Ambientes de Sedimentação

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UC Estrat. Paleo
Aula 03 – 27/08/21
Ambientes de sedimentação
Objetivos
● Introdução aos ambientes de sedimentação
● Aspectos gerais
AMBIENTES 
DE 
SEDIMENTAÇÃO
Tópicos
● Intemperismo e origem dos sedimentos
● Erosão 
● Transporte e sedimentação
● Diagênese e litificação
● Ambientes de sedimentação
Intemperismo e origem dos sedimentos
Generalidades
● O intemperismo (ou meteorização) é o conjunto de processos naturais que 
causa a alteração das rochas, próximas da superfície terrestre, em 
produtos que estejam mais em equilíbrio com novas condições físico-
químicas diferentes das que deram origem à maioria dessas rochas (Ollier, 
1969 e 1975).
● Nos ambientes naturais, entre os parâmetros físico-químicos mais 
importantes, tem-se o pH (potencial do íon hidrogênio) e Eh (potencial de 
oxirredução)
Generalidades
● O potencial de oxirredução varia desde 
fortemente redutor (zona de sulfetos de 
ferro, como a pirita) até fortemente 
oxidante (zona de óxidos e hidróxidos de 
ferro, como a hematita). 
● Ambos constituem variáveis 
independentes, que podem ocasionar a 
oxidação do ferro, a lixiviação da andesina
ou a decomposição da matéria orgânica.
Generalidades
● A zona de intemperismo, que corresponde à profundidade afetada por este 
fenômeno envolve, na prática, meia dúzia de tipos de rochas mais comuns 
compostas por meia dúzia de minerais principais (silicatos, óxidos, sulfetos, 
carbonatos, sulfatos e fosfatos), formados por oito elementos químicos mais 
importantes (0, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na e K). 
● Segundo Leopold et al., (1964), dos quase 150 milhões de quilômetros 
quadrados de terras emersas, sujeitas à ação do intemperismo, 75% são 
ocupados por rochas sedimentares e apenas 25% por rochas cristalinas 
(metamórficas e ígneas). 
● Por outro lado, mais de 90% das regiões continentais são ocupados por 
folhelhos (52%), arenitos (15%), granitos e granodioritos (15%), calcários (7%), 
basaltos (3%) e outras rochas (8%)
Produtos do intemperismo
● Por definição, o intemperismo age na 
interface entre a atmosfera e a litosfera 
e inclui os processos que levam à 
desagregação das rochas expostas na 
superfície da Terra. 
● São originadas partículas minerais 
discretas (produtos residuais) presentes 
na rocha matriz, que permanecem mais 
ou menos inalteradas, ao lado de novos 
minerais formados por intemperismo, 
além de materiais em solução.
Produtos do Intemperismo
Tipos de intemperismo
Intemperismo físico
● O intemperismo físico por expansão térmica devida à insolação ocorreria 
em regiões com grandes amplitudes térmicas entre o dia e a noite, fato 
que é característico de regiões desérticas.
● Desse modo, as rochas expandem-se e contraem-se e, como a maioria 
das rochas possui condutibilidade térmica muito baixa, estabelece-se um 
gradiente de temperatura entre a superfície e o interior, quando uma 
rocha é aquecida.
Intemperismo físico
1. Variação de temperatura (termoclastia); 
2. Alívio de pressões; 
3. Congelamento e degelo (crioclastia); 
4. Crescimento de cristais (haloclastia); 
5. Hidratação de minerais; 
6. Processos físico-biológicos (bioclastia).
Intemperismo químico
● O intemperismo químico ocorre quando o equilíbrio do conjunto de 
átomos, que constitui os minerais é rompido e ocorrem reações químicas 
que conduzem o mineral a um arranjo mais estável, sob novas condições 
mais próximas da superfície terrestre. 
● O agente principal de intemperismo químico é a água. Poucos minerais 
formadores das rochas reagem com água pura, exceto os minerais mais 
solúveis dos evaporitos. Porém, as águas pluviais e subterrâneas são, em 
geral, levemente ácidas pela dissolução de dióxido de carbono (CO2) da 
atmosfera, formando um ácido carbônico (H2CO3) diluído. O pH é também 
frequentemente diminuído pela presença de ácidos fúlvicos e/ou húmicos 
produzidos por processos biológicos de degradação de materiais vegetais 
dos solos.
Intemperismo químico
● Os principais tipos de reações químicas que ocorrem durante o 
intemperismo químico das rochas são:
○ dissolução;
○ oxidação ou redução; 
○ hidratação ou hidrólise, 
○ Carbonatação; e 
○ quelação.
Fatores que influenciam na velocidade do 
intemperismo químico
1. Clima
2. Relevo e drenagem
3. Vegetação e umidade
4. Estrutura da rocha
5. Textura da rocha
6. Constituição da rocha externos (água ionizada + °C)
internos (k, comp. Química)
FATORES
Influência do clima
Influência do clima
O ambient
e
mai
s
favoráve
l
a
ointemperismo químico é aquele em que
a
água e o ar passam com liberdade
e
Influência do relevo
Quanto maior a superfície específica da rocha, maior a velocidade do intemperismo
Superfície específica é a relação entre a área externa e o volume de um corpo sólido.
O volume de rocha permanece com 1 m3
Superfície específica aumenta com o grau de fraturamento
permeabilidade.
Influência da estrutura
da rocha: granito pouco
fraturado e basalto muito
fraturado.
Influência da textura das rochas
(Afanícas e faneríticas)
Formação de matacões pelo intemperismo:
esfoliação esferoidal
Produtos do intemperismo químico sobre as rochas:
matacões com esfoliação esferoidal
Série de Bowen e de Goldich
Série de Bowen e de Goldich. Estabilidade de minerais. Fonte: adaptada de: http://geodinamica.no.sapo.pt/html.
Influência do tipo de rocha
NOTAS SOBRE O INTEMPERISMO
• Solos formados em ambientes onde há predominância do intemperismo físico
apresentarão composição mineralógica semelhante às rochas de origem.
• Nesses solos os minerais primários serão predominantes em relação aos
minerais secundários.
• Solos onde o intemperismo químico é predominante são mais profundos e
contêm mais finos.
• Nesses solos os minerais secundários serão predominantes na fração fina.
• Quartzo é fisicamente estável (dureza 7 na escala Mohs)
é um mineral quimicamente mais estável que a maioria
dos minerais primários e predominam em solos granulares.
Destino dos produtos do intemperismo: deposição
Intemperismo e ciclo sedimentar
● A erosão, o transporte e a deposição são processos fundamentais na 
geologia física.
● Modificam o relevo e promovem a deposição nas margens continentais.
● As taxas dessas transformações são muito baixas ==> tempo.
Intemperismo e 
ciclo sedimentar
● O ciclo sedimentar é 
composto pelas fases 
de intemperismo, 
erosão, transporte, 
deposição, litificação 
(ou diagênese) e 
soerguimento.
Competência de agentes geológicos
Erosão: generalidades
● A erosão é um fenômeno natural, através do qual a superfície terrestre é 
devastada e afeiçoada por processos físicos, químicos e biológicos de 
remoção, que modelam a paisagem.
Erosão: generalidades
● Se uma fase de sedimentação, for interrompida por um episódio de 
erosão, são originadas discordâncias erosivas.
● Estas podem ser provocadas por interrupção momentânea na 
subsidência de uma bacia ou por mudanças nas condições 
hidrodinâmicas, causando erosão parcial do sedimento recém-depositado 
==> comprova-se pela estrutura de corte e preenchimento (cut and fill
structure) ==> discordância local do tipo diastema.
Tipos de erosão
● Erosão fluvial
○ Denominada de erosão normal em geomorfologia ou erosão geológica em 
geologia, referindo-se ao trabalho de remodelamento do relevo exercido 
pelos rios nas vertentes e interflúvios.
○ Controlada pela litologia e estrutura das rochas.
● Erosão marinha
○ provocada pelas ondas nas regiões litorâneas ==> falésias marinhas ativas.
Tipos de erosão
● Erosão eólica
○ O fenômeno de delação eólica que consiste na remoção de material 
particulado fino pela ação do vento é mais acentuado nas regiões áridas e 
semiáridas.
● Erosão glacial
○ Relacionada a modificação da configuração da superfície terrestre por 
atividade das geleiras: pavimentos estriados, vales um U, vertentes côncavas, 
etc.
Tipos de erosão
● Erosão lateral: Efeito de erosão horizontal de rio em estado de maturidade,promovendo o alargamento do seu leito. Contrariamente, na juventude a 
erosão vertical conduz ao aprofundamento do leito
● Erosão vertical: Efeito de erosão vertical de rio em estado de juventude, 
propiciando o aprofundamento do seu leito, de maneira contrária ao rio em 
estado de senelidade.
● Erosão remontante: Processo de erosão que atua nas cabeceiras de um 
vale fluvial, conduzindo ao aumento da extensão em parte por 
intemperismo e gravidade, atuando em conjunto com os processos fluviais.
Tipos de erosão
● Erosão diferencial ou seletiva: A erosão diferencial é um processo 
erosivo eminentemente seletivo. Ela faz-se mais enérgica em rochas 
frágeis e mas “suave” em rochas mais resistentes. Essa modalidade 
de erosão seletiva tem como principal mérito ressaltar as diferenças de 
dureza do material rochoso.
● Erosão laminar: Erosão causada por água corrente através da enchente 
laminar, através de fluxos rasos e espalhados não canalizados, 
diferentemente da maioria dos rios.
Ciclo sedimentar
● Bacias sedimentares são alimentadas por sedimentos particulados 
(clástico) e íons em solução, formados pela denudação (erosão) de áreas 
emersas e transporte principalmente por rios (mas também por geleiras 
e vento) até a bacia.
● A água corrente dos rios transporta sedimentos particulados por tração
(cascalhos e parte da areia) e suspensão (parte da areia, silte e argila). 
Essa água é uma parte da água precipitada como chuva.
Ciclo sedimentar
Ciclo sedimentar
Parte do volume de chuva da bacia de drenagem tem outros destinos, pois o 
balanço hídrico de uma bacia fluvial é composto por vários fluxos:
P = precipitação, T = transpiração, E= evaporação, ∆�= variação do volume de 
água do solo, ∆�= variação do volume de água do aquífero, R= escoamento 
fluvial na foz (run-off)
� = � + � + ∆� + ∆� + 
Ciclo sedimentar
● O quociente do escoamento fluvial pela precipitação na área de 
captação é o coeficiente de run-off
Ciclo sedimentar
● Se a descarga de sedimento e produtos em solução que saem de uma 
bacia de drenagem é D, e não há variação na proporção de sedimentos 
acumulados nas planícies aluviais, então a taxa de denudação média em 
períodos longos de tempo é dado por:
Onde h = elevação, ϕ = porosidade e ρ = densidade das rochas da área-fonte, Ad = área 
denudada. Sendo D dado em Kg/ano. 
● Assim, o cálculo da taxa de denudação exige o conhecimento dos fluxos de 
sedimentos e solúveis nas águas de escoamento
Ciclo sedimentar
● Um conceito importante para o estudo da fábrica siliciclástica é o de 
Produção sedimentar (sediment yield), ou fluxo sedimentar por área da 
bacia de drenagem.
● Se Ds é o fluxo de sedimentos detríticos (sem solúveis), a Produção 
sedimentar R, é dada pela expressão:
 = 
�
�
�
Ciclo sedimentar
● O volume total de sedimentos que chega às bacias oceânicas no planeta é 
de 20 x 109 t/ano, e com a Terra tem uma área de 1,49 x 108 km2 , a 
produção sedimentar média do planeta é de 135 t/km2/ano . 
● Essa produção varia muito em cada bacia de drenagem, desde menos de 
1 t/km2/ano em alguns rios da Sibéria até mais de 50.000 t/km2/ano em 
rios Chineses que drenam áreas de sedimentos eólicos finos (loess) de fácil 
erosão. 
● Os principais controles sobre a produção sedimentar são precipitação
(que controla alteração das rochas-fonte), efeitos topográficos (altitude, 
declividade, etc) e tipo de rocha-fonte.
Locais e taxas de erosão totais estimadas 
Distribuição global da taxa de sedimentos
Efeito da altitude
Efeito do tipo de rocha
Aporte
O aporte sedimentar para 
a bacia é o produto da 
produção sedimentar pela 
área da captação de 
drenagem, assim, rios com 
grande captação tem mais 
sedimento sendo 
transportado.
Bibliografia
Bibliografia básica
Suguio, K. Geologia Sedimentar. São Paulo: Editora Blucher, 2003. 9788521214908. 
Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788521214908/. 
Acesso em: 28 May 2021
Born, C. R. Petrologia. Porto Alegre: Grupo A, 2021. 9786556901831. Disponível em: 
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9786556901831/. Acesso em: 28 May 
2021
CARVALHO, I. S. Paleontologia: conceitos e métodos. Vol. 1. 3a. Ed. Rio de Janeiro: 
Interciência. 2010. Disponível em: 
https://plataforma.bvirtual.com.br/Leitor/Publicacao/49835/pdf/0. Acesso em: 28 May 
2021
Bibliografia
Bibliografia complementar
CHARLES, P.; YVES, L.; MAURICE, R.; STÉPHANE, G. Princípios de Geologia. Grupo A, 2013. 
9788565837804. Disponível em: 
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788565837804/ . Acesso em: 28 May 2021
CARVALHO, I. S. Paleontologia: microfósseis e paleoinvertebrados. Vol. 2. 3a. Ed. Rio de Janeiro: 
Interciência. 2010. Disponível em: 
https://plataforma.bvirtual.com.br/Leitor/Publicacao/49836/pdf/0 Acesso em: 28 May 2021
WICANDER, R.; MONROE, J.S. Geologia - Tradução da 2ª edição norte-americana. São Paulo, SP: 
Cengage Learning Brasil, 2017. 9788522126194. Disponível em: 
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788522126194/ Acesso em: 26 May 2021
JOHN, G.; TOM, J. Para Entender a Terra. Porto Alegre: Grupo A, 2014. 9788565837828. Disponível 
em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788565837828/ . Acesso em: 28 May 2021
SUGIO, Kenitiro. Geologia do quaternário e mudanças ambientais. São Paulo: Oficina dos textos, 
2010. Disponível em: https://plataforma.bvirtual.com.br/Leitor/Publicacao/180529/epub/0 Acesso 
em: 28 May 2021