Vulcanologia

Vulcanismo primário: caracteriza-se pela ocorrência de erupções vulcânicas.

Vulcanismo central: o aparelho vulcânico chama-se vulcão.

Cone vulcânico: elevação de forma cónica, resultante da acumulação libertados durante uma erupção.

Chaminé vulcânica: canal no interior do aparelho vulcânico, que estabelece a comunicação entre a câmara magmática e o exterior.

Cratera: abertura do cone vulcânico, em forma de funil, que se localiza no topo da chaminé, formada por explosão ou por colapso da chaminé.

Câmara magmática: local situado no interior da Terra, onde se acumula, que se designa magma. Nem todos os vulcões possuem esta estrutura. Por vezes, o magma ascende directamente da zona onde é formado.

Cones secundários: pequenos cones vulcânicos localizados nos flancos do cone principal, alimentados pela chaminé e pela câmara magmática deste.

Magma: material rochoso fundido.

Lava: magma após ter perdido determinada quantidade de gases (alteração da composição química).

Caldeira: forma-se por colapso ou explosão da parte superior do cone vulcânico. Se reter a água das chuvas pode formar uma lagoa.

à Como se forma uma caldeira de colapso?

Vulcanismo fissural: as erupções ocorrem ao longo de fracturas da superfície terrestre.

Piroclastos: materiais resultantes da solidificação de lava.

Cinzas: fragmentos muito finos, facilmente transportados pelo vento.

Lapilli ou bagacina: pequenos fragmentos angulares arredondados que podem ser expelidos em estado sólido ou plástico (semifundido).

Bombas: grandes pedaços de lava solidificada. Têm uma forma muito particular, devido ao seu trajecto aéreo.

Escória vulcânica: fragmentos com o mesmo tamanho das bombas, irregulares na forma e pouco densas.

à em relação à quantidade de sílica a lava pode ser classificada em:
- básica (pouca sílica)
- intermédia (quantidade intermédia de sílica)
- ácida (grande percentagem de sílica)

à a lava pode ser viscosa (temperatura próxima da de solidificação, ácida, rica em gases) ou fluida (temperatura superior à de solidificação, básica, pobre em gases).

Solidificação de lavas fluidas:
- lavas encordoadas ou pahoehoe : lavas muito fluidas que se deslocam facilmente
- lavas escoriáceas ou aa : lavas fluidas que se deslocam lentamente
- lavas em almofada ou pillow lavas: lavas fluidas que arrefecem dentro de água

Solidificação de lavas viscosas e fenómenos associados:
- agulhas vulcânicas : quando a lava muito viscosa solidifica na chaminé
- domos ou cúpulas : a lava viscosa solidifica sobre a abertura vulcânica, obstruindo a cratera
- nuvens ardentes : massas densas de cinzas e gases, libertadas de modo explosivo e dotadas de grande mobilidade. Muito destrutivas porque se deslocam próximo da superfície terrestre e os gases expelidos combinam-se entre si e com a água formando ácidos tóxicos.

Tipos de erupção vulcânica tendo em conta as suas características:
- efusivo : lavas fluidas, que permitem que os gases se escapem lentamente, associam-se a erupções calmas.
- explosivo : lavas viscosas, que retêm os gases, associam-se a erupções violentas que podem destruir, total ou parcialmente, o aparelho vulcânico.
- misto : alternância de episódios efusivos e pouco explosivos.

Vulcanismo secundário ou residual: manifestações de actividade vulcânica de modo menos violento que as erupções.

Nascentes termais: fontes de libertação de águas quentes, ricas em sais minerais.

Águas magmáticas ou juvenis: quando as águas libertadas resultam do arrefecimento e consequente condensação do vapor de água que se liberta do magma.

Águas termais: resultam da infiltração e acumulação de água em rochas ou do aquecimento de água pluviais.

Fumarolas: emissões de vapor de água. Podem ser sulfataras (emissão de gases ricos em enxofre) ou mofetas (emissão de gases tóxicos).

Géiseres: emissões descontínuas de água e de vapor de água a altas temperaturas através de fracturas.

Utilização do calor geotérmico libertado pelo vulcanismo secundário:
- balneoterapia/termalismo
- aquecimento ambiente (climatização)
- aquecimento de águas
- piscicultura
- culturas de estufa
- confecção de alimentos
- secagem da madeira
- secagem de alimentos
- conversão do calor em electricidade (fins domésticos, industriais, etc.)

Vulcanismo de subducção (O-O): Nas zonas de subducção há formação de magma (pouco profundo e viscoso). Este magma é depois libertado através de episódios eruptivos do tipo explosivo. Originam-se arcos de ilhas vulcânicas.

Vulcanismo de subducção (O-C): Nas zonas de subducção há formação de magma (pouco profundo e muito viscoso). Este magma é depois libertado através de episódios eruptivos do tipo explosivo. Originam-se cadeias montanhosas costeiras com actividade vulcânica.

Vulcanismo de intraplaca oceânica: Os magmas (profundos) ascendem à superfície no meio de uma placa. Desencadeiam erupções do tipo misto ou efusivo. Originam ilhas no meio das placas oceânicas.

Vulcanismo de intraplaca continental: Os magmas (profundos) ascendem à superfície no meio de uma placa. Desencadeiam erupções do tipo misto ou efusivo. Originam vulcões.

Vulcanismo de vale de rift: o magma penetra pelas fissuras criadas pelos limites divergentes e ascende até à superfície, onde gera erupções do tipo não explosivo.

Distribuição dos vulcões: limites de placas tectónicas, nomeadamente anel de fogo do pacífico, a crista média oceânica, o Rifte Valley africano.

Vulcanismo

vulcanismo consiste nos processos pelos quais o magma e os gases a ele associados ascendem, a partir do interior da Terra (Ver o Tema Estrutura da Terra), à superfície da crusta terrestre incluindo a atmosfera. O ramo da Geologia que se dedica ao estudo do Vulcanismo designa-se por Vulcanologia. O termo que está na origem destas palavras é Vulcão. É uma palavra de origem Latina, Vulcano o deus do fogo. Entendemos por Vulcão uma abertura (respiradouro) na superfície da crusta terrestre, através da qual se dá a erupção do magma, dos gases e das cinzas associadas. Do mesmo modo, a estrutura, geralmente com a forma cónica, que é produzida pelas sucessivas emissões de materiais magmáticos, é nomeada por Vulcão. Em termos gerais, a estrutura vulcânica que forma um vulcão é designada por aparelho vulcânico. Existem diferentes tipos (logo diferentes classificações) de vulcões, resultando daí diferentes configurações dos aparelhos vulcânicos, contudo estes são, normalmente, constituídos pelas seguintes partes: 1) câmara magmática, local onde se encontra acumulado o magma, normalmente situado em regiões profundas das crustas continental e oceânica, atingindo, por vezes, a parte superior do manto (Ver Estrutura da Terra e Tectónica de Placas), 2) chaminé (principal) vulcânica, canal, fenda ou abertura que liga a câmara magmática com o exterior das crustas, e por onde ascendem os materiais vulcânicos, 3) cratera, abertura ou depressão mais ou menos circular, em forma de um funil, localizada no topo da chaminé vulcânica, 4) cone vulcânico, elevação de forma cónica que se forma por acumulação dos materiais expelidos do interior das crustas (lavas, cinzas e fragmentos de rochas), durante a erupção vulcânica. Para além da chaminé vulcânica, a maioria das vezes, existem outras condutas, denominadas por filões. Também se podem formar cones laterais, secundários ou adventícios ao cone vulcânico principal.

Minerais

Mineral é um corpo natural sólido e cristalino formado em resultado da interacção de processos físico-químicos em ambientes geológicos. Cada mineral é classificado e denominado não apenas com base na sua composição química, mas também na estrutura cristalina dos materiais que o compõem. Em resultado dessa distinção, materiais com a mesma composição química podem constituir minerais totalmente distintos em resultado de meras diferenças estruturais na forma como os seus átomos ou moléculas se arranjam espacialmente (como por exemplo a grafite e o diamante). Os minerais variam na sua composição desde elementos químicos, em estado puro ou quase puro, e sais simples a silicatos complexos com milhares de formas conhecidas. Embora em sentido estrito o petróleo, o gás natural e outros compostos orgânicos formados em ambientes geológicos sejam minerais, geralmente a maioria dos compostos orgânicos é excluída. Também são excluídas as substâncias, mesmo que idênticas em composição e estrutura a algum mineral, produzidas pela actividade humana (como por exemplos os betões ou os diamantes artificiais). O estudo dos minerais constitui o objecto da mineralogia.

Malaquite
(Cu,Zn)2[(OH)2CO3]

A história da utilização dos minerais resulta da observação dos achados arqueológicos. O homem pré-histórico, para cobrir as suas necessidades, fez uso do sílex e outras variedades de quartzo. Nas sociedades neolíticas, o homem usou gemas ( minerais utilizados em joalharia e ourivesaria ) como moeda de troca. Quando descobriu os metais ( ouro, cobre, estanho, ferro ) passou a fazer uso deles. O conhecimento dos metais e a sua utilização caracterizou alguns períodos da antiguidade, como a Idade do bronze ou a Idade do ferro. Actualmente, o homem faz uso directo ou indirecto de quase todos os minerais conhecidos, mais de 2.600 espécies minerais.
As características fundamentais de espécie mineral são a ordem geométrica, a periodicidade no arranjo da matéria, bem como a natureza dos átomos que entram na composição química da espécie mineral.
No contexto do Terra Planeta "Vivo", estamos preocupados em dar a conhecer alguns aspectos dos minerais, porque eles são os constituintes das rochas que por sua vez fazem parte da composição superficial da Terra.
O domínio da Geologia que estuda os minerais chama-se Mineralogia, sendo um domínio com vários subdomínios, um dos quais é a Cristalografia que se ocupa do estudo dos cristais.
O conceito de mineral é complexo e de difícil definição, de resto como todas as definições. Contudo, atendendo aos nossos objectivos, podemos considerá-los como substâncias naturais, inorgânicas, caracterizados por propriedades físicas e químicas determinadas. De modo controverso, podemos estender aquela definição aos líquidos e gases encontrados na natureza (água, gases atmosféricos), bem como aos materiais orgânicos fósseis (petróleo – óleos minerais, carvões, resinas, asfaltos e betumes). Porém, quase todos os minerais se encontram no estado sólido e sob a forma cristalina. De acordo com a definição, os minerais são elementos ou compostos químicos, podendo-se expressar por meio de fórmulas químicas que admitem uma pequena variação, mas conservam fixa a estrutura. Deste modo, os minerais são constituídos por átomos dispostos segundo um modelo regular tridimensional característico para cada mineral. A maior parte dos minerais aparece na forma de cristais, apenas visíveis ao microscópio de luz polarizada. Os cristais são sólidos geométricos limitados por faces planas (poliedros) e de composição química definida. As faces planas de um cristal são paralelas aos planos da sua malha elementar. A malha elementar delimita uma porção de espaço dotado de uma certa quantidade de átomos. A malha elementar repetindo-se periodicamente em três direcções do espaço define uma rede de três dimensões que será o suporte geométrico das estruturas atómicas dos cristais. As propriedades geométricas de um cristal, tais como as arestas, ângulos e planos das faces, estão directamente ligadas à sua malha elementar, podendo ser descritas a partir de um certo número de operações de simetria.Os elementos de simetria de um cristal são fundamentalmente o plano de simetria, o eixo de simetria e o centro de simetria. A combinação de todos os elementos de simetria origina 32 classes de simetria, pelas quais se repartem todos os cristais. De acordo com certas características comuns ou parecidas, podem-se distribuir estas 32 classes por sete grandes grupos, os chamados sistemas cristalinos (cúbico, romboédrico, hexagonal, tetragonal, ortorrômbico, monoclínico e triclínico).

A germinação e o crescimento de um cristal estão sempre dependentes das condições físico-químicas do meio. As condições físico-químicas que determinam a génese dos minerais são, a maioria das vezes, muito complexas e, actualmente, impossíveis de reproduzir em laboratório. Os principais factores condicionantes são a temperatura, a pressão e a concentração dos elementos químicos. Estes factores não são independentes: numa solução, a solubilidade de um composto cresce com a temperatura, salvo raras excepções. Um cristal germinado a partir de uma solução sobressaturada cresce fixando as moléculas (unidades de crescimento) à sua superfície.

As propriedades químicas dos minerais estão estreitamente relacionadas, como é óbvio, com a sua composição química, com a natureza dos átomos e iões que os constituem. Mas dependem também, tal como as propriedades físicas, da sua estrutura, isto é, do arranjo das partículas elementares.
As características das ligações interatómicas nos minerais são tais que podemos considerar uma estrutura como uma associação de esferas cujas dimensões são definidas pelo raio iónico do átomo. Os catiões, as esferas mais pequenas, seriam cercadas por aniões, as esferas maiores. A associação catião mais anião forma, deste modo, um poliedro de coordenação (Ver a figura "Modelo da rede cristalina da halite NaCl"). Os poliedros de coordenação necessitam de uma neutralidade eléctrica. De acordo com este modelo, poderíamos pensar que a cada mineral corresponderia uma única estrutura e uma única composição química, expressa por uma fórmula química perfeitamente definida. Acontece que a maioria dos minerais de igual composição química pertence a uma única classe de simetria e a um único sistema cristalino. Porém, as excepções são muitas devido, fundamentalmente, às diferentes condições de pressão e temperatura em que se formam os minerais. Assim sendo e a título de exemplo vejamos o caso de um mineral chamado olivina. A sua composição química é (Fe, Mg)2(SiO4). Isto explica que o ferro (Fe) e o magnésio (Mg) são miscíveis em todas as proporções, logo a composição química da olivina não é definida. Quando se dá a substituição total do ferro pelo magnésio, passamos a ter a forsterite Mg2(SiO4) com composição química definida, no caso inverso temos a fayalite Fe2(SiO4). Entre estes dois pólos todas as composições intermédias podem existir, mantendo-se a estrutura. Estamos perante um caso de isomorfismo. Podemos, então, dizer que dois elementos são isomorfos, caso do Fe e do Mg, se podem substituir-se mutuamente dentro da mesma estrutura. Como a estrutura não se altera, as substâncias isomorfas apresentam forma cristalina muito semelhante, independentemente, da sua natureza química.

Vejamos, ainda, outra situação de excepção, embora haja muitas mais. O diamante é constituído, quimicamente, só por átomos de carbono (C); outra espécie mineral, a grafite, é igualmente constituída só por átomos de carbono (C). Embora constituídos pela mesma substância química, o carbono, estas duas espécies minerais assumem, ao cristalizar em condições físico-químicas específicas, formas cristalinas muito diversas, com graus de simetria diferentes. Enquanto o diamante cristaliza no sistema cúbico, a grafite cristaliza no sistema hexagonal. Dizemos que estes dois compostos são polimorfos, porque sendo quimicamente idênticos têm simetria diferente. Entre as referidas condições físico-químicas específicas, a temperatura tem uma importância primacial. Por exemplo, se cristais de diamante forem aquecidos a uma temperatura superior a 1500o C, à pressão normal e no vazio, dar-se-á uma transformação lenta da sua rede cristalina na rede cristalina da grafite. A 1900o C, essa transformação duma rede cristalina na outra é rápida. Isto apenas tem interesse académico, já que não existe motivo algum para transformar uma pedra preciosa como o diamante num material muito mais barato e abundante como a grafite.
A ocorrência de espécies minerais com formas cristalinas próprias de outras é um fenómeno relativamente vulgar na Natureza e tem o nome de pseudomorfismo. Neste caso os minerais apresentam falsas-formas. As pseudomorfoses podem ter géneses variadas.
Os minerais apresentam propriedades físicas, químicas e ópticas que permitem fazer a sua caracterização e identificação.
De entre as propriedades físicas destacamos a dureza, cor, cor da risca, transparência e o brilho. A dureza é, por definição, a resistência que um mineral oferece à risca provocada por uma acção mecânica externa. Na prática mineralógica utilizam-se escalas de dureza relativas, representadas por determinados minerais. A mais comum é a escala de Mohs, que contem 10 graus e é composta unicamente por minerais de risca branca. Os minerais estão ordenados segundo o seu grau de dureza, do menos ao mais duro e do seguinte modo: 1-talco, 2-gesso, 3-calcite, 4-fluorite, 5-apatite, 6-ortóclase, 7-quartzo, 8-topázio, 9-corindon, 10-diamante. Exemplificando, um mineral terá uma dureza aproximada de 8½ se risca o topázio mas é riscado pelo corindon.

Para quem tiver interessado

Bolsa de palestras do GeoFCUL
O GeoFCUL criou uma bolsa de palestras de divulgação científica especialmente concebidas para os Ensinos Básico e Secundário.

Bolsa de palestras
Respondendo ao desafio lançado por vários docentes dos Ensinos Básico e Secundário, o Departamento de Geologia da FCUL passa, a partir de 2008, a disponibilizar a todas as escolas interessadas uma Bolsa de Palestras sobre temas das Ciências da Terra especialmente concebidas para o público jovem do ensino pré-universitário.
Pretende-se, a partir do ano de 2008, Ano Internacional do Planeta Terra, contribuir activamente para a divulgação e a promoção da Geologia junto da população estudantil do Básico e do Secundário, bem como estimular a consciencialização da importância das Geociências no século XXI.

Esta iniciativa insere-se no âmbito da comemorações do AIPT 2008 no GeoFCUL.

Como usufruir da "Bolsa de Palestras"
As escolas interessadas deverão contactar directamente o docente do GeoFCUL em causa, por forma a calendarizar a realização da palestra pretendida.
As palestras realizar-se-ão, preferencialmente, nas instalações das escolas que o solicitarem.

Geologia

O que é a Geologia?
A Geologia é a ciência que estuda o Planeta Terra nas múltiplas interacções entre os diferentes sistemas terrestres, agregando diversas áreas de especialização que se afiguram essenciais a um número crescente de actividades relevantes em qualquer modelo de desenvolvimento sustentável da sociedade.
Geologia, do grego γη, ge, "Terra" e λόγος, logos, "discurso, tratado".

Importante

Pedimos desculpa por ultimamente não termos postado nada, mas andos cheios de testes e por isso não nos deixa com muito tempo livre..
Boa pesquisa