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Rochas Sedimentares Ambientes de deposição de sedimentos A formação das rochas sedimentares tem início com o intemperismo. O intemperismo quebra as rochas em pequenos pedaços, e alteram a composição química das mesmas e transformando os minerais em outros mais estáveis nas condições ambientais onde o intemperismo está atuando. A seguir os agentes erosivos (Fluvial, Eólica, Marinha e Glacial) removem os produtos do intemperismo e transportam para um novo local onde eles são depositados. O produto do intemperismo, posteriormente transportados pelos agentes erosivos, é chamado de SEDIMENTO. Com a continuidade da deposição, esses sedimentos soltos ou inconsolidados podem se tornar rocha, ou seja, ser litificados. Processo de litificação: Quando uma camada de sedimento é depositada, ela cobre as camadas anteriormente depositadas naquele local, podendo criar uma pilha de sedimentos de centenas de metros de profundidade; Essa acumulação de material, uns sobre os outros, vai compactando esse material devido ao peso das camadas sobrepostas; Nesta pilha de sedimentos, que pode chegar a quilômetros de profundidade, o decaimento de isótopos radiativos, que compõem alguns grãos minerais misturados nestes sedimentos, gera calor; Esses sedimentos empilhados em camadas são também invadidos por água subterrânea que transportam íons dissolvidos. A combinação do calor, da pressão causada pelo peso dos sedimentos e dos íons transportados pela água, causam mudanças na natureza química e física dos sedimentos, num processo conhecido como DIAGÊNESE. Só depois de processada a diagênese é que ocorre a conversão dos sedimentos em uma rocha sedimentar sólida, a LITIFICAÇÃO. A diagênese difere dos processos relacionados a intenso calor e pressão ocorridos no interior do planeta, que causam a fusão ou o metamorfismo das rochas. Na diagênese, os processos ocorrem poucos quilômetros abaixo da superfície, a temperaturas inferiores a 200°C. Durante a LITIFICAÇÃO, ocorre: Empacotamento dos sedimentos, deixando-os mais juntos uns dos outros; Expulsão da água que ocupa os espaços entre os grãos; Precipitação de cimento químico ligando os grãos uns aos outros. A diagênese, às vezes, também envolve a transformação de alguns minerais em outros mais estáveis. A COMPACTAÇÃO é um processo diagenético através do qual o volume dos sedimentos é reduzido através da aplicação de uma determinada pressão gerada pelo próprio peso dos sedimentos. Quando os sedimentos vão se acumulando, aumenta a pressão gerada pelo material que vai se sobrepondo, expelindo a água e o ar, e os sedimentos vão ficando cada vez mais juntos. Grãos muito pequenos, como as argilas, quando são compactados apresentam uma forte aderência devido às forças atrativas entre os grãos, convertendo o sedimento inconsolidado em rocha sedimentar. A CIMENTAÇÃO é o processo diagenético através do qual os grãos são “colados” por materiais originariamente dissolvidos durante o intemperismo químico ocorrido anteriormente nas rochas. O intemperismo libera íons que ficam dissolvidos na água que flui através dos poros existentes entre os grãos dos sedimentos antes da compactação. Posteriormente, esses íons se precipitam entre os grãos dos sedimentos, formando um cimento. Sedimentos com grãos grossos, como as areias e os seixos, são mais propensos a serem cimentados do que os sedimentos finos, como as argilas e os siltes, porque o espaço entre os grãos é maior, podendo conter mais água e, com isso, mais material dissolvido. Cimentação: Preenchimento do espaço entre os poros e fissuras da rocha pela precipitação e/ou cristalização de minerais. Os cimentos mais comuns são silicosos, carbonáticos e férricos/ferrosos. Clastos (grãos/detritos) Cimento (material entre os grão) Os agentes mais comuns de cimentação são: O carbonato de cálcio (CaO + CO2 → CaCO3 ) é formado quando os íons de cálcio, produzidos pelo intemperismo químico de minerais ricos em cálcio (plagioclásio, piroxênios e anfibólios), se combinam-se com o dióxido de carbono e a água do solo; O cimento de sílica é produzido inicialmente pelo intemperismo químico dos feldspatos em rochas ígneas. Óxidos de ferro, como a hematita e a limonita; carbonatos de ferro, como a siderita; e sulfetos de ferro, como a pirita, também podem formar cimentos em rochas sedimentares, ligando os grãos sedimentares grossamente granulados. Rochas sedimentares clásticas são compostas por fragmentos de materiais derivados de outras rochas A compactação e a cimentação não afetam apenas os grãos de rochas. Como os produtos do intemperismo químico são transportados para os lagos e oceanos, pelo fluxo das águas, esse mesmo processo pode litificar conchas, fragmentos de conchas ou outras partes duras de organismos que se acumulam nestes corpos d’água. O aumento da temperatura e da pressão, associado com o peso dos sedimentos, promove a recristalização de alguns grãos minerais, criando um mineral mais estável a partir de outro que se encontrava instável naquelas condições ambientais. Um exemplo clássico deste processo é a transformação da aragonita (um mineral secretado por alguns organismos marinhos a partir de suas conchas, seus cristais apresentam a forma ortorrômbica) em calcita (seus cristais apresentam a forma trigonal ou romboédrica), um mineral muito mais estável. Aragonita - CaCO3 Calcita - CaCO3 Ciclo Sedimentar Intemperismo >>> Erosão >>> Transporte >>> Deposição >>> Litificação (Diagênese) Do sedimento à rocha sedimentar LITIFICAÇÃO Compactação: reduz o espaço dos poros. Argilas e lamas têm até 60 % de água e ficam com 10% depois da compactação. Cimentação: precipitação química de material mineral entre os grãos (SiO2, CaCO3, Fe2O3) que transforma o sedimento em rocha dura. Recristalização: Pressão e temperatura aumentam com o soterramento (1°C/33 m). Classificação das rochas sedimentares DETRÍTICA (Clástica) : são rochas formadas pela acumulação e litificação de detritos (partículas sólidas transportadas pelos agentes erosivos). QUÍMICA: são rochas formadas pela precipitação de materiais dissolvidos em solução, por processos inorgânicos (evaporação, mudanças de temperatura e ph). BIOGÊNICAS: são rochas formadas por processos biológicos (organismos aquáticos, conchas, etc.). Clástico: Desmontável DETRÍTICA CONSOLIDADAS Arenito Brecha Conglomerado DETRÍTICA NÃO CONSOLIDADAS Areia Cascalho QUÍMICAS Estalactite Sal gema BIOGÊNICAS Calcário Conquífero Carvão Diferença entre Conglomerado e Brecha Sedimentos Rochas Sedimentares Estratificação Sedimentar Estratificação cruzada em arenito Marcas de onda numa praia Marcas de onda preservadas no arenito Gretas de contração Rocha sedimentar fossilífera Coquina - Calcário coquífero Clasto Folhelho Calcário recifal Travertino É formado pela precipitação de carbonato de cálcio por ação da água doce, o que provoca espaços ocos e o depósito de materiais em bandas mais ou menos paralelas. Minerais constituintes: Calcite (CaCO3) Aragonite (CaCO3) Limonita (Fe2O3NH2O) Deposição de sedimentos Arenitos eólicos e suas estratificações cruzadas e inclinadas Relação entre porosidade e permeabilidade Fluxo em meio aquoso • Porosidade: volume de poros na rocha, relação entre o volume de poros e o volume total (em %). • Permeabilidade: habilidade do material geológico de permitir o fluxo de água subterrânea (em m/s ou m/dia). Tamanho (mm)Nome do clasto Rocha sedimentar > 256 Matacão Conglomerado (grãos arredondados) ou brecha (grãos angulares) 64-256 Bloco 4-64 Seixo 2-4 Grânulo 0,25-2 Areia Grossa Arenito (grosso, etc.) 0,062-0,25 Areia fina 0,005-0,062 Silte Siltito < 0,005 Argila Argilito (folhelho se laminado Classificação dos sedimentos e rochas sedimentares clásticas Dique (+ escuro) cortando sequência de rochas sedimentares Falésias Processo de formação de carvão Turfa Lignito Carvão Betuminoso Antracito Carvão – Candiota/RS Carvão – Candiota/RS Argilitos com cimentação mostrando estratificação pronunciada (folhelho). Argilitos cimentados utilizados como revestimentos de calçada. Relevo Cárstico ou cársico ou sistema cárstico ou cársico, é um tipo de relevo geológico caracterizado pela dissolução química (corrosão) das rochas, que leva ao aparecimento de uma série de características físicas, tais como cavernas, dolinas, vales secos, vales cegos, cones cársticos, rios subterrâneos, canhões fluviocársicos, paredões rochosos expostos e lapiás. Evaporito Evaporito ou depósito salino é uma rocha sedimentar formada pela cristalização e precipitação química dos sais dissolvidos em um meio aquoso, devido a um processo de evaporação. Gipsita - CaSO (NaCl)4.2H20 Salar de Atacama/Chile
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