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Usamos rochas para tantos fins em nosso dia-a-dia sem nos preocupar com sua origem que esses materiais parecem ter sempre existido na natureza para atender as necessidades da humanidade. Entretanto, diversos processos podem levar a formação de rochas com diferentes características e aplicações. O objetivo deste capítulo é introduzir os processos formadores de rocha e as características gerais que permitem diferenciá-las e classificá-las.
Rocha pode ser definida como agregado de minerais formado por processos naturais. Esses agregados podem conter, ainda, matéria orgânica e vidro. Em outras palavras, as rochas são registros de processos naturais ocorridos em algum lugar do passado.
É através do estudo deste registro que podemos, portanto, investigar os processos que ocorreram no passado do nosso planeta e, assim, entender a evolução da Terra.
O entendimento dos processos gerais formadores de rocha foi um dos pilares do desenvolvimento da geologia moderna no final do século XVIII. Até então, pouca preocupação havia a cerca de como as rochas se formavam. Duas teorias surgiram àquela época para explicar os processos que originam as rochas. Mais que simplesmente propor processos formadores, as duas teorias formuladas relacionavam a formação de rocha à dinâmica da Terra.
A teoria do Netunismo, que surgiu primeiro, considerava que todas as rochas teriam se formado a partir de um grande oceano primordial. A evaporação deste oceano teria originado nas terras emersas rochas de diferentes tipos nos diversos estágios de evaporação. Primeiro teriam sido formadas as rochas constituídas por minerais mais insolúveis (que seriam o quartzo, feldspato e mica, entre outros minerais), enquanto as rochas progressivamente mais jovens, formadas em um oceano cada vez mais reduzido, seriam aquelas constituídas por minerais mais solúveis (que seriam os carbonatos, as argilas e os haletos) . Esta teoria foi proposta pelo mineralogista alemão A. Werner.
A segunda teoria, a Plutonista, foi formulada por J. Hutton, na qual se inseria a teoria do tempo profundo e uniforme. A teoria Plutonista considerava a existência de três grandes processos formadores de rocha: o sedimentar, o magmático e o metamórfico. Hutton reconheceu a importância do calor interior do planeta na formação de rochas e propôs a existência de um Ciclo de Rochas, no qual rochas de um determinado tipo genético podem ser transformadas nos demais tipos.
Após intenso debate, a idéia plutonista foi a que prevaleceu e deu origem a moderna geologia. Mas, o reconhecimento de que existem vários tipos de rocha nos coloca a questão: Como reconhecer cada tipo de rocha?
A identificação de cada tipo de rocha – ígnea, sedimentar e metamórfica – baseia-se em um conjunto de características essenciais: a composição, a textura e a estrutura.
Quando se fala de composição de uma rocha pode-se adotar dois enfoques complementares. Pode-se pensar em que minerais compõem a rocha e, assim, estaremos considerando a composição mineral. Por outro lado, pode-se também adotar um raciocínio químico e determinar que elementos constituem a rocha. Têm-se então a composição química da rocha. Como os minerais apresentam uma composição química específica, a composição mineral e química de uma rocha estão obviamente relacionadas. Mas para traduzir a composição mineral em composição química e preciso saber a composição dos mesmos em detalhe e conhecer a proporção em que estes minerais ocorrem na rocha. Por outro lado, a composição química de uma rocha não é necessariamente diagnóstica de um processo formador de rocha, mas a sua composição mineral muitas vezes é. Isso por que a possibilidade de formação de um mineral é controlada pelas condições do meio, tais como pressão e temperatura, além da composição química, e essas condições variam entre os ambientes formadores de rocha.
A textura é o termo que se refere às características de tamanho, forma e arranjo dos grãos minerais que constituem a rocha. A característica textural de uma rocha é diretamente relacionada ao processo formador, sendo, portanto, um critério fundamental para sua classificação.
Entende-se por estrutura a ocorrência de agregados de minerais formando padrões bem definidos, muitas vezes geométricos, na rocha. Embora nem sempre presente, as estruturas refletem em geral as condições dinâmicas do ambiente de sua formação, sendo, assim, um aspecto valioso na identificação e classificação das rochas. Rochas que não apresentam estruturas são ditas maciças
Assim, podemos esperar que as rochas formadas por cada processo apresentem um conjunto de características texturais e estruturais, que, aliadas à composição mineral, permita reconhece-las e classificá-las.
As rochas ígneas são formadas a partir do resfriamento e conseqüente cristalização de um magma. O magma é uma fusão, geralmente de composição silicática (ou seja, rica em SiO2), gerada em profundidade pela fusão parcial de outras rochas.
A cristalização desta fusão pode ocorrer em dois ambientes distintos, dando origem a dois tipos diferentes de rochas ígneas:
Algumas vezes o magma sobe até a superfície do planeta através de vulcões, por exemplo, e extravasa na forma de lava que cristaliza muito rapidamente.
A rocha assim originada é chamada rocha vulcânica ou extrusiva e apresenta uma textura com grão muito fino, indistinguível a olho nú, denominada afanítica.
Uma vez que um magma é formado em profundidade (no manto ou na crosta) a partir da fusão de outras rochas, ele tende a subir em direção a superfície por ser menos denso que o resto do material circundante. O magma migra através das outras rochas, intrudindo-as. Essa ascensão nem sempre é fácil e muitas vezes o magma fica preso em meio a uma rocha sem conseguir subir mais. A rocha intrudida pelo magma é dita rocha encaixante. Esta última sofre os efeitos térmicos da intrusão, já que o resfriamento do magma envolve troca de calor com a rocha encaixante.
Alguns corpos intrusivos (como os diques, sills e lacólitos) podem ser formados muito próximos da superfície e estão muitas vezes relacionados com processos extrusivos. Este corpos resfriam rapidamente (embora um pouco mais lentamente que as rochas vulcânicas) e por isso as rochas formadas apresentam textura muito fina, similar as das rochas vulcânicas. As relações desses corpos com as rochas encaixantes, entretanto, correspodem às das rochas intrusivas. As rochas ígneas geradas nessas condições são denominadas rochas hipabissais.
Esquema ilustrando os diversos tipos de corpos magmáticos intrusivos.
Quando migrando através de outras rochas, o magma muitas vezes arranca fragmentos dessas, englobando-os e carregando-os consigo. Esses fragmentos de rochas estranhas dentro do magma são denominados xenólitos (xenos = estrangeiro e lithos = rocha).
Amostra de basalto com xenólitos de peridotito do manto
Como em profundidade as demais rochas também estão quentes, o magma vai resfriando lentamente, tanto mais lentamente quanto mais quente for o material ao seu redor.
Assim as rochas plutônicas podem ter textura fanerítica com diferentes tamanho de grão dependendo, principalmente, da velocidade de resfriamento e cristalização do magma. Às vezes, alguns minerais começam a cristalizar primeiro que os outros e formam grãos maiores e euédricos (ou subédricos).
Quando o magma resfria ainda mais são cristalizados os outros minerais ao seu redor, formando um agregado de grãos mais finos e normalmente anédricos. Os grãos maiores e euédricos são denominados fenocristais enquanto o agregado de minerais anédricos e mais finos são conjuntamente denominados de matriz.
A textura assim formada leva o nome de textura porfirítica fanerítica, sendo o primeiro termo referente ao fenocristal e o segundo decrevendo a textura característica da matriz.
Granito
Diorito
Gabro
Peridotito
A textura porfirítica caracteriza-se por apresentar uma fase mineral
ocorrendo com tamanho de grão maio, os fenocristais, circundada por
uma matriz mais fina que pode ser fanerítica ao afanítica. Os
fenocristais geralmente mostram-se euédricos a subédricos.
Fonte: www.ufrgs.br
