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ROCHAS SEDIMENTARES Formadas à superfície da crosta, em condições de baixas P e T Ocupam vastas extensões, porém com pequena espessura 1. Processos Envolvidos na Formação de Sedimentos e Rochas Sedimentares a. Intemperismo · I.F. fratura rochas · I.Q. altera e decompõe minerais, produzindo novos minerais e substâncias em solução b. Erosão – retira partículas produzidas pelo Intemperismo c. Transporte · Água corrente, vento e geleiras transportam as partículas para novas localidades (corrente abaixo) d. Deposição (ou Sedimentação) · Partículas detríticas se depositam quando correntes (vento ou água) perdem velocidade ou quando geleiras derretem ? formam ACÚMULOS DE SEDIMENTOS DETRÍTICOS · Isto ocorre geralmente em áreas baixas, menos íngremes dos continentes ou nos oceanos · Substâncias em solução podem se precipitar em lagos ou mares e formar depósitos de SED. QUÍMICOS e. Soterramento · Com acúmulo de depósitos sedimentares, os mais antigos vão sendo soterrados em profundidade que pode atingir vários km f. Diagênese · Refere-se ás mudanças físicas e químicas (pressão, aquecimento, reações químicas) ocorridas durante soterramento dos sedimentos, provocando sua LITIFICAÇÃO Þ ROCHAS SEDIMENTARES · Diagênese inclui todas alterações pós-deposicionais do sedimento, exceto erosão e metamorfismo · Diagênese < 250oC [(metamorfismo > 300oC / < 700oC) (magmatismo > 700oC)] 2. Materiais Derivados das Rochas-Fonte 2.1. Partículas Clásticas (GRÃOS) · Grãos = Materiais /Fragmentos sólidos produzidos pelo intemperismo de rochas preexistentes (fonte) · São transportados como CARGA DE FUNDO (bed load) e SUSPENSÃO a. Carga sedimentar clástica é transportada por: arraste; rolamento; saltação; suspensão. b. Classificação Granulométrica (depende do tamanho dos grãos) GROSSOS – fração cascalho ( > 2mm) MÉDIOS – fração areia (2 - 0,0062mm) Diâmetro Nomenclatura Diâmetro Nomenclatura > 256mm - bloco - matacão 1 – 2mm a. m. gr 256 – 64mm - calhau 0,5 – 1 mm a. gr 64 – 4mm - seixos 0,25 – 0,5mm a. m. 4 – 2mm - grânulos 0,125 – 0,25mm a. f. 0,062 – 0,125mm a. m. f. FINOS – fração lama ( > 0,062mm) Diâmetro Nomenclatura 0,062 – 0,0039 mm Silte < 0,0039 mm argila c. Sedimentos Clásticos – resultam do acúmulo de partículas clásticas · São também chamados siliciclásticos (minerais silicáticos dominantes – Qz) d. Seleção · A velocidade /competência da corrente que transporta partículas promove seu selecionamento, separado-as Ex: Seleção baixa ou pobre – contém partículas de diversos tamanhos; indica baixa energia do meio Seleção boa – composição granulométrica homogênea; indica alta energia do meio, que retira os finos e. Composição Mineral · Conforme intensidade do intemperismo, uma mesma rocha-fonte pode produzir conjuntos ? de minerais Ex: Minerais resultantes do intemperismo de um granito, submetido a diferentes graus de intemperismo Intensidade do Intemperismo Baixo Médio Alto Qz Qz Qz Fd Fd Mica Mica Piroxênio Argilo-minerais Argilo-minerais Composição do Sedimento Final Anfibólio f. Transporte de Sedimentos · Agentes de transporte - Águas correntes: Rios (carregam 25 bi ton/ano de sedimentos para o mar) Correntes Oceânicas - Ar – Ventos (areias do Saara são encontradas em meio ao Atlântico) - Gelo – Geleiras (“lixas” continentais) · Potência das correntes - Correntes fortes - > 50cm/s (carregam cascalhos = carga de fundo) - Correntes medianas – 20-50cm/s (carregam areias = carga de fundo) - Correntes fracas - < 20cm/s (carregam lamas = carga de suspensão) · Abrasão e Arredondamento durante transporte - No transporte por água ou vento ocorrem colisões entre grãos Þ quebra Þ diminuição de tamanho - Abrasão pelo contato /fricção entre grãos /substrato Þ suavização das quinas º arredondamento e conseqüente diminuição de tamanho MAIOR DISTÂNCIA Þ MENOR TAMANHO - Transporte por geleira ® fragmentos incorporados podem ser abradados no contato com substrato Þ diminuição do tamanho sem melhoria no arredondamento 2.2. Material Químico · Produzido pelo intemperismo, através da dissolução de minerais, colocando novas substâncias em solução · Material é transportado como Carga em Solução no fluido a. Sedimentos Químicos Formam-se pela precipitação do material em solução em meio aos sedimentos clásticos, ou formando depósitos (relativamente) puros de sedimentos químicos b. Oceanos são grandes “tanques de mistura química” · Rios carregam grande quantidade de substâncias dissolvidas para oceanos e lagos · Vulcanismo também incorpora íons e substâncias à solução marinha · Reações da água marinha com material sólido incorporado Þ acréscimo de material em solução c. Balanço de entrada e saída de material dissolvido na água marinha é ~neutro ® excesso é precipitado - Precipitação química, de sais se dá em águas rasas, quando atingem ponto de saturação Ex: NaCl, CaCO3, KCl 2.3 Sedimentos Orgânicos ou Aloquímicos - Acúmulo de material de origem orgânica (carapaças de org. marinhos, algas calcárias, troncos vegetais, etc.) a. Sedimentos Bioquímicos · Formam-se pela precipitação bioquímica de minerais em oceanos (principalmente) e lagos - Processo importante no balanço químico dos oceanos - Carapaças e algas calcárias formam-se pela atividade orgânica que bioquimicamente proporciona a combinação do Ca2+ com o HCO-3, formando aragonita e calcita b. Sedimentos Bioclásticos · Formados pelo acúmulo de fragmentos de sedimentos bioquímicos e orgânicos · Em geral resultam do retrabalhamento desses materiais, que se depositam distante do local onde se formaram c. Sedimentos Orgânicos · Formados pelo acúmulo de matéria orgânica Ex: carvão e turfa ® vegetais preservados da decomposição aeróbica 3. Classificação das Rochas Clásticas (Sedimentos e R. S. Clásticas constituem >75% das R. S. da crosta) 3.1 – Classificação Granulométrica · Grande parte dos grãos > 2mm Þ Conglomerados (grânulos, seixos e matacões > 30%) · Maior parte dos grãos entre 2 - 0,062mm Þ Arenitos : mgr; gr; fm; f; mf (>60% de fração areia) · Maior parte dos grãos < 0.062mm Þ Lamitos [(mistura de silte + argila) >60%)] Siltitos – silte Argilitos – argila Folhelhos – argilito siltoso, siltito argiloso (folheados) Obs: Nos folhelhos, as plaquetas de argilas (filossilicatos muito finos), estão orientadas ou compactadas a. Elementos das Rochas Sedimentares Clásticas · Grãos do arcabouço – grossos (carga de fundo) · Grãos da matriz – finos (carga de suspensão) · Cimento – precipitado químico (carga em solução) b. Conglomerados · Cascalhos são mais facilmente arredondados durante transporte, comparativamente a areias e siltes. - Somente águas correntes potentes e geleiras podem transportar cascalhos · Conglomerados são bons indicadores da Rocha-Fonte: F. R. granitos, gnaisses, quatzitos, Qz, etc. · Variedades - Conglomerados monomicticos e polimícticos - Conglomerados Arenosos /Conglomerados Areno-argilosos - Diamictitos: ~20% finos (silte + argila); ~30% cascalhos; ~50% areias · Brechas Sedimentares – quando transporte é pequeno ® cascalho não-arredondado c. Lamitos – grãos difíceis de serem observados a olho nu · Componentes principais – Silte (em geral Qz e Fd em minúsculas lascas) – Argila (em geral, argilo-minerais muito finos, principalmente caulinitas) · São depósitos em condições de baixa energia: - Lagos; Fundos marinhos; Planícies inundação de rios; Planíciesde maré · Argilitos – mais puros são muito importantes para indústria cerâmica · Folhelhos negros – grande quantidade de M.O. maturada durante diagênese Þ óleo d. Arenitos – grãos maiores são facilmente visíveis; grãos mais finos – usar lupa de mão ou binocular · Dentre as R. S. Clásticas, não são as mais abundantes, mas trazem muitas informações: Mineralógicas º rocha fonte; Ambiente º estruturas sedimentares, paleo-correntes eólicas e fluviais · Grãos – bem a mal arredondados; - bem a mal selecionados Ex.: Bom arredondamento + Boa seleção vs. Mal arredondamento + Má seleção Þ Ambientes deposicionais diferentes (Ex: praia x rios) · Variedades Ex: - arenitos médios bem selecionados - arenitos finos a grossos, siltosos (matriz) (mal selecionados) - arenitos lamíticos (matriz) (mal selecionados) · · Ocorrência na crosta - Siltitos + Lamitos + Folhelhos ~75%; - Arenitos + Conglomerados ~10%; - Calcários + Dolomitos ~15% 3.2 – Classificação Petrográfica de Arenitos São divididos em 3 grandes grupos a. Quartzarenitos (Arenitos quartzosos): >90% Qz; Outros minerais – Fd, micas · Resultam de intenso retrabalhamento durante transporte e/ou intenso intemperismo na área fonte Em geral são bem arredondados e bem selecionados b. Arenitos Feldspáticos (ou Arcóseos): >25% Fd; >65% Qz, Outros: micas; minerais máficos · Provêm geralmente de rochas graníticas ou gnáissicas c. Arenitos Líticos (Litarenitos): 30 ~ 40% F.R.; ~ 60% Qz Outros Minerais: Fd; micas; argilo-minerais · Geralmente são arenitos m – gr – mgr, mal selecionados 4. Ambientes Sedimentares (Local /Ambiente geográfico caracterizado por combinação particular de processos geológicos e condições ambientais) a. Condições ambientais incluem: Tipo e volume de água (oceano; lago; rio; regiões áridas) Topografia (terras baixas; montanhas; planície costeira; oceano raso /profundo) Atividade biológica: b. Processos Geológicos: Natureza do agente de transporte e deposição (água; vento; gelo) Ambiente tectônico: (interior de placas; áreas de subducção, deposição em riftes, etc.) 5. Estruturas Sedimentares · Estruturas formadas ao tempo da (singenéticas) ou logo após a (penecontemporâneas) deposição · Acamamento ou Estratificação: lâminas ou estratos paralelos, de diferentes tamanhos de grãos ou de diferentes composições indicam Superfície Deposicionais Sucessivas. Espessura ® mm – cm; metros em alguns casos a. Gênese de estruturas sedimentares (e tipos de sedimentos em que ocorrem comumente) · Estratificação plano paralela – alta energia · Laminação paralela – decantação · Estratificação cruzada – dunas eólicas e subaquáticas · Estratificação gradacional – norma /inversa · Marcas onduladas – correntes unidirecionais; correntes oscilatórias (ondas) · Gretas de contração ou ressecamento · Bioturbação 6. Soterramento e Diagênese a. Soterramento · Deposição de sedimentos, formando pacotes de grandes espessuras; ocorre em Bacias Sedimentares = regiões onde a combinação de deposição + subsidência possibilita a formação de espessas acumulações de Sedimentos ® Rochas Sedimentares · Em Bacias Sedimentares ocorrem grandes reservas de minérios [petróleo; gás; carvão; (fosforitas)] · Subsidência – movimento suave de uma grande área que afunda relativamente às áreas adjacentes ü Origem tectônica (Ex: riftes) ü Subsidência: propicia acumulações muito espessas b. Diagênese · Durante soterramento, sedimentos vão sendo submetidos a P e T cada vez mais elevados Þ Reações químicas e mudanças físicas no sedimento · Aumento médio da T (com profundidade) @ 30oC/Km Ex: a 4Km Þ ~ 120oC · Diagênese causa a litificação do sedimento - Diagênese precoce pode ocorrer graças ao processo de CIMENTAÇÃO - Cimento liga os grãos (e matriz) - Resulta de precipitação química de sais existentes nas águas do ambiente sedimentar, logo após a sedimentação - Ocorre também durante diagênese profunda, resultante da precipitação de sais de águas intra-estratais que percolam os depósitos
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