OS DIFERENTES RESERVATÓRIOS E SUAS COMPOSIÇÕES

Em relação às fases sólidas, os elementos químicos formam os minerais e os minerais formam as rochas, que constituem as principais unidades geodinâmicas do manto e da crosta. Alguns elementos ocorrem em teores particularmente elevados na água do mar ou na atmosfera (H, O, N, Ar). As rochas terrestres são divididas em três grandes categorias: as rochas ígneas, como basaltos e granitos, geradas por processos magmáticos, ou seja, pela fusão de rochas; as rochas sedimentares, formadas pela acumulação de partículas clásticas ou biogênicas, ou pela precipitação química nos fundos oceânicos e em outros corpos aquosos; e as rochas metamórficas, produzidas pela transformação de rochas preexistentes submetidas a elevada temperatura e pressão e, na maioria dos casos, na presença de água e fluidos carbônicos.

As rochas extraterrestres não podem ser classificadas exatamente da mesma maneira. Rochas ígneas ocorrem na Lua, muito provavelmente em Marte e formam alguns tipos de meteoritos (acondritos). Outro tipo de meteoritos, os chamados condritos, não têm equivalentes terrestres. Os condritos se formam pela condensação de gases de uma nebulosa solar e por gotículas de líquidos silicáticos denominadas cândrulos, as quais dão nome a eles. As transformações metamórficas podem afetar rochas planetárias e meteoritos.

Reservatório é um termo genérico que se refere a uma grande porção de rocha (manto, crosta), água (oceano) ou gás (atmosfera), cuja composição é contrastante em relação à composição dos demais reservatórios. Os reservatórios podem conter vários componentes, cujas proporções são normalmente muito diferentes nos vários reservatórios: por exemplo, as rochas ricas em Si da crosta continental são facilmente distinguíveis das rochas ricas em Mg do manto. Um reservatório pode apresentar continuidade espacial (p. ex. o oceano) ou estar fragmentado em várias regiões da Terra (p. ex. porções de crosta oceânica recicladas no manto inferior). Os elementos químicos mais abundantes dos principais reservatórios estão listados no Apêndice A. Para se ter uma noção mais completa da distribuição dos elementos químicos nos reservatórios é necessário considerarmos os minerais presentes em cada caso (ver capítulo seguinte). O oxigênio está presente em praticamente todos os reservatórios, ao passo que o silício está restrito aos silicatos, que são os minerais mais abundantes da Terra. O teor de silício dos minerais é um parâmetro particularmente importante porque a concentração de sílica (SiO2) é uma medida da "acidez" das rochas: este termo obsoleto, que data da época em que os silicatos eram considerados como sais de ácido silícico, ainda está bastante presente na literatura. A concentração de sílica é crescente na sequência de minerais desde olivina, piroxênio, anfibólio e mica até feldspato e quartzo. Magnésio e ferro são especialmente abundantes em olivina e piroxênio nas rochas ígneas e em anfibólio e filossilicatos (biotita, clorita e serpentina) nas rochas metamórficas. Um rocha félsica (ácida), como um granito ou riolito, é rica em silício e pobre em Mg e Fe; uma rocha máfica, cujo exemplo arquetípico é o basalto, tem altos teores de Mg e Fe. O cálcio é encontrado em minerais ígneos como piroxênios e feldspato cálcico (plagioclásio), em carbonatos sedimentares e em anfibólios metamórficos. O alumínio pode seguir diferentes trajetórias: nas rochas ígneas se situa, em ordem crescente de pressão, em plagioclásio, espinélio (óxido) e granada; em rochas sedimentares se concentra em argilominerais; e nas rochas metamórficas, em macas (biotita, muscovita). Potássio e sódio estão principalmente concentrados em micas e feldspatos.

Quando uma rocha se funde, alguns elementos participam mais facilmente da fusão (Na, K, AI, Ca, Si), enquanto outros são mais refratários (Mg e, em menor grau, Fe). Do mesmo modo, alguns elementos são mais solúveis em água (Na, K, Ca, Mg) que outros, causando um racionamento geoquímico durante a erosão e a sedimentação.

Em comparação com a Terra como um todo, o manto tem composição mais rica em elementos refratários, especialmente em Mg e Cr, e teores baixos de elementos que participam mais facilmente da fusão, como Na, K, AI, Ca e Si, o que demonstra um caráter residual do manto em processos de fusão.

Os principais minerais do manto superior são a olivina e o piroxênio, que formam o peridotito, sua rocha mais abundante. A crosta continental, por outro lado, é rica em elementos com menor ponto de fusão (incorporados principalmente em quartzo, feldspatos e argilominerais), que refletem um caráter de "fração líquida" da fusão, em contraste com o manto residual. Os oceanos são, obviamente, enriquecidos em elementos solúveis, tanto cátions Na, K, Ca) como ânions (CI^-, SO₄^2-), ao passo que os elementos insolúveis e de menor ponto de fusão (Si, AI, Fe) se acumulam nos sedimentos clásticos (argilominerais).

As composições do Sol, da crosta e do manto terrestres etc. são fornecidas no Apêndice A. Em alguns casos, a determinação dessas composições não é uma tarefa simples. Enquanto a análise espectroscópica do Sol e as análises de meteoritos, da composição da água do mar e dos rios podem ser feitas diretamente, a determinação da composição da crosta traz consigo a discussão sobre a natureza da crosta inferior, bem como do manto inferior, do núcleo e da Terra como um todo. Não obstante, os mecanismos responsáveis pela formação dos grandes -- mas não diretamente observáveis – reservatórios são relativamente bem conhecidos, permitindo que suas composições sejam estimadas.

O texto acima foi extraído de: ALBARÈDE, Francis. Geoquímica: uma introdução. São Paulo : Oficina de Textos, 2011.