2 Aula de geologia sedimentar222

Prévia do material em texto

Meteorização fisica,quimica e biológica 
A meteorizacao fisica ocorre com a mudança da granulometria, sem 
mudança quimica . Na meteorização fisica ocorre em 4 processos 
principais pela acção da agua,calor e seres vivos. Destaca-se os 
seguintes processos: 
Meteorização mecânica por alívio de pressão ou carga
Meteorização mecânica por expansão e contracção termais
Meteorização mecânica por cristalização de sais
Gelivacao e haloclastia. 
Docente:Meque Mucusse
Meteorização mecânica por alívio de pressão ou
carga
• Os corpos plutónicos formam-se na crusta muito profunda onde
experimental altas pressões confinates que é igual ao PESO TOTAL de todas
as rochas de cobertura.
• Se a área sofre um levantamento e a rocha encaixante originalmente a
volta do corpo plutónico é removido por erosão, o plutão experimenta
gradualmente um declínio nas pressões confinantes.
• A rocha responde exapandido-se, uma vez que a pressão é extremamente
baixa, e isso acontece quando a rocha está completamente exposta.
• A expansão do corpo rochoso faz com que a rocha fracture ao longo de
fracturas mais ou menos paralelas a sua superfície. Este tipo de fracturação
chama-se EXFOLIAÇÃO
Um granito plutónico que intrude a grandes
Profundidades está sujeita a altas pressões
Confinates. 
A medida que a erosão remove a rocha encaixante superficial,
a pressão confinate diminue. A rocha responde expandindo-se
a partir do centro, causando fracturas que se formam 
paralelamente a superfície do plutão.
Uma vez que a superfície 
de erosão intersepta o plutão,
blocos descascam-se ao longo 
da superfície curva da fractura. 
Exemplo de processo de meteorizacao por
alivio de carga (Exfoliacao)
Meteorização mecânica por expansão e 
contracção termais/ termoclastia
• Desagregação da rocha devido a variacao de temperatura
Termoclastia
• As variações de temperatura conduzem a variações do volume das 
rochasOs minerais (diferentes coeficientes de dilatação), manifestam 
comportamentos diversos quando são sujeitos a determinadas condições 
de temperatura
• Nos desertos, onde a oscilação térmica diária é muito elevada, as 
variações muito bruscas de temperatura implicam variações do volume 
das rochas
• O aumento da temperatura provoca a dilatação do material rochoso, o seu 
arrefecimento provoca a contracção, a alternância destes dois fenómenos 
causa grande fracturação nas rochas e consequentemente desagregação 
de fragmentos
Meteorização mecânica por cristalização de água
a/crioclastia.
• E processo que consiste no facto de agua preencher as fendas ou 
poros das rochas, ao gelar aumenta o volume das fendas ou poros.
• Quando a temperatura diminui, a água que penetra nos interstícios e 
poros existentes nas rochas pode congelar
• Quando passa ao estado sólido, a água aumenta de volumee 
expande-se, provocando um aumento de pressão
• O aumento de pressão provoca o alargamento das fissuras já 
existentes ou a formação de novas fissuras, contribuindo para uma 
maior fragmentação das rochas
Haloclastia e intumescencia 
Haloclastia E um processo que consiste na 
cristalização de sais nas fendas
Intumescencia consiste em adicionar 
agua nas rochas, ficando turgidas e 
eventualmente com a perda de agua, 
resulta um conjunto de fendas 
chamadas fendas de dessecação
• Desejo, goto-Beira
Meteorização biologica 
Na meteorização envolve 
dois processos( fisico e 
quimico) acelerando as 
reações quimicas . 
No entanto , as raizes são 
responsaveis em 
alargamento das fendas 
pre-existentes.
• Variadíssimas acções dos seres vivos provocam a desagregação e 
fragmentação das rochas 
• Sementes que germinam em fendas das rochas, originam plantas 
com raízes que ao crescerem, vão abrir cada vez mais as fendas das 
rochas, contribuindo para a separação dos blocos
• árvores provocam um alargamento das fendas 
• Escavação animal de tocas e galerias favorecendo a desagregação 
das rochas
• O peso e o pisoteio dos animais sobre as rochas (animais de grande 
porte ou em grandes grupos) contribuem para a fragmentação das 
rochas
Dúvidas
• Resumo da aula 
Meteorizacao quimica 
Química Conduz à alteração da composição química e mineralógica 
das rochas
Os minerais são destruídos e transformados em novos produtos 
químicos ou formam estruturas mais estáveis nas novas condições 
Minerais de precipitação química -calcite e a halite;Silicatos (ex. 
feldspato) transformam-se em minerais argilosos
A acção é tanto maior quanto maior for o estado de desagregação física 
das rochas
É mais frequente em regiões quentes e húmidas.
A temperatura afecta bastante a velocidade e a dinâmica das reacções 
químicas,bem como a água e o ar atmosférico
INTEMPERISMO QUÍMICO
• REAÇÕES ENVOLVIDAS NO INTEMPERISMO QUÍMICO
Tipos de reações:
• Hidratação
• Dissolução
• Oxidação
• Hidrólise 
Dissolução
• Reacção dos minerais com a água ou com um ácido. Ocorre quebra 
de ligações químicas entre os diferentes iões e os iões livres ficam 
dissolvidos na solução.
• A halite é um mineral muito solúvel, quando está em contacto com a 
água dissolve-se originando água salgada, com iões de cloro e de 
sódio dissolvidos. 
• A reacção é:NaCI+ H2O →Na++ CI-A calcite presente nas rochas 
calcárias reage facilmente com água acidificada, devido ao dióxido de 
carbono atmosférico, formando produtos solúveis. 
• Esta reacção de alteração e destruição química dos calcários designa-
se carbonatação e traduz-se pela seguinte reacção:CaCO3+ 
H2CO3→Ca2++ 2(HCO3-)Carbonato de cálcio ácido carbónico ião 
cálcio ião hidrogenocarbonato
Este processo de meteorização envolve a combinação química de 
minerais com a água (hidratação) ou a sua remoção de outros 
(desidratação).
Ex: Hidratação da hematite para formar limonita: 
Fe2O3 + 3H2O →2Fe (OH)3
(hematite) (limonite)
Desidratação do gesso para formar anidrita: 
CaSO4 . 2H2O → CaSO4 + 2H2O
(Gesso) (Anidrita)
Hidratação e Desidratação
Hidrólise
• Corresponde à substituição dos catiões da estrutura de um mineral 
pelos iões de hidrogénio
• Os iões H+e OH-podem resultar da dissociação da água ou de um 
ácido
• Esta reacção de substituição iónica forma novos e diferentes minerais 
ou pode levar à total desintegração do mineral original
• A olivina e a piroxena são totalmente desintegrados
Olivina Mg2SiO4+ 4H+→2Mg2++ H4SiO4
Piroxena CaMgSi2O6+ 4H++2H2O →Ca2++ Mg2++ 2H4SiO4
Hidrólise
• Os minerais como os feldspatos, decompõem-se parcialmente, 
produzindo sílica dissolvida e minerais de argila, neste caso, a caulinite. 
Esta reacção denomina-se caulinização
• (feldspato) 2KAlSi3O8+ H2CO3+ H2O →K2CO3+ Al2Si2O5(OH)4+ 4SiO2 
caulinite
• ZONAS DE HIDRÓLISE EM FUNÇÃO DO CLIMA
• Alitizaçãoou de bauxitizaçãoe de ferralitização
• A sílica e as bases são removidas, concentra-se a alumina 
• e os óxidos de ferro –bauxitos-Regiões Tropicais Húmidas.
ZONAS DE HIDRÓLISE EM FUNÇÃO DO CLIMA
Monosialitizaçãoou da caulinização e lateritização
Bissialitizaçãoe, em parte, de arenização
• As bases são removidas e parte da sílica também forma-se 
caulinite –Regiões Tropicais Sub-húmidas
Fraca remoção da sílica e retenção parcial dos catiões 
básicos (Na, K, Ca) –ilite, clorite, esmectites –Regiões
• Temperadas, Estépicase Sub-áridas
Oxidação/Redução
• As reacções de oxidação/redução estão ligadas entre si, não 
ocorrendo uma sem que ocorra a outra. 
• São reacções que se devem acção do oxigénio
• A oxidação é o processo pelo qual um átomo ou ião perde 
electrões.A redução é o processo que leva ao ganho de electrões
• Transformação do ferro em ferrugem é o resultado deste tipo de 
reacções
• O Fe2+étransformado em Fe3+4Fe0 + O2→2Fe2O3 
•Outros exemplos de reacções de oxidação/redução são a 
transformação da pirite em hematite e da piroxena em limonite.)
Resumos de processos de hidrólise em 3 graus. 
Resumos de processos de hidrólise em 3 graus
• Reação 1 –Hidrólise total -alitização
• Si e cátions são eliminados
• Permanece Al sob a forma de gibbsita (Al(OH)3
• O Fe também permanece 
• Reação 2 –Hidrólise parcial -monossialitização
• Cátions eliminados totalmente
• Sílica parcialmente (66%)
• Sílica e alumínio se combinam –caolinita (argilomineral 1/1)
• Reação 3 –Hidrólise parcial -bissialitização
• Cátions eliminados parcialmente (87%)
• Sílica parcialmente (46%)
• Sílica, alumínio e cátions se combinam –esmectita (argilomineral 2/1)
Acidólise (hidrólise ácida) 
• Mecanismo: regiões frias, boreais com evolução lenta da matéria 
orgânica formação de ácidos orgânicos hidrossolúveis pH inferior a 
5 faixa onde Al (Fe) podem ser solubilizados graus da acidólise 
dependem do pH (abaixo de 3 e entre 3-5) .
• 2 graus da acidólise
Reação 1 –acidólise total -podzolização
pH inferior a 3 -todos elementos em solução -são eliminados
Não há formação de minerais secundários
Reação 2 –acidólise parcial –aluminossialitização
pH entre 3 e 5 –eliminação do alumínio não é completa
Si e Al podem se combinar para formar argilominerais 2/1 aluminosos
CONSTITUINTES PRIMÁRIOS PRODUTOS DE METEORIZAÇÃO
Minerais Catiões Colóides Minerais secundários
Minerais primários que 
persistem
Catiões lixiviados
G
R
A
N
I
T
O
Feldspatos K+1 Na+1 Sílica, alumina Minerais de argila
Quartzo Quartzo
Micas K+1 Fe+2 Mg+2 Sílica, alumina Minerais de argila Alguma mica
Minerais ferro-
magnesianos
Mg+2 Fe+2
Sílica, alumina Minerais de argila
Óxidos de ferro Hematite, goethite
B
A
S
A
L
T
O
Feldspatos Ca+2 Na+1 Sílica, alumina Minerais de argila
Na+1
Ca+2
Mg+2
Minerais ferro-
magnesianos
Mg+2 Fe+2
Sílica, alumina Minerais de argila
Óxidos de ferro Hematite, goethite
Magnetite Fe+2
Meteorização química de dois grandes grupos de rochas ígneas: granito e basalto
Resíduo
Soluto 
Minerais secundários
Resíduo
Elementos “insolúveis“ em água, Al3+, Fe3+.
Ex: quartzo é um resista-to (pouco reagente e dureza alta) 
areia, Zircão, óxidos de Ti, turmalina, columbite - tantalita, 
cromita, berilo.
Produtos da meteorização química
São os elementos móveis em solução. 
Metais alcalinos (Na e K), Mg, Ca e Sr são lixiviados, vão 
parar nos oceanos, onde serão precipitados como calcários, 
dolomitos e evaporitos.
 Constituem 99% do material transportado em solução pelos 
rios: Na, Mg, Ca, K, Cl, SO4, H2CO3, SiO2.
Soluto
Ciclo sedimentar: erosão, transporte e deposição
• Rios, ventos,
• geleiras, águas
• superficial e
• subterrânea;
• Ondas, marés e
• correntes
• oceânicas
Agentes geológicos que operam na superfície da Terra são:
Ciclo sedimentar: erosão, transporte e 
sedimentação.
Erosão
Erosão é o processo de desintegracao e/ou remocão de rochas ou particulas
sedimentares ou massas de solos pelos agentes de geodinamica externa.
Este processo está por vezes associado ao processo de transporte. O 
transporte de sedimentos pode este ser por longas distancias ou mesmo
por curtas distancia dependendo do agente transportador.
O vento, a gravidade, a agua das chuvas, dos rios e do mar sao os principais
causadores da erosao e transporte de sedimentos ou massas de terra
• Tipos de erosão: pluvial, fluvial, marinha, eólica, glacial.
pode exacerbar o processo de erosao pela construcão de infra 
estruturas em zonas sensiveis ou instaveis; assim como pode contribuir para o 
desaceleracao do processo de erosao.
• A vegetacao age como um agente desacelador do processo de erosao; pois
as raizes das plantas podem ajudar a cegurar o solo.
• A topografia é um dos factores da erosao. Terrenos muito íngremes sao
mais susceptiveis a erosao devido a effeitos combinados com a gravidade.
• O tipo de rocha ou material sedimentar a ser erodido é uma variavel
fundamental para o processo de erosao. Material sedimentar solto podera
ser facilmente erodido do que material consolidado.
De que depende a erosao?
O Homem
Transporte
• O material apos sofrer a erosao pode sofrer trasnsporte e deposicão em bacias
(continentais ou marinhas).
• O processo de transporte de particulas sedimentares resulta em:
Reducao do tamanho das particulas sedimentares;
Arredondamento das particulas;
• Tipos de trasnporte de particulas sedimentares
O sedimentos podem ser transportados por de diversas maneiras em funcão da sua
densidade e massa. A forma dos sedimentos tambem é crucial no tipo de trasporte.
Arraste;
Saltacão;
Suspensao;
Solucão.
• Agentes de transporte
Material sedimentar metoerizado pode ser transportado por agentes como:
Forca de Gravidade
Agua (eg. correntes fluviais; correntes de maré, correntes fluviais, aguas das chuvas.
Vento;
Glaciares
Sedimentação.
• A deposicao de sedimentos acontece quando a energia do agente
transportador é relativamente menor para suportar as particulas
sedimentares em transporte.
• Para o catioes e anioes contidos na agua em solucao; estes depositam-se 
quando as condicoes climaticas ou atmosfericas favorecerem.
Deposicao de particulas sedimentares em suspencao, saltacao, e arraste
resultam em depositos de material clastico (exemplo: tilitos, calhaus, 
areias, etc.)
Deposicao de catioes e anioes em solucao resulta em precipitado.como
evaporitos.
DIAGÉNESE
• conjunto de transformações desde um sedimento inconsolidado até 
uma
• rocha sedimentar (litificação), como adaptação a novas condições.
• A diagénese ocorre:
 onde a mineralogia do sedimento se torna instável devido a mudanças
das condições de temperatura e pressão, e químicas do ambiente de 
deposição
 a instabilidade mineralógica ocorre entre os grãos e espaços vazios
PROCESSOS DE DIAGÉNESE
COMPACTAÇÃO: (1) processo a partir do qual o volume do sedimento
é reduzido a medida que os grãos são comprimidos
43
Volume inicial
antes da diagénese
Volume final
depois da diagénese
(2) Expulsa os fluídos inter-granulares
(3) A porosidade do sedimento é reduzida
(4) Ocorre a reorganização do empilhamento de sedimentos
O grau de compactação é controlado pelos factores:
(1) A forma do grão
(2) Sorteamento
(3) Porosidade original
(4) A quantidade de fluídos existentes nos poros
44
PRESSÃO
FLUÍDOS
EXPULSOS
2.CIMENTAÇÃO: processo em que precipitados químicos (em forma 
de novos cristais) formam-se nos poros do sedimento ou rocha
ligando os grãos entre si
45
Tipos de cimentos mais comuns são de:
(1) quartzo (cimento silicioso)
(2) carbonatos (cimento carbonático)
(3) hematite (cimento ferruginoso)
(4) vários outros tipos de cimento também são
conhecidos: aragonite gesso e dolomite
O cimento consiste de novos minerais previamente existentes em solução na
fase fluída
Soluções de pressão podem localmente um cimento
A cimentação reduz a porosidade do sedimento e/ou rocha porque ocupa os
espaços vazios entre os grãos.
Recristalização diagenética
• Recristalização diagenética – modificação de mineralogia e textura cristalina pela 
ação de soluções diagenéticas.
• A recristalização ocorre devido a factores tais como: 
(1) temperatura, pressão e mudanças
das fases fluídas
(2) soluções e reprecipitação de fases
minerais ja existentes na rocha
Transformações de:
• aragonita calcita (CaCO3) e gipsita anidrita (desidratação).
• Formação de minerais autigênicos (glauconita, pirita, albita, fosfatos, etc.). 
Reações de substituição química átomo a átomo, sem alteração de formae 
volume. Exemplos:
• Dolomitização: calcita + Mg dolomita
• Fosfatização, silicificação, ferrificações.
COMPONENTES DIAGENÉTICOS:
ARCABOUÇO, matriz, cimento e poros secundários