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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20/05/2018

Geologia Médica - Uma Introdução
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 E se uma ciência da Terra se unisse às ciências ambientais e às da vida? É isso que ocorre com a Geologia Médica, que é o tema do post de hoje!
A geologia médica é uma ciência recente, que visa compreender a relação entre fatores geológicos e ambientais com a ocorrência de enfermidades que acometem a população de uma determinada região. Além disso, a geologia médica é vista como uma ciência interdisciplinar, pois vale-se da colaboração de profissionais de diversas áreas, como geólogos, toxicologistas, biólogos, agrônomos, químicos, médicos, veterinários, entre outros. Esse trabalho conjunto é fundamental para a adoção de medidas preventivas no quesito dos malefícios à saúde dos seres vivos tanto pela exposição excessiva quanto deficiência de elementos químicos presentes no ambiente, seja em decorrência de fatores naturais ou antropogênicos.



Sabemos que os seres vivos modificam e ao mesmo tempo são influenciados pelo ambiente onde estabelecem suas interações. Os solos, que são palco de diversas interações biológicas, são constituídos basicamente pelo intemperismo das rochas e, consequentemente, refletem o quimismo destas. Os elementos químicos presentes em um solo estarão presentes nos vegetais ali cultivados e nos animais silvestres que os consumirem. Através desse consumo, por meio das águas que transpassam os solos e as rochas e pela inalação de gases e poeiras expelidos através de processos geológicos, diversos elementos químicos chegam aos organismos dos seres vivos. Dentre os elementos químicos conhecidos, vinte e cinco são considerados essenciais para os seres humanos, sendo o carbono (C), oxigênio (O), hidrogênio (H) e nitrogênio (N) os mais importantes, por participarem da estrutura do DNA e de proteínas, além de outros processos fundamentais para o funcionamento do organismo humano. Os outros vinte e um elementos essenciais são classificados em macronutrientes (Ca, Cl, P, K, Na, S) e micronutrientes (Mg, Si, Fe, F, Zn, Cu, Mn, Sn, I, Se, Ni, Mo, V, Cr, Co). Outros elementos – apesar de não essenciais – podem ser absorvidos e depositados no corpo humano através de sua ingestão ou inalação, como o Al, Ba,Cd, Pb, As, Hg, Sr, U, Ag e Au e podem ser danosos à saúde, se presentes em alta concentração.




Fonte: PGAGEM, CPRM.



A contaminação por arsênio (As) em Bangladesh

A partir da década de 70 a população de Bangladesh, país asiático, foi exposta a elevados teores de arsênio com a perfuração de poços pelo governo, que levariam água com melhor qualidade para habitantes da zona rural. No entanto, a análise das águas dos poços mostrou que 50 microgramas de As é encontrado para cada litro de água nos primeiros 150m de profundidade. A exposição a elevadas concentrações de arsênio está associada a doenças como o câncer de pele, problemas no sistema nervoso, medula óssea, fígado e coração.

A fonte de arsênio é natural, o elemento encontra-se nos minerais constituintes das rochas, principalmente em óxidos de ferro e sulfetos, como pirita e arsenopirita. Na estrutura desses minerais o arsênio não representa um problema, mas sim quando liberado em solução devido a redução dos óxidos e hidróxidos de ferro pela ação de bactérias.


Imagem: contaminação por As, disponível em:
http://professoralucianekawa.blogspot.com.br/2014/08/bangladesh-o-maior-envenenamento-por.html



A geologia médica no Brasil

No Brasil, a geologia médica teve um maior crescimento a partir de 2003, com a criação do REGAGEM (Rede Nacional de Pesquisa em Geoquímica Ambiental e Geologia Médica) e a realização do PGAGEM (Programa Nacional de Pesquisa em Geoquímica Ambiental e Geologia Médica). Vários trabalhos em várias regiões brasileiras foram realizados a fim de estudar mais detalhadamente as suas condições geoquímicas e os possíveis danos à saúde relacionados, como no nordeste do Pará, que apresentou altos teores de chumbo e alumínio; em Lagoa Real, na Bahia, onde os teores de urânio na água subterrânea utilizada para consumo ultrapassaram os valores máximos permitidos; em Lavras do Sul (RS), as amostras do solo apresentaram contaminação proveniente das atividades mineradoras pretéritas, com concentrações elevadas de prata, arsênio e cobre.


A geologia médica é uma ciência inovadora e apesar de recente, revela a sua importância para a melhor compreensão e utilização do ambiente e desenvolvimento de medidas em acordo com os setores da saúde pública e conscientização dos moradores de áreas contaminadas.



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Referências: 


https://www.cprm.gov.br/publique/Gestao-Territorial/Geologia-Medica-41 acesso em 19/05/2018

http://g1.globo.com/bemestar/noticia/2016/04/vinte-milhoes-de-pobres-bebem-agua-contaminada-em-bangladesh.html acesso em 20/05/2018

http://professoralucianekawa.blogspot.com.br/2014/08/bangladesh-o-maior-envenenamento-por.html acesso em 20/05/2018

http://www.cprm.gov.br/publique/media/gestao_territorial/geologia_medica/slides_palestraII.pdf acesso em 20/05/2018

DA SILVA, Cássio Roberto et al. (Org.). Geologia médica no Brasil: efeitos dos materiais e fatores geológicos na saúde humana, animal e meio ambiente. Rio de Janeiro: CPRM - Serviço Geológico do Brasil, 2006. 220 p. Disponível em: <http://www.cprm.gov.br/didote/pdf/Geologia_medica_Brasil.pdf>. Acesso em: 17 maio 2018.

http://www.mineropar.pr.gov.br/modules/conteudo/conteudo.php?conteudo=129 acesso em 18/05/2018

http://www.sbpcnet.org.br/livro/60ra/textos/CO-BernardinoFigueiredo.pdf acesso em 18/05/2018


Artigo escrito por Amanda Couto e revisado por Isabela Rosario

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13/05/2018

Geologia do Petróleo - Formação e exploração no Brasil
19:010 Comments
As propriedade do petróleo são conhecidas há décadas — como combustíveis, principalmente, mas também com seus componentes adicionados a produtos cosméticos, capilares, produtos asfálticos, óleos lubrificantes, entre diversos outros derivados. No artigo de hoje, falaremos sobre o petróleo e sua geologia associada!

Máquinas de extração de petróleo em funcionamento. Foto: iStock.

Introdução

A palavra petróleo deriva do latim petroleum, da fusão entre as palavras petrus, pedra, e oleum, óleo. Trata-se de uma mistura complexa de hidrocarbonetos e quantidades variáveis de não-hidrocarbonetos — moléculas compostas exclusivamente de carbono e hidrogênio.  Pode ocorrer em diferente estados, apresentando frações gasosas e líquidas. É insolúvel em água, e também menos denso que ela, inflamável, que apresenta variações diversas em sua composição, dependendo de qual material orgânico lhe deu origem.
Em uma análise geral, o petróleo é composto essencialmente por carbono (80 a 90% em peso), hidrogênio (10 a 15%), enxofre (até 5%), oxigênio (até 4%), nitrogênio (até 2%) e traços de outros elementos (ex: níquel, vanádio, etc). Devido às suas diversas possibilidades de apresentação, é uma área que ganha estudos aprofundados há muitas décadas.

Dez países com maior produção de petróleo em 2018, até o momento. Fonte: Trading Economics.


Origem

O processo de formação do petróleo é extremamente lento, sendo, assim, considerado um recurso não-renovável. Sua origem, ao contrário do que se pensava no início, é orgânica. O dados que a ciência possui hoje apontam diretamente para o fato de que o petróleo é gerado a partir da transformação da matéria orgânica acumulada nas rochas sedimentares, quando submetida às condições adequadas de temperatura. A rocha onde o petróleo se forma é chamada de rocha geradora, e é a partir dela que ele migra para cima, eventualmente sendo aprisionado na rocha reservatório. Por fim, é a rocha chamada capeadora que sela o óleo e impede a migração dele da reserva, apresentando baixa permeabilidade.

Resultado de imagem para petróleo rocha reservatório
Esquema representando o sistema de rochas sedimentares que mantém o reservatório de petróleo. Fonte na imagem.


Apesar das imagens representarem de forma mais didática uma jazida de óleo, elas não se apresentam como "lagos" subterrâneos entre uma rocha e outra. Em realidade, trata-se de um líquido que se aloja entre os grãos de rochas porosas e permeáveis, ou em fraturas interconectadas, como em calcários. Havendo uma rocha capeadora, surge a jazida, na situação chamada de trapa — de trap, do inglês armadilha — estratigráfica. A formação de uma reserva de petróleo numa bacia sedimentar está associada diretamente à dinâmica da trapa, associada ao tempo, temperatura e presença de uma rocha geradora rica em material orgânico. A ausência de apenas um desses fatores inviabiliza a formação de uma jazida petrolífera.
O petróleo também pode ser submetido a alterações de composição na trapa, devido à evolução do processo de geração e migração, como, por exemplo, o craqueamento térmico. Isso ocorre devido ao  aumento de temperatura do reservatório — em razão da subsidência, intrusão de uma pluma magmática ou mudança do gradiente geotérmico.

Exploração de Petróleo no Brasil

No Brasil, o ciclo de exploração de petróleo começou no fim do século XIX — a primeira sondagem foi realizada em São Paulo, entre os anos 1892 e 1896. Entretanto, apesar do poço atingir 488 metros de profundidade, produziu apenas água sulfurosa. Somente em 1938, na Bahia, que se conseguiu identificar petróleo de uma jazida comercialmente viável. Após isso, em 1941, foi construída a primeira refinaria de petróleo do Brasil em Candeias — ativa até hoje.
A Bacia Sedimentar do Recôncavo é uma região extremamente significativa para a exploração de óleo no país, e vem sendo citada em estudos desde a primeira metade do século XIX. Segundo a Petrobrás, estatal responsável pela exploração e refino do petróleo brasileiro, o óleo de gás natural produzidos na Bahia, ao contrário do que se possa pensar, estão longe de acabar. De acordo com a Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis - ANP, em março de 2017, a produção diária de hidrocarbonetos na Bacia do Recôncavo foi da ordem de 33 mil barris para óleo e da ordem de 2.300 m³ para gás.
Ainda segundo a ANP, a Bacia do Recôncavo possui reservatórios produtores de hidrocarbonetos em praticamente toda a sua coluna sedimentar. Entretanto, devido ao processo de rifte abortado associado à essa bacia e o sistema Recôncavo-Tucano-Jatobá, a região apresenta um graben assimétrico de  grande variação nas espessuras das camadas sedimentares no sentido E-W — o que, em algumas regiões, dificulta extração.
Os principais reservatórios da bacia são compostos por arenitos flúvio-eólicos das formações Sergi, Itaparica e Água Grande, turbiditos das formações Candeias e Maracangalha e arenitos flúvio-deltaicos das formações Marfim e Pojuca.
No entanto, atualmente, é a Bacia de Campos que possui as maiores reservas conhecidas no país, todas em águas profundas (mais de 800 metros de lâmina d'água).

Outra importante região de exploração de petróleo no Brasil, da qual se fala muito, é o Pré-Sal. Trata-se de uma camada de reservas petrolíferas depositada antes de uma camada salina, com milhões de anos de diferença  — daí surge o termo "pré-sal", fazendo uma alusão ao seu tempo geológico. Essa faixa de reservas se estende ao longo de 800 quilômetros, abaixo do leito do mar.
Segundo a Petrobrás, a produção média de petróleo no Pré-Sal foi, em 2016, de um milhão barris por dia. Com mais de quatro mil poços no Pós-Sal em 1984, a estatal não conseguiu extrair nem 10% do que extraiu do Pré-Sal em 216, com apenas 56 poços.


Profundidade do Pré-Sal. Fonte: Comunica Bacia de Santos.
O grande desafio da exploração na região é, justamente, a profundidade de exploração, que supera mais que sete mil metros. Além disso a própria camada de sal, após três mil metros de profundidade, adquire consistência viscosa, e se torna instável. Com esse tipo de exploração complexo, o custo das operações é muito alto.
Mas, mais importante ainda, exploração de um recurso nesse nível é, inevitavelmente, um perigo ao meio ambiente. O petróleo, em si, apesar de ter sido um importante meio de obter progresso industrial e urbano, não é um recurso limpo, nem renovável. Tanto o processo de exploração em si, com riscos altos de vazamentos, podendo gerar catástrofes ambientais, quanto o uso de combustíveis fósseis — os riscos ambientais são evidentes.
Ainda que o Pré-Sal represente, sim, progresso e uma importante fonte de capital e desenvolvimento pro país, não se pode negar que existem perigos associados à essa exploração em macroescala. A escolha do país em investir ainda mais em combustíveis fósseis vai em contrapartida ao resto do mundo, que busca cada vez mais fontes de energia limpas e renováveis.

Conclusão

A geologia do petróleo é, devido ao background econômico brasileiro, uma das áreas de maior interesse dos geólogos do país. O tema desenrola debates científicos, econômicos, ambientais — e abrange toda a complexidade da formação, exploração, composição do petróleo. Com toda sua controvérsia, a área não deixa de ser um debate interessante, e uma fonte de conhecimentos que, no fim, interessa a todos nós.


Referências

http://www.cprm.gov.br/publique/Redes-Institucionais/Rede-de-Bibliotecas---Rede-Ametista/Canal-Escola/Petroleo-1256.html
https://albertowj.files.wordpress.com/2010/03/geologia_do_petroleo.pdf
https://brasilescola.uol.com.br/brasil/o-petroleo-no-brasil.htm
http://www.petrobras.com.br/pt/nossas-atividades/principais-operacoes/bacias/bacia-do-reconcavo.htm
http://rodadas.anp.gov.br/arquivos/Round14/Mapas/sumarios/Sumario_Geologico_R14_Reconcavo.pdf
https://brasilescola.uol.com.br/quimica/o-que-presal.htm
http://www.comunicabaciadesantos.com.br/conteudo/pr%C3%A9-sal-bacia-de-santos.html


Artigo escrito por Isabela Rosario
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06/05/2018

A intrusão de Bushveld e os depósitos de segregação magmática
20:29 3 Comments


Todos sabem da importância da mineração para a sociedade em que vivemos. Os diversos tipos de metais têm inúmeras utilidades, como a formação de ligas, que garantem alguns confortos no dia-a-dia. O que muitas vezes deixamos de pensar são os depósitos minerais, de onde esses minérios são retirados, e sobre a formação desses depósitos. No artigo de hoje os assuntos tratados serão os depósitos de segregação magmática com foco na intrusão de Bushveld na África do Sul, que é o melhor exemplo desse tipo de formação.

Depósito de cromita fitada da intrusão de Bushveld. Foto por: Jackie Gauntlett.


Introdução
A intrusão de Bushveld está localizada na porção mais norte da África do Sul, a província de Limpopo, no cráton Kaapvaal. Possui 300 km de diâmetro e ocupa uma área de 66000 km2, 45% dessa área se encontra aflorada. Ela é caracterizada por seu depósito de segregação magmática tanto de cromita fitada quanto de fundidos sulfetados (na chamada camada de Merensky). Ela é a maior intrusão ígnea acamadada do mundo e representa um dos maiores depósitos de metais do grupo da platina e cromita.

Área da intrusão
Bloco diagrama da área da intrusão de Bushvelt.
Fonte: https://www.technology.matthey.com/article/54/4/205-215/ Imagem adaptada.



A intrusão é composta por camadas de peridotito sobrepostas por camadas de gabro, entre essas camadas de composição gabróide está localizada a camada de Merensky que é composta por fundidos sulfetados. A área da intrusão está rodeada de rochas sedimentares mais antigas que ela, assim como está coberta por uma camada de granito, que tem a sua provável formação posterior à intrusão quando as rochas sedimentares da região foram fundidas e recristalizadas como granitos, ou seja, o granito não é derivado da mesma fonte de magma do peridotito.
Representação das intrusões de Bushveld.
Autor desconhecido

Formação
O depósito foi formado quando uma câmara magmática de magma ultrabásico instalou-se em rochas sedimentares e cristalizou-se em forma de disco. As camadas mais inferiores são peridotitos acamadados com camadas de cromita e outras de olivina com piroxênio. A estrutura é acamadada devido à densidade da cromita, que é muito maior que a da olivina e do piroxênio.

Todos os três minerais são formados em temperaturas muito altas, mas devido à baixa viscosidade do magma ultrabásico quando a cromita se forma ela afunda e se acumula na base da camada. Existe nas câmaras magmáticas um movimento convectivo contínuo que pode aumentar ou diminuir a sua intensidade, quando ele diminui as olivinas e piroxênios se acumulam formando uma camada acima da de cromita. Quando o movimento convectivo retorna a aumentar as cromitas afundam novamente tornando essa formação de camadas um ciclo.

Seguidas dessas camadas se encontram gabros que foram formados a partir da evolução do magma anteriormente ultrabásico que formou os peridotitos. A segregação magmática o faz enriquecer em sílica e fluídos, ao mesmo tempo em que empobrece em ferro e magnésio se tornando um magma básico e cristalizando-se como gabro.

Nos gabros encontra-se uma camada (reef) chamada de Merensky que é constante em toda a intrusão, em alguns locais podendo chegar a 5 metros de extensão. Ela é composta de sulfetos e metais nativos e recebe esse nome em homenagem a Hans Merensky, um importante geólogo e prospector Sul Africano.

Minerador trabalhando na camada de Merensky.
 
Fonte: https://www.technology.matthey.com/article/15/3/102-107/

Essa camada isolada formada praticamente de sulfetos ocorre por conta da solubilidade do enxofre no magma ser limitada e diminuir cada vez mais com o resfriamento do magma, então quando um magma possui uma quantidade suficientemente grande de enxofre os sulfetos podem se separar formando gotículas de um líquido imiscível. Essas gotículas podem se cristalizar formando uma só camada, como foi o caso da região.

Tanto o depósito de cromita fitada quanto a camada de fundidos sulfetados são exemplos de depósitos de segregação magmática que podem ser encontrados em diversas partes do mundo. No Brasil o principal depósito de cromita se encontra na cidade de Campo Formoso no estado da Bahia e na África existe o depósito Great Dyke no Zimbábue, também de cromita.

Minérios
A cromita se encontra mineralizada nas áreas próximas a base da intrusão, em 29 camadas que variam entre alguns centímetros a 2 metros de espessura. As quantidades de minério estão estimadas em 6 x 109 toneladas sendo 38% desse total cromo.

A cromita é o único mineral de cromo, o que faz com que a região seja de extrema importância para a produção de cromo mundial. A África do Sul é o maior produtor mundial e em 2013 teve sua produção equivalente a 42,3% da mundial (DNPM, 2014), o que demonstra a grande importância econômica da intrusão de Bushveld.

 Entre as importâncias do cromo temos o aço inoxidável, já que é responsável por sua grande dureza, tenacidade e resistência a ataques químicos; forma também uma liga com o níquel chamada de nicrome importante para equipamentos de aquecimento elétrico; além disso o cromo é utilizado em equipamentos de chumbagem, acessórios para automóveis, pigmentos e isolamentos de fornos metalúrgicos.

Na camada de Merensky o teor médio de minério é 6 gramas por tonelada, o que representa no total 4 x 104 toneladas de minério. Nas áreas onde a extração é viável 60% do minério recuperado é somente platina, tornando a África do Sul o principal país na extração do metal, representando 70% de toda a extração mundial.

A platina é utilizada principalmente na produção de catalisadores de automóveis com o objetivo de diminuir a quantidade de poluentes produzidos pela queima de combustível, mas também tem grande importância na indústria petroquímica, produção de joias, formação de ácido nítrico, produção de fibras, fabricação de medicamentos, entre outros.

As camadas mais superficiais da intrusão, que são compostas por gabro, são ricas em magnetita, essa magnetita, por sua vez, possui vanádio e titânio em sua composição. A exploração dessas camadas ocorre então principalmente por conta do vanádio, mas em menor escala.

A África do Sul tem a terceira maior reserva de vanádio do mundo (atrás apenas da China e da Rússia), com um total de 3,5 milhões de toneladas do minério (DNPM, 2014). O principal uso do vanádio é a confecção de ligas com o aço, além disso é utilizado em vidros e cerâmicas especiais, reatores nucleares, entre outros

Problemas sociais e ambientais
A mineração é uma atividade extremamente importante para a economia da África do Sul e, justamente por conta disso, é responsável por boa parte dos postos de trabalho do país. Crises nas empresas responsáveis por essa mineração, assim como a diminuição do preço dos minérios podem gerar consequências sociais gravíssimas.

Em 2013, a empresa Anglo American Platinum, que é a maior produtora de platina do mundo, anunciou que paralisaria duas minas sul-africanas, venderia outra e cortaria 14 mil empregos de uma quarta. Já em 2012 trabalhadores da mina de Marikana entraram em greve após a empresa Lonmin ameaçar uma demissão em massa, o que resultou em 44 mortes.

Toda mineração apresenta problemas ambientais como consequência: o acúmulo de rejeitos, poluição dos rios próximos, desgaste do solo, entre outros. Esses problemas ocorrem principalmente quando um depósito é explorado de forma desorganizada. Na intrusão de Bushveld a mineração é feita por empresas que seguem a legislação do país, mas sabemos que as consequências para a natureza ainda são drásticas.

Referências
https://www.docsity.com/pt/complexo-igneo-de-bushveld-apostilas-geologia/319581/# -  Acessado em: 24 de abril de 2018
http://www.fgel.uerj.br/dgap/disciplinas/Geoeconomica/ApostGECO2012.pdf - Acessado em: 24 de abril de 2018
https://en.wikipedia.org/wiki/Kaapvaal_Craton - Acessado em: 24 de abril de 2018
https://en.wikipedia.org/wiki/Limpopo - Acessado em: 24 de abril de 2018
https://en.wikipedia.org/wiki/Bushveld_Igneous_Complex - Acessado em: 25 de abril de 2018
http://www.dnpm.gov.br/dnpm/sumarios/cromo-sumario-mineral-2014 - Acessado em: 26 de abril de 2018
https://economia.uol.com.br/noticias/bloomberg/2018/03/26/minas-de-platina-do-maior-produtor-mundial-estao-encolhendo.htm - Acessado em: 26 de abril de 2018
http://economia.ig.com.br/empresas/2013-01-15/maior-produtora-de-platina-do-mundo-cortara-14-mil-empregos.html - Acessado em: 26 de abril de 2018
http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/platina.htm - Acessado em: 26 de abril de 2018
https://www.infoescola.com/elementos-quimicos/vanadio/ - Acessado em: 26 de abril de 2018
KLEIN, Cornelis; DUTROW, Barbara. Manual de Ciência dos Minerais. Porto Alegre, Bookman: 2012.
http://mineralis.cetem.gov.br/bitstream/cetem/1107/1/18.CROMITA.pdf - Acessado em: 29 de abril de 2018
https://exame.abril.com.br/mundo/mineiros-mantem-greve-que-causou-44-mortos-na-africa-do-sul/ - Acessado em: 29 de abril de 2018

Artigo escrito por Isabel Schultz e revisado por Carlos Eduardo Costa
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