Grupo I - 19 · Exame Nacional Biologia e Geologia 2.ª fase 2024

Texto 3

Na natureza, após o processo de cristalização, os minerais podem sofrer microfraturação, permitindo a circulação de fluidos. Quando isto ocorre, formam-se, no interior dos minerais, inclusões fluidas que preservam gotículas de um fluido (líquido ou gasoso). A formação destas inclusões fluidas ocorre em profundidade, quando os minerais hospedeiros são sujeitos a elevadas pressões e temperaturas, aprisionando fluidos aquecidos (fluidos hidrotermais).

Visando monitorizar o processo de serpentinização, foram criadas, artificialmente, inclusões fluidas com diferentes salinidades no interior de cristais de olivina, observando-se, posteriormente, a sua evolução. Nestas inclusões, os fluidos iniciais eram constituídos por soluções aquosas de $\text{NaCl}$ e $\text{MgCl}_2$, em proporções semelhantes às que existem na água do mar, e apresentavam salinidades totais iniciais de 1%, 3,5%, 6% e 10% (em massa).

Procedimento experimental:

As olivinas, com inclusões de soluções a diferentes salinidades, foram colocadas numa mufla à temperatura de 280 °C, sob pressão de 500 bar, e foram regularmente monitorizadas durante 270 dias.

As amostras foram retiradas da mufla, de 5 em 5 dias, durante 2 a 5 horas, para serem examinadas petrograficamente e para análise da concentração do fluido, sendo depois reintroduzidas na mufla.

Resultados:

No início da experiência, verificou-se que as inclusões formadas no interior dos cristais de olivina continham a solução aquosa e vapor.

Observou-se que, nas inclusões fluidas com salinidade total inicial de 10% (em massa), os primeiros minerais resultantes do processo de serpentinização surgiram após 120 dias.

Na Tabela 1, estão representados os minerais que se foram formando nas inclusões fluidas cuja salinidade total inicial era de 3,5% (em massa), bem como a variação da salinidade do fluido no interior dessas inclusões, ao longo do tempo.

Tabela 1

Baseado em: H. M. Lamadrid et al., «Effect of water activity on rates of serpentinization of olivine», in Nature Communications, 2017.

19. Na natureza, a infiltração de $\text{CO}_2$ com origem externa ou com origem mantélica, em rochas básicas e ultrabásicas, origina carbonatos, como a calcite ($\text{CaCO}_3$) e a dolomite [$\text{CaMg}(\text{CO}_3)_2$], que se formam nas fissuras e nos poros das rochas.

Utilizando a capacidade de reação do $\text{CO}_2$ com as rochas básicas e ultrabásicas, tem vindo a ser desenvolvido um processo artificial de captura e armazenamento geológico do $\text{CO}_2$ (CCS – Carbon Capture and Storage), que tem sido apontado como uma das soluções para controlar o efeito de estufa.

Explique de que modo o processo CCS permite controlar o aumento do efeito de estufa.

Na sua resposta, refira a composição mineralógica e química do basalto e a possibilidade de se formarem carbonatos no interior desta rocha.