Aula 8 - Rochas Sedimentares

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Rochas Sedimentares
Sumário
• Intemperismo
– Tipos de intemperismo (Intemperismo físico, 
químico e bioquímico);
– Processos intempéricos;
• Sedimento;
– Tipos de sedimento, transporte sedimentar;
• Litificação e Diagênese;
• Rochas sedimentares;
• O que é sedimento?
• Como se formam as rochas sedimentares?
• Qual a importância de se estudar rochas
sedimentares?
Intemperismo
• Conceito – conjunto de modificações de ordem física
(desagregação) e química (decomposição) que as rochas e
minerais sofrem ao aflorar na superfície da Terra por ação de
agentes atmosféricos e biológicos.
• Os produtos do intemperismo, rocha alterada e solo, estão
sujeitos aos processos de erosão, transporte e sedimentação;
• A ação destes processos levam à denudação continental, ou
seja, aplainamento do relevo terrestre;
• Fatores que controlam a ação do intemperismo:
1. Clima: variação sazonal da T e distribuição das
chuvas;
2. Relevo: influi no regime de infiltração e drenagem
das águas pluviais;
3. Fauna e Flora: fornecem matéria orgânica para
reações químicas e remobilizam materiais;
4. Rocha parental: segundo sua natureza apresenta
resistência diferenciada aos processos de
alteração intempérica;
5. Tempo de exposição da rocha aos agentes
intempéricos;
Tipos de Intemperismo
• Intemperismo Físico ou Mecânico: todos os
processos que causam desagregação das rochas, com
separação dos grãos minerais antes coesos e com sua
fragmentação, transformando a rocha inalterada em
material descontínuo e friável;
• Contração térmica: ocorre devido as variações da temperatura
ao longo dos dias e noites e ao longo das diferentes estações do
ano causando expansão e contração nos materiais rochosos
(eficiente em desertos);
• Os minerais apresentam diferentes coeficientes de dilatação
térmica (anisotropia – variação nos eixos cristalográficos),
comportam-se de forma diferenciada às variações de
temperatura, provocando deslocamento relativo entre os
cristais;
• Crioclastia: ocorre quando a água infiltrada nas fraturas da
rocha congela, acompanhado por um aumento de volume
de cerca de 9%, exercendo pressão nas paredes, causando
esforços que terminam por aumentar a rede de fraturas,
fragmentando a rocha;
Fragmentação pela ação do gelo. A água ocupa as fissuras da rocha (a), sendo
posteriormente congelada, expandindo e exercendo pressão nas paredes (b). (Fonte:
Teixeira, Toledo & Fairchild, 2000)
• Cristalização de sais: sais dissolvidos na água formam
minerais que crescem e causam expansão das
fissuras, além de sua dilatação térmica em dias mais
quentes ou pela absorção da umidade;
• Alívio de Pressão: fraturas
grosseiras paralelas à
superfície que se formam
pela expansão do corpo
rochoso; O material que
estava sobreposto sofre
erosão aliviando a pressão
sobre a rocha subjacente.
• Intemperismo Químico: processo pelo qual as rochas
sofrem desgaste químico alterando suas propriedades
físicas e químicas;
• O principal agente é a água da chuva, que infiltra e
percola as rochas. O O2 interage com o CO2 da
atmosfera tornando a chuva ácida.
CO2 + H2O ↔ H2CO3
H2CO3 ↔ H
+ +HCO3
-
HCO3
- ↔ H+ + CO3
2-
• Quando as rochas afloram à superfície da Terra, seus minerais
entram em desequilíbrio formando-se outros minerais mais
estáveis nesse novo ambiente;
• Reações:
1. Hidrólise – Os silicatos quando em contato com a água
sofrem hidrólise. O íon H+ entra nas estruturas minerais e
desloca os cátions alcalinos (K+ e Na+) e alcalino-terrosos
(Ca2+ e Mg2+) que são liberados em solução;
• O Al e o Si se recombinam resultando em
minerais neoformados (minerais secundários);
• Acidólise – processo dominante em ambientes frios, onde a
decomposição da matéria orgânica não é total, formando
ácidos orgânicos que diminuem o pH das águas (pH < 5),
capazes de complexar o Fe e Al (coloca-os em solução);
• Acidólise total - pH das soluções de ataque < 3  todos os
elementos entram em solução  geração de solos
constituídos praticamente apenas dos minerais primários
mais insolúveis (quartzo) solos podzólicos;
• Acidólise parcial – pH das soluções de ataque (3 < pH < 5),
ocorre remoção parcial de Al formando argilominerais
(esmectitas aluminosa do tipo 2:1);
• Hidratação – ocorre pela atração entre os dipolos
das moléculas de água e as cargas elétricas não
neutralizadas das superfícies dos cristais;
– Moléculas de água podem entrar na estrutura mineral,
modificando-a e formando um novo mineral;
– Ex: Transformação de Anidrita (CaSO4) em Gipsita
(CaSO4.2H2O);
Caverna de Naica - México
Cristais de Gipsita
• Dissolução – consiste na solubilização
completa dos minerais. É o caso da calcita
(CaCO3 → Ca
++ + CO3
2-) e halita (NaCl → Na+ +
Cl-);
Caverna formada pela dissolução
De rochas carbonáticas. Observar
estalactites no teto.
• Em rochas carbonáticas, a dissolução dá
origem a relevos cársticos;
• Oxidação – decomposição dos minerais pela ação
oxidante de O2 e CO2 dissolvidos na água;
• O Fe nos minerais ferromagnesianos primários
(biotita, piroxênios) encontra-se sob forma Fe 2+ que
é liberado em solução, oxida-se em Fe3+ e precipita
em forma de goetita (FeOOH);
• Exemplo: Pirita (FeS2) se oxida em goetita (FeOOH);
Produtos do Intemperismo Químico
• Solutos - metais alcalinos (Na, K), alcalinos terrosos raras
(Mg, Ca, Sr) são lixiviados do perfil e carreados para os
oceanos, lagos e precipitados como calcários, dolomitos e
outros evaporitos;
• Minerais recém-formados - argilominerais, óxidos-
hidróxidos de Fe;
• Resíduos - parte não solúvel na água em condições
superficiais (quartzo, feldspatos, micas) dependendo do
grau de intemperismo;
Alteração esferoidal em
rochas graníticas. Ocorre pelo
ataque do intemperismo químico
nas arestas da rocha.
Intemperismo Biológico
• Conceito – resulta da atividade orgânica sobre 
a rocha;
– Tipos:
1) Dissolução bioquímica: ação de bactérias e ácidos
húmicos;
2) Fraturamento físico: causado pelas raízes das árvores e
plantas;
Liquens sobre rocha – ação 
bioquímica
Ação do crescimento de raízes, alargando as fissuras e
contribuindo para a fragmentação da rocha.
Sedimento
• Conceito – é todo material sólido que se deposita,
que se depositou ou que é passível de se depositar,
portanto, o destino final do transporte é a deposição;
• Todo o material resultante dos processos
intempéricos são sedimentos;
• Sedis = do latim, significa assento ou deposição. 
• Granulometria - é a medida ou estudo do tamanho do grão, logo, areia se 
refere a diâmetro de qualquer material sedimentar;
Classificação dos sedimentos de acordo com o seu tamanho
Tipos de Sedimentos
• Este parâmetro se baseia na gênese do material sedimentar;
• Sedimentos clásticos, siliciclásticos ou detríticos – material
terrígeno (rico em quartzo e feldspato); Ex. de rochas:
conglomerados, arenitos, siltitos, argilitos;
• Sedimentos Bioquímicos – partículas precipitadas por atividade
bioquímica; Ex de rochas: calcários, dolomitos;
– Rochas fosfáticas: fosforitos;
– Rochas silicosas: silexitos, radiolaritos, diatomitos;
• Sedimentos Químicos – partículas carregas em forma de íons e
colóides; Ex de rochas: evaporitos = gipsita, anidrita e carnalita;
rochas ferruginosas;
Transporte Sedimentar
• Transporte – carreamento dos produtos do intemperismo de
um local para o outro;
• O transporte se dá por meios fluidos - ar, água, geleira, massa
viscosa (sedimento + ar/água);
• O transporte domina nas partes mais íngremes onde a
retirada de sedimentos (erosão¹) é depositada nas regiões
mais baixas;
¹Erosão = processo de desgaste natural da superfície terrestre. Implica perda de sedimento da área fonte.
• Tipos de transporte:
1. Tração (arrasto + rolamento) = cascalho e areia;
2. Saltação (tração intermitente) = cascalho e areia;
3. Suspensão = areia, silte e argila;
• Transporte de solutos:
1. Solução verdadeira = íons;
2. Solução coloidal = parte da fração argila e 
sílica;
Rolling and Sliding = 
rolamento e arrasto
Parâmetros morfométricos
• Permitemidentificar os processos que atuaram
durante o transporte e deposição dos sedimentos;
• Grau de Seleção – é a capacidade do agente de transporte
selecionar determinado tamanho de grão numa matriz
sedimentar;
Sedimentos de Dunas – bem selecionados
Sedimentos Fluviais – moderadamente
selecionados
• Grau de arredondamento – indica maturidade de um grão, ou
seja, quanto mais arredondado maior transporte sofreu o
grão;
• Porosidade – significa a quantidade de espaços vazios numa
matriz sedimentar;
• Pode variar em função do grau de seleção do grão (melhor
selecionado = mais espaços vazios; mal selecionado = menos
espaços vazios)
Arenito mal 
selecionado
Arenito bem 
selecionado
Litificação e Diagênese
• Litificação – processo pelo qual os sedimentos antes
incoerentes passam a ser coerentes;
• Ocorre pelo aumento de T e P (taxa média aumento T
c/prof. 30° C/km; P = 1 atm a cada 4,4m);
• Pode ser parcial ou total;
• Ocorre logo após a deposição ou depois de muito
tempo;
• Diagênese:
Processos geológicos atuantes sobre
sedimentos depositados, depósitos residuais*
e sobre rochas sedimentares e todos os
demais tipos de rochas na superfície da crosta
terrestre nos primeiros milhares de metros de
profundidade (engloba o intemperismo);
*Material pouco consolidado
• Fases:
Singênese
• processos que ocorrem na parte superior do
sedimento;
• após deposição e antes do soterramento;
• mudanças ocorrem no ambiente de deposição;
Diagênese
• processos dentro do sedimento;
• entre o grão e líquido intersticial;
Condições físico-químicas controladoras:
• Baixa temperatura (até cerca de 200°C,
dependendo da reatividade do material);
• Baixas pressões (no máximo até 2000 Kg/cm2);
• Abundância de soluções aquosas (desde água
da chuva até salmouras muito concentradas);
• Gases (CO2, O2, CH4, H2S, etc...).
• Características:
• É um processo em curso que continua para
algumas rochas mesmo após uma amostra ser
coletada;
• Processos físicos: compactação, dissolução por
pressão;
• Processos químicos: cimentação, dissolução,
substituição, recristalização;
Estágios diagenéticos
Rochas Sedimentares
• Classificação:
1. Terrígenas, detríticas ou siliciclásticas; 
Componentes de uma rocha clástica
Detríticas - Rochas Rudáceas (macroclásticas)
• Se formam pela acumulação de sedimentos (30% >
2mm) sendo estes arredondados (conglomerado) ou
angulosos (brecha);
Grãos arredondados 
Conglomerado
Grãos angulosos 
Brecha
BrechaConglomerado
• Denominação quanto a textura:
1.Ortoconglomerado: clastos suportados pelo
arcabouço (clastos em contato);
2. Paraconglomerado: clastos suportados pela matriz
(separados pela matriz);
Ortoconglomerado
Paraconglomerado
Detríticas – Mesoclásticas (arenáceas ou psamíticas)
• Grupo mais importante estando presente em
aproximadamente 30% da cobertura da Terra;
• As partículas que as compõem tem tamanho de 1 a 0,063mm
(fração areia);
• Importância econômica: geralmente apresentam importantes
reservatórios de águas subterrâneas;
Arenito – quartzo é o mineral mais abundante
ARENITO ARCOSIANO ou ARCÓSIA
Feldspato está presente em proporções >50% (arenito arcosiano) ou > 90% (arcósia);
Detríticas – Microclásticas (lutáceas)
• Rochas sedimentares compostas por sedimentos nas
frações silte e argila (< 0,0625 mm);
• Classificação é baseada nas proporções de argila:
Lutitos (generalização)
a) % de argila < 1/3 – Siltito;
b) % de argila > 1/3 e < 2/3 – Lamito;
c) % de argila > 2/3 argilito (se maciço) ou folhelho (se em
camadas);
FOLHELHO – Rocha sedimentar de granulação muita fina e laminada
Siltito
Argilito
Lamito (Silte + Argila)
http://petro.uniovi.es/Docencia/myp/Macro/Sedimentarias/lutita.jpg
2. Rochas Bioquímicas:
• São rochas compostas por partículas
precipitadas por atividade bioquímica;
• Classificam-se em:
1. Carbonáticas – Calcários e Dolomitos (CaMg(CO3)2
(ricas em CaCO3);
2. Silicosas – Silexitos, Radiolaritos e Diatomitos (ricas
em sílica – SiO2);
3. Carbonosas – Grupos húmicos (carvão) e sapropélicos
(hidrocarbonetos);
4. Fosfáticas – Fosforitos;
Rochas Carbonáticas
Coquinas Calcário
Calcário
Calcário
Rochas Silicosas
Diatomito
Silexito
Silexito
Radiolários – protozoário marinho com
esqueleto silicoso de configuração radial.
ZAPATA & OLIVARES, 2005.
Diatomáceas – algas unicelulares,
plantônicas, compostas por carapaças
silicosas dispostas em vesículas.
Diatomito – rocha leve e porosa.
Radiolaritos
Rochas Carbonosas
• Grupo húmico – formado em situ (não há
transporte);
Carvão
Lignito
Turfa
Rochas Carbonosas
• Grupo sapropélico: matéria orgânica transportada e
depositada de suspensão;
Folhelho betuminoso – rico em matéria
orgânica, material extraído por destilação.
Rochas Fosfáticas
• Esquema de formação:
Fosforitos
4.7cm de diâmetro
Rochas fosfáticas
3. Rochas Químicas (Evaporitos):
• Rochas constituídas dominantemente por partículas
precipitadas quimicamente
Classificação:
• Rochas evaporíticas (evaporitos): gipsita CaSO4.2(H2O),
anidrita (CaSO4), halita (NaCl), silvita(KCl), carnallita
KMgCl3.6(H2O), bischofita MgCl2.6(H2O), boratos, nitratos,
fluoretos;
• Rochas Ferruginosas: rochas com > 15% de teor de ferro;
Evaporitos
Gipsita
Halita – “Rocha sal”Carnalita
Ferruginosas
http://petro.uniovi.es/Docencia/myp/Macro/Sedimentarias/ferruginosa.jpg
Importância
• Econômica:
– Indústria eletrônica, construção civil, engenharia
aeronáutica;
– Depósitos de placers (ilmenita, rutilo, cassiterita,
monazita, ouro, diamante, gemas);
– Carvão, petróleo, gás natural e água;
• Científica:
– Estudo dos fósseis: origem e evolução da vida; 
– Reconstrução de paleoambientes;
Recapitulando
• O que é sedimento?
• Como se formam as rochas sedimentares?
• Qual a importância de se estudar rochas 
sedimentares?
Próxima aula
Aula 9
Estruturas e ambientes deposicionais