Como Se Altera o Granito

7/29/2019 Como Se Altera o Granito

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EXTERNATO FREI LUS DE SOUSA

BIOLOGIA E GEOLOGIA

ANO LETIVO 2012/2013

COMO SE ALTERA O

GRANITO?Relatrio da atividade laboratorial

CATARINA SILVA,RITA REBOCHO,RBEN RODRIGUES E SARA LOBO

ALMADA,11 DE MARO DE 2013

RbenRodrigues


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Externato Frei Lus de Sousa Biologia e Geologia Ano Letivo 2012/2013

Como se altera o granito

Catarina Silva, Rita Rebocho, Rben Rodrigues e Sara Lobo1

NDICEResumo ............................................................................................................................... 2Introduo ........................................................................................................................... 3

O Granito ......................................................................................................................... 3Composio mineralgica do granito e as suas influncias na cor, brilho e dureza da

rocha........................................................................................................................................ 3As condies de formao do granito e as suas influncias na textura da rocha .......... 4

A Meteorizao do Granito ............................................................................................... 4A Meteorizao Fsica do Granito ................................................................................. 5A Meteorizao Qumica do Granito ............................................................................. 6

Caulinizao ............................................................................................................. 7Oxidao ................................................................................................................... 7

Antes da atividade ........................................................................................................... 7Protocolo experimental ........................................................................................................ 9

Material ............................................................................................................................ 9Procedimento ................................................................................................................... 9

Observaes ....................................................................................................................... 9Concluso ......................................................................................................................... 11Bibliografia ......................................................................................................................... 13


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RESUMOA atividade laboratorial pretendia analisar as diferenas entre uma amostra de granito

so e outra amostra de granito alterado, como forma de percecionar, em termos prticos, os

processos de meteorizao fsica e qumica.

Verificaram-se diferenas entre a dureza, brilho e cordas amostras analisadas. Concluiu-

se que estas alteraes seriam resultado quer da meteorizao fsica do macio original (com

aumento da superfcie de exposio aos agentes externos) quer da meteorizao qumica, mais

concretamente, da caulinizao, em que um dos minerais primrios do granito o feldspato rea-

ge com o cido carbnico, formando um mineral de argila a caulinite.


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Figura 1 - Amostra de granito.

in http://www.infoescola.com/wp-

content/uploads/2010/06/granito2.jpg

INTRODUOEsta atividade laboratorial surgiu no mbito do estudo da meteo-

rizao fsica e qumicadogranito e teve como objetivo compreender

o efeito da meteorizao nas caractersticas da rocha, atravs da an-

lise comparada de uma amostra de granito s e de outra alterada.

OGRANITO

O granito (Figura 1) uma rocha magmtica intrusiva ou plu-

tnica, que tem como minerais primrios o feldspato e o quartzo, po-

dendo ter associados outros minerais, como algumas micas, piroxena,

anfbola e olivina.

COMPOSIO MINERALGICA DO

GRANITO E AS SUAS INFLUNCIAS NA

COR, BRILHO E DUREZA DA ROCHA

Os feldspatos so uma famlia de

minerais da qual entram na composio

mineralgica do granito, os minerais de or-

tclase (Figura 2) e de microclina (Figura

3), que tm a mesma composio qumica,

KAlSi3O8, mas tm uma estrutura cristalina

diferente.

O quartzo (Figura 4), que quimica-

mente dixido de silcio (SiO2), um mi-

neral halocromtico, cujos cristais confe-

rem um pequeno brilho vtreo a algumas

amostras de granito. Em termos mdios, a

abundncia relativa de quartzo no granito

de 40%. Estes nmeros so explicados pelo

facto de o granito resultar do arrefecimento de magmas muito ricos em slica (magmascidos).

As micas (Figura 5) so um grupo de minerais, muito comuns na esmagadora maioria dos

tipos de granito, que se caracterizam por uma baixa dureza. A biotite e a moscovite so das

Figura 2 - Ortclase. Figura 3 - Microclina.

in

http://www.dct.uminho.pt/pnpg/trilho

s/pitoes/paragem3/ortoclase.jpg

in http://www.foro-

miner-

ales.com/forum/files/microclina_1_186.j

pg

Figura 4 - Quartzo ametista. Figura 5 - Micas (biotite e

moscovite)in

http://www.mineralsrodrigues.com/fo

lder/0507.jpg

in

http://geology.com/minerals/photos/bioti

te-15.jpg


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micas mais frequentes no granito.

Destacam-se ainda os minerais ricos

em ferro e magnsio os minerais ferromag-nesianos a piroxena, a anfbola (Figura 6), a

biotite e a olivina (Figura 7) que, por terem

uma cor escura ( exceo da olivina, que

apresenta cor verde), determinam a cor mais ou

menos escura do granito, conforme existam

mais ou menos na rocha.

O facto de o granito ser uma rocha bas-

tante ntegra e de se riscar com alguma dificul-dade, deve-se maioritariamente ao facto de a dureza relativa dos seus minerais primrios, os

feldspatos (ortclase) e o quartzo, ser de 6 e 7 da escala de Mohs, respetivamente.

AS CONDIES DE FORMAO DO GRANITO E AS SUAS INFLUNCIAS NA TEXTURA DA

ROCHA

Como rocha magmtica plutnica (Figura 8) que , o granito resulta do arrefecimento len-

to e gradual do magma, em profundidade. O magma que d origem ao granito muito rico em

slica (SiO2) e, como em profundidade arrefece muito

lentamente, os cristais (nomeadamente de quartzo)

tm tempo de se desenvolver para dimenses ma-

croscopicamente visveis, o que lhe confere uma tex-

tura mais heterognea que, por exemplo, o basalto

(rocha magmtica vulcnica ou extrusiva).

As elevadas condies de presso e tempe-

ratura em profundidade esto associadas sua gne-

se. No entanto, ao experimentarem condies ambien-

tais substancialmente diferentes das registadas em

profundidade, os seus minerais e a prpria rocha ten-

dem a tornar-se instveis no novo meio.

AMETEORIZAO DO GRANITO

Todas as rochas que se encontram superfcie, esto sujeitas aos agentes externos e por

isso sujeitas a sofrer alteraes. A meteorizao precisamente o processo que designa a altera-

Figura 6 - Anfbola.

Figura 7 - Olivina.

in

http://upload.wikimedia.org/wikipedi

a/commons/9/9d/Amphibole.jpg

in

http://www.pitt.edu/~cejones/GeoI

mag-

es/1Minerals/1IgneousMineralz/Oli

vine/Peridotite.jpg

Figura 8 - O granito uma rocha magmtica intrusi-

a, que se forma em profundidade. J o basalto uma rocha magmtica extrusiva, que se forma

superfcie.

in http://www.cientic.com/imagens/qi/rochas/rochas10.png


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o das rochas, por ao dos agentes de meteorizao como a gua, o vento, os seres vivos, a

atmosfera, etc

De acordo com o modo como se processa e em funo dos seus produtos, a meteorizao

pode ser fsica ou qumica. Apesar de raramente ocorrerem separadamente e de at seremcomplementares, existem fronteiras bem definidas entre os dois tipos de meteorizao.

AMETEORIZAO FSICA DO GRANITO

Falamos em meteorizao fsica, quando, por ao de foras mecnicas, se verifica al-

terao fsica da rocha com o aumento da desagregao da rocha original. Os agentes de meteo-

rizao fsica so, por exemplo, os seres vivos, a gua, as variaes de temperatura e de presso.

O granito, como todas as outras rochas, no indiferente meteorizao fsica. Acontece

que a baixa presso e temperatura da superfcie contrastam com a presso litosttica e a tem-peratura elevadas sentidas em profundida-

des. Esta diferena substancial depres-

so e temperatura experimentada pelo

granito, proporcionando-lhe uma expanso

de volume descompresso o que ori-

gina uma rede de fraturas, a que se cha-

mam diclases. Estas fissuras proporcio-

nam um aumento da rea de exposio(Figura 9) aos agentes de meteorizao

fsica e qumica.

Como j se disse, a fracturao de grandes macios de granito, devido sua descompres-

so, leva a que o macio esteja mais exposto a meteori-

zao. medida que os vrios fragmentos vo sendo

meteorizados, verificam-se dois fenmenos simultneos

e complementares:

Arredondamento dos blocos as ares-

tas e os vrtices dos blocos entre as di-

clases vo sendo erodidas, verificando-se

um arredondamento dos blocos. fre-

quente encontrar-se um tipo de paisagem

geolgica que resulta deste fenmeno, a

que se chama caos de blocos (Figura 10);

Arenizao como resultado tanto da meteorizao fsica como qumica, forma-se

uma areia grantica em torno dos blocos e que depois pode ser sofrer sedimenta-

Figura 9 - Uma intensa rede de diclases aumenta a rea superfi-

cial de uma rocha, o que proporciona uma maior exposio aos

agentes externos.

in http://2.bp.blogspot.com/_s-

Rg6mUUyg4/Sc54R_9utdI/AAAAAAAAAwE/FltxV641Mks/s400/sl_21.jpg

Figura 10 - Caos de blocos, paisagem geolgica.

in http://1.bp.blogspot.com/-

4dx4prjbQNc/T0UO2Tj0DdI/AAAAAAAAAMg/oUfDqr2NTvY/s

1600/O+Caos+de+Blocos+(+Granito).jpg


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o e diagnese, formando uma rocha sedimentar detrtica.

Os vrios agentes de meteorizao fsica, no granito como noutras rochas, tm o efeito de

aumentar a desagregao da rocha.

A gua, ao circular por entre as fissuras do granito, pode: Congelar, se as temperaturas estiverem abaixo de 0C, aumentando de volume e

formando gelo que pressiona as fissuras, aumentando a desagregao da rocha

(crioclastia);

Evaporare/ou promover a precipitao das substncias dissolvidas, se as tem-

peraturas forem elevadas ou se o equilbrio qumico se deslocar no sentido da pre-

cipitao das substncias. Em qualquer um dos casos, o precipitado promove o

alargamento das diclases aumentando a desagregao da rocha (haloclastia).

Os seres vivos so grandes agentes de alterao das rochas.

Os lquenes, por exemplo, fixam-se nas rochas e nas suas fissuras,aumentando a sua desagregao.

A supracitada descompresso (alvio da presso) e as con-

traes e dilataes trmicas (diferenas de temperatura ter-

moclastia Figura 13) tambm contribuem para a desagregao da

rocha.

AMETEORIZAO QUMICA DO GRANITO

A meteorizao qumica o fenmeno de transformaode minerais noutros minerais ou substncias, mais estveis nas

condies ambientais em que se encontram.

Os produtos da meteorizao qumica podem ser solveis,

sendo removidos pela gua,ou insolveis, ficando no local original e constituindo novos minerais.

Existem vrios agentes de meteorizao qumica mas os mais importantes so a chuva e

a atmosfera oxidante.

Figura 12 - Haloclastia.

in http://4.bp.blogspot.com/-

RPJ6EGCKgmc/TyWMnjjDjmI/AAAAAAAAAAc/KxNnuMBefMw/s1600/digitalizar000

8.jpg

Figura 11 - Crioclastia.

in

http://4.bp.blogspot.com/_Ass4GXUO6X8/Sc7VzugZ0sI/AAAAA

AAAATo/hS7e-PDTzWQ/s400/crioclastia.jpg

Figura 13 - Termoclastia.in

http://4.bp.blogspot.com/_Ass4GXUO6X8/

Sc7XdAPT_pI/AAAAAAAAAUo/_1Nc6MN

dSg4/s400/termoclastia.jpg


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CAULINIZAO

Na atmosfera, as molculas de gua (H2O) que compem a fase lquida deste subsistema

terrestre reagem com o dixido de carbono (CO2), formando cido carbnico (H2CO3).

() () ()O cido carbnico, em soluo aquosa, dissocia-se nas suas unidades estruturais: os ies

de hidrognio (H+) e os ies de hidrogenocarbonato (HCO3-).

() ()

()

Quando a gua da chuva, que contm o cido carbnico dis-

sociado, contacta com o granito, mais concretamente com os seus

minerais de feldspato (KAlSi3O8), dada a sua instabilidade superf-

cie, os ies de hidrognio (H+) vo substituir os ies potssio (K+) na

estrutura cristalina do mineral, formando compostos solveissli-

ca (SiO2), ies potssio (K+) e ies hidrogenocarbonato (HCO3

-) e

um composto insolvel a caulinite (Al2Si2O6(OH)4 um mineral de

argila Figura 14) que menos coerente, o que contribui para a me-

teorizao fsica.

() () ()() () ()

A este processo chama-se caulinizao um processo de meteorizao qumica por ao

da gua, sendo designada como um processo de hidrlise.

OXIDAO

Apesar de as piroxenas e outros minerais ferromagnesianos como a biotite e a olivina,

entrarem em propores inferiores a 20% na maioria das amostras de granito, importante regis-

tar que a alterao qumica do granito no detida em exclusivo pela caulinizao a oxidao ,

portanto, um processo de meteorizao que pode afetar o granito quimicamente.

Quando os minerais que contm ferro, entram em contacto com a atmosfera oxidante, ten-

dem a formar xidos de ferro, sendo que o io ferroso (Fe

2+

) passa frrico (Fe

3+

). A piroxena,presente em algumas amostras de granito, transformada em hematite, atravs deste processo.

ANTES DA ATIVIDADE

O macio grantico de Sintra (Figura 15) um dos mais conhecidos macios granticos

da regio de Lisboa, que se ter instalado h aproximadamente 95 M.a., tendo atualmente 10 qui-

lmetros de comprimento por 5 quilmetros de largura. Este macio, por foras tectnicas e por

eroso dos estratos sedimentares sobrejacentes, aflorou superfcie. Desde ento tem, como

todas as outras rochas que esto expostas superfcie, estado sobre a ao dos agentes de me-

Figura 14 - Caulinite.

in

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/co

mmons/9/94/KaolinUSGOV.jpg


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teorizao fsica e qumica.

Figura 15 - Reconstruo do passado geolgico da regio.

in http://geohistorialx.webnode.pt/serra-de-sintra2/ascensaodomacico/

Figura 16 - Lagoa Azul, Sintra.

in http://ipt.olhares.com/data/big/222/2229819.jpg

comum a existncia de lagoas nos macios granticos devido existncia de grande

quantidade de partculas argilosas, resultantes da meteorizao qumica do granito. A quantida-

de substancial destes minerais, como a caulinite, que se caracterizam por serem impermeveis,

faz com que haja reteno da gua da chuva, formando lagoas. No caso concreto do macio gra-

ntico de Sintra, a Lagoa Azul (Figura 16), um bom exemplo de uma lagoa deste tipo, de onde

alis provm as amostras de granito que foram analisadas nesta atividade laboratorial.

Com esta atividade, esperamos, observardiferenas substanciais entre a core dureza

das amostras de granito so e alterado, que vamos analisar, devido aos fenmenos de meteori-

zao fsica e qumica que a amostra alterada ter sofrido.


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PROTOCOLO EXPERIMENTAL

MATERIAL

Caixas de Petri contendo amostras de granito so e alterado, provenientes da La-

goa Azul, na Serra de Sintra;

Bisturi;

Dois gobels contendo gua;

PROCEDIMENTO

1) Observaram-se as caractersticas macroscpicas das amostras de granito so e al-

terado, no que respeita cor e brilho. Registaram-se as observaes;

2) Exerceu-se uma ao mecnica sobre ambas as amostras de granito, com o auxlio

do bisturi, observando-se e registando-se as alteraes.

3) Colocou-se cada uma das amostras num gobel, contendo gua, observando-se e

registando-se todas as alteraes.

4) Procedeu-se limpeza e arrumao de todo o material utilizado.

OBSERVAESOs ensaios realizados com as amostras de granito permitiram-nos construir a Tabela 1.

Tabela 1 - Resumo das observaes

Teste Granito So Granito Alterado

Cor Cor-de-rosa, branco,

cinzento e preto

Figura 17 - Amos-

tra de granito so

Rben Rodrigues

Alaranjado (Trreo)

Figura 18 - Amostra

de granito alterado

Rben Rodrigues

BrilhoBao, com algunspontos com brilho

vtreo

Bao


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Dureza No se desintegra

Figura 19 - Ao

mecnica sobre a

amostra de granito

so

Rben Rodrigues

Desintegra-se fa-cilmente

Figura 20 - Ao

mecnica sobre a

amostra de granito

alterado

Rben Rodrigues

Alteraes

na guaSem alteraes

Figura 21 - Amos-

tra de granito so

imersa

Rben Rodrigues

Tom acastanhado,

partculas em sus-

penso

Figura 22 - Amostra

de granito alterado

imersa

Rben Rodrigues

Da anlise macroscpica da amostra de granito so (Figura 17) foi possvel identificar uma

tonalidade cor-de-rosa e branca, misturada com alguns tons escuros. Pde-se ainda observar

alguns cristais visveis, que conferiam um brilho vtreo a certas partes da amostra.

No que respeita anlise da amostra de granito alterado (Figura 18) observou-se que este

apresentava uma cor prxima do laranja e do amarelo, denotando uma cor trrea. Os cristais

observados na amostra de granito so no eram evidentes nesta amostra.

Quando se exerceu uma ao mecnica sobre as amostras de granito, utilizando o bisturi,

verificou-se que a amostra de granito so no se desintegrava (Figura 19), ao contrrio da amos-

tra de granito alterado, que se desfazia com facilidade (Figura 20).

Quando se colocou a amostra de granito so dentro de gua, no se verificaram alteraes(Figura 21). No entanto, quando efetuado o mesmo procedimento com a amostra de granito alte-

rado, verificou-se uma alterao na tonalidade da gua (Figura 22) para um tom acastanhado,

observando-se a presena de partculas em suspenso.


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CONCLUSOCom a realizao desta atividade laboratorial, tivemos oportunidade de observar, na prti-

ca, as consequncias da meteorizao fsica e qumica do granito que estudmos nas aulas de

Geologia.

Observando macroscopicamente as amostras de granito que nos foram fornecidas (oriun-

das da Lagoa Azul, em Sintra), as diferenas entre o granito so e o granito alterado so evi-

dentes, principalmente no que diz respeito sua cor.

So vrios os fatores que nos fazem distanciar a amostra de granito alterado da amostra

de granito so. Qualquer das diferenas observadas no ser decerto da exclusiva responsabili-

dade da meteorizao qumica ou da exclusiva responsabilidade da meteorizao fsica a amos-

tra de granito alterado diverge da amostra de granito so, tanto devido meteorizao fsica, co-mo devido meteorizao qumica, verificando-se uma complementaridade dos dois tipos de me-

teorizao.

A meteorizao fsica ter contribudo para a alterao da amostra de granito devido

fragmentao do macio original (rede de diclases), com consequente aumento da rea de ex-

posio aos agentes externos, como a gua da chuva.

O facto de o granito estar exposto gua das chuvas, que contm cido carbnico na

sua composio, o principal fator para a meteorizao qumica do granito, transformando (co-

mo j explicado) os feldspatos que o constituem, em caulinite, um mineral de argila que atribui amostra alterada um tom alaranjado.

Sendo a caulinite um mineral de argila (de dureza relativa 2/2,5), simples perceber as

alteraes na dureza da rocha quando alterada pois a caulinite que (por ser insolvel) passa a

constituir o novo mineral da rocha (caulinito), desagrega-se muito mais facilmente que os feldspa-

tos, atribuindo assim um grau de dureza extremamente inferior amostra de granito alterado,

quando comparado com a amostra de granito so, permitindo assim que esta se desintegre com

um simples bisturi.

O facto de, quando se imergiram as amostras, se terem registado diferenas entre a amos-tra de granito so (em que no se registaram alteraes) e a amostra de granito alterado (em que

a gua ficou turva, acastanhada e com partculas em suspenso), deve-se fraca coeso da

amostra de granito alterado, comparativamente com a amostra de granito so. Uma vez mais fra-

ca, a amostra de granito alterada (com caulinite) tende a fragmentar-se em pequenas partculas

que ficam em suspenso e do aquele tom gua, o que no se verifica na amostra de granito

so.

Quanto ao brilho, a meteorizao fsica e qumica ao contriburem para o aparecimento de

novos minerais como a caulinite, conduzindo a que os cristais de quartzo visveis macroscopica-


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mente e que conferiam um brilho vtreoa certos pontos da amostra de granito so, sejam camu-

flados na amostra de granito alterado.

No geral, podemos assim afirmar que a experincia decorreu com sucesso, embora ao

longo da atividade, o grupo tenha experienciado alguns contratempos, como o facto de o gobelem que se encontrava a amostra de granito alterado ter sido quebrado acidentalmente.

Apesar do sucedido foi possvel relacionar os contedos apreendidos nas aulas de

Geologia com as observaes realizadas no laboratrio, sendo que estas coincidiram com o pre-

visto teoricamente. Esta atividade foi igualmente importante, em termos humanos, por nos ter aju-

dado a trabalhar em grupo e a apurar a nossa capacidade de problematizao.


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BIBLIOGRAFIASILVA, Amparo Dias da; SANTOS, Maria Ermelinda; GRAMAXO, Fernanda et al. Terra,

Universo de Vida 2 Parte: Geologia Biologia e Geologia 11. ano. 1 Edio (4 Reimpresso)

Porto Editora, Porto, 2012, pp. 54-58 ISBN 978-972-0-42172-2

http://pt.wikipedia.org/wiki/Granito

http://oficina.cienciaviva.pt/~pw054/vidro/AlteRochas.htm

http://pt.wikipedia.org/wiki/Mica

http://pt.wikipedia.org/wiki/Feldspato

http://pt.wikipedia.org/wiki/Ortoclase

http://pt.wikipedia.org/wiki/Microclina

http://moodle.freiluisdesousa.pt/file.php/23/ppt_bio/rocha_sed_1.pdf

http://www.rc.unesp.br/igce/aplicada/DIDATICOS/M%20RITA/aula09r.pdf

http://geohistorialx.webnode.pt/serra-de-sintra2/ascensaodomacico/

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