04. Rochas orgânicas

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INTRODUÇÃO 
Conteúdo orgânico. 
Alteração por organismos ou oxidação e liberação de CO2 e H2O.
Condições em ausência de oxigênio cria estáveis compostos que entram no registro geológico.
Ambientes euxínicos.
ROCHAS ORGÂNICAS
A funçaõ clorofiliana ou fotosíntese. 
Uso de CO2 e H2O, luz e clorofila para produzir carbohidratos:
6CO2 + 6H2O = C6H12O6 + 6O2
Decomposição de substância orgânica é o processo inverso.
Pequena quantidade nas rochas.
Arenitos: 0.05%
Calcários: 0.3%
Pelitos: 2%
Depósitos orgânicos modernos e antigos. 
Modernos: humus, turfa e sapropel. 
Antigos: carvão mineral, linhito e petróleo (oil shales).
DEPÓSITOS ORGÂNICO MODERNOS
Humus
Nos horizontes O ou A horizon dos solos. Os produtos principais são ácidos húmicos que lisciviam os minerais e permitem o transporte de íons no solo, facilitando o uso de substâncias minerais pelas plantas.
Em geral não forma rochas. O humus é alterado.
O humus é conservado só em solos hidromorfos.
Turfa
Restos vegetais acumulados em pântanos. 
Produção concentrada às altas latitudes. 
Pode ser formado por musgo (Sphagnum sp.), Ciperaceae, Graminae (moorland peat) ou por canas (fen peat).
Sapropel
Sapropel é formados por algas planctónicas (como Botryococcus).
Se forma em água paradas e relativamente profundas de bacias fechadas. 
È frequentemente misturado com depósitos terrígenos.
Autóctonos e alóctonos
Depósitos orgânicos autóctonos
Depositados no mesmo lugar de formação. Linhito e carvão têm que possuir menos do 33% de material inorgânicos. Pela extração tem que ser menos do 10%.
DEPÓSITOS ORGÂNICO ANTIGOS
Depósitos orgânicos alóctonos
Material transportado ou depositado por decantação: argilitos betuminosos (oil shales) ou cannel coal. Oil shales contêm mais de 33% de material inorgânico.
Betume: hidrocarboneto sólido ou líquido soluvel com solventes orgânicos (acetona).
Asfalto: tipo de betum sólido or semi-sólido; sinônimo, em geral, de betume.
Querogênio: geopolímero.
Petróleo: óleo e gas constituído por uma cadéia de hidrocarbonetos, alóctono e migrado. 
PETRÓLEO
H e grau °API (graus American Petroleum Institute): 
°API = (141.5/peso específico a 60°) - 131.5
°API varia de 5 até 60; maior grau °API, maior quantidade de H, maior a leveza e qualidade do óleo..
COMPOSIÇÃO E PRESENÇA
Metamorfismo de material orgânico.
Petróleo: óleo e gas.
Óleo: C (85% do peso) e H (13% do peso), relação 1.85/1 (H/C). Outros elementos: S, N e O. Também P e V.
Óleos doces (até 7% de S) e óleos acedos (mais 7% de S).
Petróleo é constituído de vário compostos de C e H, o mais simples é CH4 (metano).
Gas se oncontra: i) na parte alta dos reservatório de óleo, ii) misturado com óleo ou iii) isolado.
i) Gas úmido mais do 50% de propano (C3H8) e butano (C4H10). ii) Gas seco com mais do 50% de metano (CH4) e etano (C2H6).
H2S, CO2 e N2 podem ser presentes. Água salgada também.
GÉNESE DO PETRÓLEO
Matéria orgânica.
Produtividade e conservabilidade.
Bacias restritas, plataformas continentais com resurgência e estacionamento álto do mar.
Fase de metamorfismo das rochas orgânicas: 
i) diagénese
ii) catagénese
iii) metagéne
Controle de T, P e t.
DIAGÉNESE
Atividade de bactérias e não-biológica. Produção de metano, água e CO2. Se forma um geopolímero: o querogênio.
Decresce O e H/C.
O QUEROGÊNIO
Polímero de alto peso molecolar. Parecido aos lipidos. 
Tipe I
Deriva de algas lacustres unicelulares.
Tipe II
Deriva de fito e zooplancton marinho.
Tipe III
Deriva de resto vegetais de plantas vasculares
Três tipos de querogênio:
CATAGÉNESE
T 50-80°, e alta P. 
Reação termocatalítica e transformação de querogênio (thermal cracking) em betume (sólido), óleo (líquido) e gás. 
Maturidade da geração.
Decresce H/C e O/C.
Passagem a geraçaõ de gás (propano - C3H8 ).
Janela do óleo (oil window), ao redor de 70-100°.
Acima de 150° geração de gás seco (metane).
A função do tempo.
METAGÉNESE
T>150°, últimos hidrocarbonetos (metano). 
H/C chega a 0. Grafita.
CARVÃO
INTRODUÇÃO 
Carvão húmico (autôctono) e carvão sapropelítico (allôctono). 
CARVÃO HÚMICO
Lugar de formação.
Processo de formação do carvão é carbonificação ou coalification. 
Perdas de elementos voláteis, como H, CH4, H2O, CO2, e enriquecimento de C.
O grau (rank) do carvão depende do processo de carbonificação.
O grau (rank) do carvão começa com turfa e termina com grafita. 
Aumenta o conteúdo em carbono, diminui o conteúdo em voláteis.
Carvão húmico: 
i) turfa (peat), ii) linhito (soft brown coal), iii) carvão sub-betuminoso (hard brown coal), iv) carvão betuminoso (hard coal), v) semi-antracita, vi) antracita, vii) grafita.
lignite
peat
bituminous coal
anthracite
graphite
Carvão húmico: 
i) turfa, ii) linhito (soft brown coal), iii) carvão sub-betuminoso (hard brown coal), iv) carvão betuminoso (hard coal), v) semi-antracita, vi) antracita, vii) grafita.
Anthracite
Em turfa e linhito se reconhecem restos vegetais, são típicos de Terciario e Mesozoico.
De linhito para carvão sub-betuminoso produz-se um processo de gelificação, as celulas vegetais são homogeneizadas e compactadas.
lignite
Bituminous coal
O carvão betuminoso é duro e frágil, contem o 75-90% de C.
A antracita contem mais do 90% de C, é dura, brilhante e com fractura concoidal. 
peat
CARVÃO SAPROPELÍTICO
Cannel coal maciço, fractura concoidal, fine. Formados por algas, esporos e minutos restos vegetais.
Boghead coal parecido a Cannel coal, mas formados só por algas tipo Botryococcus.
Lugares de formação.
Botryococcus
Fatores de controle: produção e conservação. 
Pântanos: definiçaõ. 
SISTEMA DEPOSICIONAL DO CARVÃO
Equação de Bellamy equation: afluxo + precipitação = defluxo + evaporação + retenção.
Critérios para reconhecer carvão autóctono:
Raizes e paleossolos
Granulometria, 
Abrasão dos clastos, 
Depósitos clásticos, 
Troncos em posição de vida (in situ).
Camadas de carvão e paleossolos.
Pântano hombrotrófico
Pântano minerotrófico
Classificação
swamp
marsh
bog
fen
Geometria, espessura e qualidade dependem: 
a) Posição do rio, 
b) Dimensão do pântano.
Precipitação e Temperatura. Produção às altas latitudes.