Rochas Sedimentares - Prof. Dr. Mario Sergio de Melo

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ROCHAS SEDIMENTARES 
constituem 5% da crosta da Terra 
 85% da superfície dos continentes 
 
SEDIMENTO: qualquer acumulação inconsolidada, temporária ou estável, de material 
de origem rochosa (lítica), química ou biogênica; 
ROCHA SEDIMENTAR: resulta da consolidação (litificação) de sedimentos 
acumulados em grandes depósitos estáveis (duradouros); 
 
COMPONENTES DAS ROCHAS SEDIMENTARES 
detríticos (terrígenos): fragmentos de quaisquer rochas preexistentes; 
orgânicos (biogênicos): p.e. conchas e carapaças carbonáticas e silicosas, carvão, 
betume, petróleo; 
químicos (ortoquímicos): p.e. carbonatos, sílica, sais (halita, anidrita), precipitados 
diretamente de águas salinas saturadas. 
 
FATORES ENVOLVIDOS NA GÊNESE DAS ROCHAS SEDIMENTARES 
1) NATUREZA DO MATERIAL NA ÁREA-FONTE 
rocha-matriz mineralogia, textura, estrutura 
2) INTEMPERISMO 
climas tropicais úmidos predomina intemperismo químico; 
climas desérticos e/ou frios intemperismo físico; 
 
velocidade de intemperismo X velocidade de erosão 
 
presença de minerais instáveis (ex. feldspato) em sedimentos: 
intemperismo químico pouco enérgico (paleoclimas desérticos e/ou frios) 
relevo acentuado (atividade tectônica) erosão acentuada 
 
estabilidade dos minerais frente aos processos intempéricos 
instáveis: biotita, granadas, magnetita, ilmenita, titanita, anfibólios, piroxênios, 
olivina, feldspatos, feldspatóides; 
estáveis: aluminossilicatos (estaurolita, sillimanita, cianita), monazita, apatita, 
epídoto, clorita, moscovita, leucoxênio; 
ultraestáveis: quartzo, sílex, zircão, turmalina, rutilo (índice ZTR). 
estabilidade física (ou mecânica) dos minerais 
minerais com menor dureza e boa clivagem apresentam menor estabilidade 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3) TRANSPORTE 
principais agentes de transporte dos sedimentos 
força da gravidade: depósitos gravitacionais; 
fluxo d'água dos rios e oceanos: depósitos fluvais e marinhos; 
correntes de turbidez marinhas ou lacustres (fluxos subaquosos de detritos): 
geleiras: depósitos glaciais; 
vento: depósitos eólicos 
 
efeitos do transporte 
modificação no tamanho, forma e arredondamento das partículas 
seleção das partículas (maturidade textural) 
alteração química dos grãos de minerais instáveis (maturidade mineralógica) 
 
viscosidade do meio de transporte 
 
VENTO
ÁGUA
LAMA
GELO
TA
MA
NH
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SE
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ÇÃ
O
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CO
SID
AD
E
 
 
maturidade dos sedimentos 
conceito que expressa a eficácia do intemperismo e do transporte na transformação de 
um sedimento a partir da rocha-matriz na área-fonte, aproximando suas características 
de um termo final estável, ou seja, em equilíbrio com as condições físico-químicas de 
todo o trajeto entre a área-fonte e o sítio de acumulação. Definem-se dois tipos de 
maturidade: 
textural: que é definida com base na seleção, arredondamento e esfericidade 
das partículas; 
mineralógica: que é definida com base na freqüência relativa de grãos de 
minerais estáveis e instáveis. 
 
4) AMBIENTE DE DEPOSIÇÃO (AMBIENTE DE SEDIMENTAÇÃO) 
Região geográfica ou geomórfica, caracterizada pela atuação de determinados 
processos que imprimem feições típicas nos sedimentos ali acumulados. 
 
a) ambientes continentais: 
a1) leques aluviais: depósitos grossos, heterogêneos (imaturos), proximais; 
a2) fluviais: corpos descontínuos, composição e textura variáveis; 
a3) lacustres: depósitos finos, homogêneos, contínuos lateralmente; 
a4) desérticos: depósitos arenosos, bem selecionados e arredondados, 
com marcantes estratificações (dunas); 
a5) glaciais: depósitos imaturos, com estrias, clastos polidos, etc.; 
 
b) ambientes transicionais: 
b1) praiais: areia bem selecionada e arredondadas, fragmentos de 
conchas; 
b2) deltaicos: depósitos arenosos e argilosos, e diapirismo de argila; 
b3) estuarinos: areias finas (canais de maré) e lamas com MO (mangue); 
b4) lagunares: clásticos (areias, argilas) e químicos (calcários, evaporitos); 
 
 
c) ambientes marinhos: 
c1) plataforma continental: variados (detríticos e químicos, finos e grossos); 
c2) recifal: construções biogênicas carbonáticas (recifes); 
c3) talude continental: ciclos gradacionais (turbiditos); 
c4) sopé continental: finos (turbiditos distais e sedimentos pelágicos); 
c5) fundo oceânico: pelágicos (argilas decantadas das águas oceânicas). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5) DIAGÊNESE 
Conjunto de transformações físico-químicas responsáveis pela conversão dos 
sedimentos em rochas sedimentares compactas (processo de litificação) 
As condições físico-químicas do meio sedimentar (T, P, profundidade, pH, Eh, 
circulação de fluidos, composição do sedimento, porosidade e permeabilidade, 
composição e concentração de solutos) controlam os processos diagenéticos: 
a) compactação: expulsão de fluidos, redução dos vazios e do volume total, 
aumento da densidade, pela carga do sedimento sobrejacente; 
b) autigênese: cristalização de minerais autígenos, precipitados das soluções 
percolantes dos sedimentos, formando novos grãos (geralmente maiores), 
ou bordas de crescimento secundário sobre grãos preexistentes; 
c) recristalização: p.e., lama calcária fina pode ser recristalizada em calcário 
grosseiro; 
 
d) substituição: p.e., calcita por dolomita ou sílex, carbonato por fosfato, um 
mineral de argila (montmorillonita) por outro (caulinita); 
e) cimentação: precipitação de solutos nos espaços intersticiais (carbonatos, 
sílica, óxido de ferro), cimentando os grãos de sedimento; 
f) dissolução: remoção de componentes solúveis (calcita, sílica, conchas etc.), 
às vezes pela pressão; controla a permeabilidade dos sedimentos; 
 
importância da diagênese 
a) diagênese dos depósitos de carvão mineral; 
b) recursos minerais (fosfatos, sulfetos de Pb e Zn, minerais de U e V, etc.); 
c) maturação e acumulação de hidrocarbonetos; 
d) reservatórios de águas subterrâneas. 
 
ATRIBUTOS DAS ROCHAS SEDIMENTARES 
Características quantificáveis ou classificáveis, que são utilizadas na classificação das 
rochas sedimentares. Refletem heranças da rocha-matriz, condições de formação 
(singenéticas) e de transformações subseqüentes (epigenéticas). 
1) COMPOSIÇÃO 
Tipos de componentes: 
a) terrígenos (clásticos ou detríticos): transportados na forma de sólidos; 
b) aloquímicos (clásticos ou detríticos): substâncias químicas precipitadas 
dentro da bacia de sedimentação e em seguida transportadas como sólidos 
(p.e. fragmentos de calcário, conchas, oólitos); 
c) ortoquímicos: precipitados químicos sem retrabalhamento (p.e. calcita, 
dolomita, evaporitos, sílex). 
 
A composição média de todas as rochas sedimentares da Terra é a seguinte: 
30,0% quartzo 5,5% óxidos de ferro 
23,0% micas 2,0% clorita 
17,5% argilominerais 2,0% água 
 9,0% feldspatos 2,5% outros 
 8,5% carbonatos 
2) COR 
a) primária (ou singenética): existe desde a época da formação da rocha, 
associada a fatores sinsedimentares (durante a acumulação e diagênese); 
a1) branca: rochas constituídas de areia quartzosa, calcário, dolomito, 
evaporitos, argila caulinítica, isentas de compostos de ferro e 
manganês; 
a2) cinza e preta: rochas portadoras de matéria orgânica (usualmente com 
sulfetos) ou de óxidos de manganês; 
a3) verde: rochas portadoras de compostos de ferro na forma reduzida 
(clorita, glauconita, montmorillonita). 
b) secundária (ou epigenética): resulta das transformações ocorridasapós a 
formação da rocha sedimentar (alteração). 
3) TEXTURA 
Refere-se a aspectos relacionados com o tamanho, forma, arranjo e textura superficial 
dos componentes detríticos das rochas sedimentares. 
 
A granulometria é o tamanho das partículas. Permite avaliar o grau de seleção. 
 
A morfometria refere-se à forma, arredondamento e esfericidade dos componentes 
detríticos maiores que 64 micra. 
 
A forma dos clastos maiores que 2 mm é baseada na relação entre os tamanhos de 
três eixos ortogonais, definindo-se as seguintes formas básicas: 
a) discóide ou oblata: um eixo muito menor, os outros dois equivalentes; 
b) equidimensional, esférica ou cúbica: os três eixos equivalentes; 
c) tabular ou laminar: os três eixos diferentes; 
d) prolata ou em bastão: um eixo maior, os outros dois equivalentes. 
 
Para os clastos da fração areia (entre 64 micra e 2 mm) a forma é expressa pela 
esfericidade, que é avaliada em duas dimensões, por comparação com a superfície 
de um clasto de forma esférica. 
 
O arredondamento é um atributo relacionado com a presença ou ausência de arestas 
vivas nas partículas, e independe da forma e da esfericidade. Grãos mais 
arredondados revelam maior abrasão dos grãos, o que é favorecido por: 
a) maior distância de transporte; 
b) meios de transporte fluidos (vento, água), que permitem impactos e abrasão 
entre grãos mais eficientes e energéticos que meios viscosos (lama, gelo). 
 
Maturidade textural 
Reflete a distância de transporte do sedimento, da fonte ao sítio deposicional, e 
também a eficiência do meio de transporte em promover a seleção e arredondamento. 
 
A textura superficial refere-se às feições superficiais das partículas sedimentares: 
- grãos eólicos: texturas superficiais foscas (impactos entre grãos); 
- grãos fluviais: superfícies lisas, brilhantes (abrasão entre grãos); 
- clastos de geleiras: estrias, faces planas (arraste pelo gelo); 
- clastos de desertos: superfície brilhante (verniz do deserto). 
 
A trama (arranjo espacial, empacotamento) dos componentes não equidimensionais 
é devida aos esforços atuantes durante a sedimentação (fluxo, tensões). 
 
A porosidade é a porcentagem de espaços vazios (poros) em relação ao volume 
total. A porosidade primária (singenética) depende de: 
a) granulometria: empiricamente tem-se constatado que sedimentos mais finos 
apresentam maiores valores de porosidade; 
b) grau de seleção: a porosidade aumenta com o incremento do grau de 
seleção; 
c) arredondamento e esfericidade: a porosidade diminui com o aumento do 
arredondamento e da esfericidade; 
d) trama: constatou-se variações da porosidade conforme o empacotamento 
das partículas. 
A porosidade das rochas sedimentares encontradas usualmente não é a primária, mas 
desenvolveu-se durante a diagênese, quando há obliteração (compactação, 
cimentação, autigênese) e formação (dissolução) de vazios. 
 
A permeabilidade é a propriedade da rocha de permitir a passagem de fluidos. Pode 
ser expressa pela velocidade de fluxo ou vazão (volume/tempo) de um fluido através 
de um determinado volume de rocha. A permeabilidade depende da porosidade 
efetiva, isto é, dos vazios intercomunicantes, que permitem o fluxo dos fluidos 
percolantes. 
 
A porosidade e a permeabilidade são atributos fundamentais relacionados com a 
importância econômica das rochas sedimentares (hidrocarbonetos, água subterrânea, 
recursos minerais sedimentares). 
 
4) ESTRUTURAS SEDIMENTARES 
Feições macroscópicas resultantes do arranjo de conjuntos de componentes dos 
sedimentos por efeito das condições envolvidas durante e após a sedimentação 
(viscosidade e energia do meio de transporte, tamanho das partículas transportadas, 
profundidade, ação de organismos, ação da gravidade, sobrecarga, dissoluções etc.). 
 
Constituem feições marcantes das rochas sedimentares, principal evidência sobre a 
qual se baseiam interpretações sobre os processos e ambientes de sedimentação. 
Podem ser classificadas em primárias (ou singenéticas, normalmente de origem 
física) e secundárias (ou epigenéticas, usualmente de origem química). 
 
a) estruturas primárias inorgânicas pré-deposicionais (interestratais): 
a1) canais: feições que podem ser longas de quilômetros, marcando 
paleocanais fluviais ou nas margens continentais; 
a2) escavação e preenchimento: feições erosivas de base côncava, de 
dimensões decimétricas a métricas; 
a3) turboglifos: escavações assimétricas formadas sobre camadas lamosas 
e na base de camadas arenosas, estas formadas por correntes de 
turbidez (turbiditos), que geram turbilhões; 
a4) marcas de objetos: vários tipos de marcas (marcas em crescente devido 
à turbulência de objetos estacionários em zonas de fluxo, marcas de 
impacto, marcas de saltação, marcas de rolamento etc.); 
 
b) estruturas primárias inorgânicas sindeposicionais (intraestratais): 
b1) acamamento: sucessão de estratos (>30mm) ou lâminas (<30mm) 
uniformes e sincrônicos, separados por descontinuidades que 
significam mudanças abruptas nas condições deposicionais; 
b2) estrutura maciça: aparente ausência de estratificação ou outras 
estruturas sedimentares; 
b3) estratificação ou laminação plana: o acamamento é horizontal; 
b4) estratificação ou laminação cruzada: o acamamento é inclinado, e 
unidades de estratos são separadas por descontinuidades de 
unidades de estratos com estratificações diferentes; 
b5) estratificação gradacional: com variação da granulação nas camadas, 
mais grossa na base (granodecrescência ascendente) ou mais grossa 
no topo (inversa, ou granodecrescência descendente); 
b6) marcas onduladas: ondulações formadas nas superfícies de areias 
depositadas por correntes; 
 
c) estruturas primárias inorgânicas pós-deposicionais (deformacionais): 
c1) estruturas de escorregamento e deslizamento: dobramentos das 
camadas devidas a movimentações laterais penecontemporâneas; 
c2) estruturas de deformação plástica: envolvem movimentações verticais 
usualmente de sedimentos plásticos, gerando dobramentos 
convolutos, estruturas de sobrecarga, pseudonódulos; 
 
d) outras estruturas inorgânicas: 
d1) marcas de pingos de chuva; 
d2) pseudomorfos de cristais: preenchimento sedimentar de vazios deixados 
pela dissolução de cristais de sal, p.e.; 
d3) gretas de contração: fraturas formadas pelo ressecamento, ao ar, de 
sedimentos depositados em condições subaquosas; 
d4) diques clásticos: preenchimento de fendas por material geralmente 
arenoso proveniente de camadas adjacentes; 
d5) boudinage: formas de estiramento de camadas arenosas e argilosas 
intercaladas, originando "gomos" arenosos; 
d6) brechas intraformacionais: intercalações de sedimentos grossos 
formados pela erosão e retrabalhamento dos sedimentos 
preexistentes; 
d7) concreções ou nódulos: corpos formados pela precipitação de 
substâncias químicas nos poros de um sedimento clástico; 
d8) estilólitos: estruturas de dissolução em sedimentos carbonáticos, em 
forma de suturas interpenetradas irregulares; 
d9) septárias: concreções com fraturas radiais que se alargam para o 
interior, preenchidas por veios. 
e) estruturas biogênicas: partes duras de esqueletos (conchas etc.), pistas e 
rastros, tubos, perfurações, etc.; 
5) GEOMETRIA DOS CORPOS (FORMA DOS LITOSSOMAS) 
Os corpos (litossomas) são as unidades de rocha maiores, que apresentam 
características uniformes de estratificação e composição. São delimitados por 
descontinuidades de grande extensão lateral, que englobam conjuntos de estratos da 
rocha sedimentar. 
Alguns exemplos de geometria de corpos características de ambientes são: 
a) litossomas lenticulares, descontínuos,em ambientes fluviais; 
b) litossomas tabulares, contínuos, em ambientes lacustres e marinhos; 
c) litossomas acanalados (base convexa) em ambientes com canais fluviais; 
d) litossomas com formas sigmoidais em ambientes deltaicos. 
6) CONTEÚDO FOSSILÍFERO 
Os organismos influenciam na formação de muitos sedimentos, e participam da 
composição de muitos deles. Além disso, podem modificar sedimentos recém-
depositados, alterando a estrutura original (bioturbação). 
Exemplos de rochas sedimentares formadas com forte influência de organismos são: 
a) calcários oolíticos (< 2 mm) e pisolíticos (> 2 mm): (constituídos de 
concreções subesféricas milimétricas a centimétricas de calcita concêntrica, 
formadas supostamente sob influência da atividade de bactérias); 
b) calcários oncolíticos: constituídos de concreções até decimétricas de calcita 
em camadas paralelas ou concêntricas, formadas por influência de algas; 
c) coquinas: acumulações das partes duras (conchas, testas de foraminíferos) 
de organismos; 
d) diatomitos: acumulações de frústulas silicosas de diatomáceas; 
e) calcários recifais: estruturas calcárias de origem orgânica de forma dômica 
ou lenticular (biohermas, biostromas), formados pela ação de corais, 
ostras, crinóides etc. 
O conteúdo fossilífero das rochas sedimentares permite interpretar as condições 
paleoambientais, e distinguir entre depósitos continentais, marinhos e de águas 
salobras, desde que se tome o cuidado de distinguir bioclastos (fósseis transportados) 
de fósseis que viveram no próprio local onde se acumulou o sedimento. 
Muitas vezes, quando outras características da rocha permanecem inalteradas, são os 
fósseis que permitem reconhecer mudanças paleoecológicas e de idade dos depósitos. 
7) INDICADORES DE PALEOCORRENTES 
Várias das feições das rochas sedimentares (características texturais e 
composicionais, geometria, orientação de clastos e de fósseis, estruturas 
sedimentares) permitem interpretar a direção ou rumo do fluxo (paleocorrente) dos 
agentes de transporte (água, vento, gelo) durante a deposição do sedimento. 
A interpretação da paleocorrente é um passo importante na análise de bacias, que 
permite reconstituir a paleogeografia (distribuição dos subambientes na bacia 
sedimentar), auxiliando na previsão da localização dos diferentes tipos de sedimentos 
e possíveis recursos minerais associados. 
CLASSIFICAÇÃO DAS ROCHAS SEDIMENTARES 
As classificações de rochas sedimentares geralmente são baseadas na origem, 
constituição e tamanho de seus componentes. Alguns sistemas de classificação de 
rochas sedimentares são: 
a) proporção dos componente terrígenos, aloquímicos ou ortoquímicos; 
b) granulometria e fator genético de rochas sedimentares terrígenas; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
c) composição dos grãos e porcentagem de matriz das rochas terrígenas 
psamíticas (arenosas); 
d) composição das rochas aloquímicas e ortoquímicas; 
e) processo gerador, granulação e composição dos constituintes de rochas 
carbonáticas (aloquímicas e ortoquímicas); 
f) processo gerador, granulação e composição dos constituintes de rochas 
sedimentares quaisquer. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A) PRECIPITADOS (em parte pela ação de organismos) 
 
não-consolidados consolidados 
 
lama calcária 
 
lama dolomítica 
 
 
calcário, marga 
 
calcário dolomítico, marga dolomítica 
 
B) ROCHAS FORMADAS POR RESTOS DE ORGANISMOS 
 
não-consolidadas consolidadas 
 
calcárias 
lama calcária 
lama foraminífera 
 
silicosas 
lama de radiolários 
terra diatomácea 
 
betuminosas 
turfa 
material sapropélico 
petróleo e gás natural 
 
 
calcário 
 
 
 
radiolarito 
folhelho silicoso 
 
 
linhito 
carvão de pedra 
folhelho de óleo 
 
 
C) EVAPORITOS 
 
gipso, anidrita 
sulfatos e cloretos 
sínter calcário 
sínter silicoso 
 
 
Tipos de rochas sedimentares e sedimentos de origem aloquímica e ortoquímica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A) ROCHAS SEDIMENTARES DETRÍTICAS: 
a1) terrígenas (detritos transportados mecanicamente): 
a1.1) ruditos (grãos > 2mm): conglomerados, brechas; 
a1.2) arenitos (1/16 < grãos < 2mm): arenitos, grauvacas, arcóseos; 
a1.3) lutitos ou pelitos (grãos < 1/16mm): argilitos, folhelhos; 
a2) piroclásticas (fragmentos projetados por erupções): 
a2.1) cinzas (< 2 mm incoesos); 
a2.2) cineritos (< 2 mm litificados); 
a2.3) lapillis (2-30 mm incoesos); 
a2.4) tufos (2-30 mm litificados); 
B) BIOGÊNICAS E/OU FÍSICO-QUÍMICAS: 
b1) carbonáticas (formadas de calcita, aragonita, dolomita de origem não terrígena): 
b1.1) bioclásticas: esqueletos, conchas, etc. de organismos; 
b1.1.1) calcirruditos; 
b1.1.2) calcarenitos: calcários oolíticos; 
b1.1.3) calcilutitos; 
b1.2) físico-químicas (precipitação direta de carbonatos): dolomitos e 
calcários primários, calcário travertino; 
b2) silicosas (exclui componentes terrígenos): diatomitos, jaspes, cherts, silexitos; 
b3) carbonosas (compostos de carbono orgânico): carvão mineral (antracito, hulha, 
linhito, turfa), óleos minerais (asfaltos, betumes, petróleos); 
b4) salinas (na maioria evaporitos): halita, gipso, anidrita, silvinita, carnalita, barita; 
b5) fosfatadas: fosfatos, fosforitos; 
b6) ferruginosas, glauconíticas, aluminosas. 
 
Bibliografia 
SUGUIO, K. 1994. Rochas sedimentares: propriedades, gênese, importância 
econômica. São Paulo, Edgard Blücher: EDUSP, 500p. 
TEIXEIRA, W.; FAIRCHILD, T.; TOLEDO, M.C.M.; TAIOLI, F. (Orgs.). 2009. Decifrando 
a Terra. São Paulo, Oficina de Textos, 623p. (2ª Edição)