproximadamente 90% do carvão. Esta forma de exploração pode agir com impacto sobre a rede hidrológica local, além das vibrações geradas por explosões.
 A lavra subterrânea exige a implantação de galerias, que necessita de uma boa estruturação para evitar desabamentos. Outro problema associado a exploração subterrânea é a extinção de fontes de água pelo rebaixamento do lençol freático.
O carvão é extraído, fragmentado, armazenado em seguida é pulverizado para melhor aproveitamento térmico, o calor gerado pela queima do carvão aquece a água presente nos tubos da fornalha e a energia térmica é transformada em energia mecânica. 

Mina de Candiota (Candiota-RS) Disponível em: https://wp.ufpel.edu.br/quimicaindustrial/files/2012/05/candiota1.jpg


Impactos Socioambientais

A extração do carvão degrada a área explorada, inicialmente a flora e a fauna são diretamente afetados, a retirada de volume rochoso expõe a área a processos erosivos. No caso da mineração subterrânea um grande problema está na liberação de gás metano, esse problema exige a implantação de um sistema de ventilação na galeria, o gás é liberado em superfície, apesar de ser feito um controle para a emissão desse gás, é conhecido o fato do gás metano ser um potente gás de efeito estufa.
Os impactos ambientais vão além da sua mineração, o mais conhecido impacto é gerado pela combustão do carvão mineral, pois este libera gases como o nitrogênio (N) e principalmente dióxido de carbono (CO2). Estimativas apontam que o carvão é responsável por entre 30% e 35% do total de emissões de CO2, principal agente do efeito estufa (Aneel, 2008).
Entre os problemas de saúde que podem ser adquiridos por trabalhadores das minas está a Pneumoconiose. As pneumoconioses são causadas pela inalação de material particulado, a exposição excessiva dos trabalhadores à poeira do carvão acima da capacidade do sistema imunológico, seguido de acúmulo de poeira e alteração do tecido pulmonar.

Referências:

  • SUGUIO, K. Geologia Sedimentar. 1ª ed. São Paulo: Bluncher, 2003.
  • http://www2.aneel.gov.br/arquivos/pdf/atlas_par3_cap9.pdf Acessado em:07/04/2018
  • https://www.ecycle.com.br/component/content/article/63/2857-carvao-mineral-combustivel-fossil-fonte-energia-nao-renovavel-vantagens-desvantagens-reservas-impactos-problemas-danos-prejudicial-meio-ambiente-saude-poluicao-emissoes-gases-efeito-estufa-mudanca-climatica-aquecimento-global.html   Acessado em: 07/04/18
  • https://pt.wikipedia.org/wiki/Alcatr%C3%A3o Acessado em: 07/04/18
  • http://www.carvaomineral.com.br/interna_conteudo.php?i_subarea=10&i_area=2 Acessado em:07/04/2018
  • https://sistemas.dnpm.gov.br/publicacao/mostra_imagem.asp?IDBancoArquivoArquivo=9556 Acessado em: 07/04/2018
  • http://www.durr-cleantechnology.com/br/areas-de-aplicacao/mineracao-de-carvao/ Acessado em: 07/04/2018


Escrito por: Letícia Brito    
Revisado por: Ana Júlia




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25/03/2018

Falhas e Relevos em Estruturas de Falhas
19:110 Comments
Quem já visitou Salvador, capital baiana, certamente conheceu um dos mais famosos pontos turísticos da cidade: o Elevador Lacerda. Porém, nem todos sabem que esse transporte público e cartão postal soteropolitano liga a Cidade Alta à Cidade Baixa devido ao desnível causado por uma grande feição geológica: A Falha de Salvador. No post de hoje, conheceremos mais sobre as falhas, seus elementos, tipos e sobre o relevo formados por elas. 

Fonte: CPRM/Petrobras


As falhas são feições geológicas que se formam quando rochas em estado rúptil na crosta terrestre são deformadas. Elas são caracterizadas pela presença de blocos deslocados segundo um plano, ao longo da superfície. Além disso, podem aparecer como superfícies isoladas até grandes regiões deformadas - as zonas de falha. Geralmente, os relevos resultantes de falhas são facilmente reconhecidos em fotos aéreas e imagens de satélite por serem bem estruturados. As referências estratigráficas também facilitam o seu reconhecimento, em alguns casos. Em outros, essa observação pode ser mais difícil devido a intensa cobertura vegetal. Essas feições estão associadas a diversos ambientes tectônicos e regimes deformacionais compressivos, distensivos e cisalhantes. 


Elementos de uma Falha


  • Plano de falha: é a superfície resultante do falhamento, que indica o deslocamento da falha; 
  • Escarpa de falha: é a parte evidenciada da falha na topografia;
  • Espelho de falha (ou slickenside): superfície lisa e brilhante que pode ser formada através do atrito entre os blocos;
  • Rejeito de falha: é a medida do deslocamento linear dos blocos; 
  • Linha de falha: é a linha gerada pela intersecção entre o plano de falha e o plano horizontal. 
Elementos de uma falha. Imagem: http://www.funape.org.br/geomorfologia/cap2/

Principais tipos de falhas



  • Falhas normais: quando a capa desce em relação à lapa. Estão associadas comumente com a tectônica distensiva; 
  • Falhas reversas ou inversas: quanto ao movimento relativo dos blocos, a capa sobe em relação à lapa; 
  • Falha transcorrente: neste tipo de falha, o movimento entre os blocos adjacentes é horizontal. E, ainda, quando o bloco observado é deslocado para a direita, classifica-se o deslocamento da falha como dextral; quando o bloco observado é deslocado para esquerda, sinistral.


A falha de San Andreas, na Califórnia, é um exemplo de falha transcorrente. No nordeste brasileiro, destacam-se as falhas de Pernambuco (PE), Patos (PB) e Sobral-Pedro II (CE e PI). Na região sudeste, se destacam as falhas de Jundiuvira e Taxaquara e a Falha de Cubatão (SP). 

Relevo em Estrutura de Falhas


Estruturas falhadas comuns são originadas por um conjunto de falhamentos. Os principais tipos de estruturas são: 


  • Em degraus: vários desníveis que somados resultam em um grande desnível; 
  • Em horsts: blocos elevados, delimitados lateralmente por falhas; 
  • Em graben ou fossa tectônica: correspondem a blocos rebaixados, preenchidos por sedimentos. Os grabens do Paraíba do Sul no Estado de São Paulo e Recôncavo na Bahia são exemplos dessas estruturas no Brasil.
Relevo em estrutura de falhas: horst e graben. Autor desconhecido.

 

Em falhas normais e transcorrentes, é notável um relevo estruturado e alinhado, com presença de vales alongados. Essas condições são acentuadas em regiões de clima tropical, pois as rochas da zona de falha se intemperizam mais facilmente em relação as rochas adjacentes. Os padrões de drenagem resultantes são os em treliça e os retangulares. 
Em relação à evolução do relevo falhado deve-se ser considerado o tipo de falha (normal, inversa ou transcorrente), além da intensidade e complexidade de outros componentes estruturais. No caso das falhas normais, a evolução morfológica pode ser relacionada ao sistema hidrográfico. Com a intensificação do entalhamento de espelhos de falhas normais, a tendência será a elaboração de facetas trapezoidais, e a abertura dos vales, causada pelo processo de denudação, poderá transformá-las em triangulares. 
Com o processo gradativo de erosão, pode ocorrer o recuo da escarpa de falha, que é o que acontece na falha de Cubatão, em São Paulo. 

No caso da Falha de Salvador, o relevo originado foi o em degraus, e o seu rejeito mede aproximadamente 6.000 metros. Porém, um fato curioso é que o desnível entre as Cidades Alta e Baixa é de apenas 74 metros. Qual seria a razão dessa diferença? A explicação está na formação de uma calha que foi preenchida por sedimentos (fragmentos rochosos) ao longo do tempo geológico. 


Referências Bibliográficas: 

  • <https://www.cprm.gov.br/publique/media/gestao_territorial/geoparques/Painel_Falha.pdf> acessado em 25/03/2018
  • <http://www.funape.org.br/geomorfologia/cap2/> acessado em 24/03/2018
  • <http://www.neotectonica.ufpr.br/aula-geologia/aula10.pdf> acessado em 24/03/2018
  • TEIXEIRA, W. et al. Decifrando a Terra.1 ed. São Paulo: Companhia Editora Nacional, 2008.

Escrito por Amanda Couto e Revisado por Isabela Rosario.
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