Propriedades de Rochas Sedimentares em Laboratório

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3 . DETERMINAÇÃO DAS PROPRIEDADES 
DAS ROCHAS SEDIMENTARES EM 
LABORATÓRIO 
Preparação prévia das amostras 
Somente em raros casos, ou em estudos especiais, as amostras coletadas 
durante perfurações de poços, em afloramentos ou sob corpos de água, podem 
ser analisadas sem tratamentos prévios. Nos casos de sedimentos soltos, 
como areias de praias ou rios recentes, apenas a secagem e o quarteamento 
são normalmente necessários, mas nos casos de sedimentos consolidados 
são usados processos mais trabalhosos e demorados de tratamentos prévios. 
SECAGEM DE AMOSTRAS 
Todos os sedimentos são secados antes de quaisquer tratamentos, exceto 
nos casos de amostras em que se pretende determinar o conteúdo em água, 
em petróleo, e naturalmente nos casos de amostras totalmente secas. A tem-
peratura depende das propriedades do material e do tipo de análise que 
se pretende efetuar; em casos normais as areias são secadas durante várias 
horas entre 105 a 110°C. Mas, nos casos de sedimentos contendo muita 
argila, a temperatura usada deve ser entre 50 e 60°C para não modificar 
os argilo-minerais sensíveis a temperaturas, que eventualmente estejam 
presentes, tais como, halloysita (desidrata parcialmente a 60°C) e também 
para evitar endurecimento do material, como acontece comumente nos 
casos de sedimentos argilosos coletados no mar. O tempo de secagem deve 
ser então aumentado para dois ou três dias. 
REMOÇÃO DE SAIS SOLÚVEIS"EM ÁGUA 
Sedimentos argilosos marinhos recentes, com alto conteúdo aquoso, e 
sedimentos de furos profundos de poços de petróleo, por exemplo, contendo 
muita água de formação, possuem geralmente apreciável quantidade de 
sais solúveis em água. Estes sais devem ser removidos quando pretendermos 
determinação das propriedades.das rochas sedimentares em laboratório 27 
realizar análises químicas ou análises granulométricas. Durante as análises 
granulométricas comumente ocorre a floculação das argilas. Os sais solúveis 
aparecem nos sedimentos em concentrações variáveis. Cátions que podem 
aparecer comumente nos sedimentos são C a + + , N a + , Fe + + + e M g + + . 
Ânions mais comuns são S O 4 ~, C O 3 ~ e C l " . O gipso é um sal importante 
nos sedimentos não-calcários, enquanto que o carbonato de cálcio ou bi-
carbonato são mais comuns nos tipos calcários. 
A operação de remoção é feita pela lavagem repetida da amostra com 
água destilada e papel de filtro ou em filtro a vácuo. A lavagem é feita até 
que o filtrado fique completamente isento de cloro. 
A lavagem completa de sais solúveis em água pode também ser feita 
por diálise. Neste caso o material da amostra é colocado em "saco de diálise" 
e suspenso em um cilindro cheio de água destilada. Quanto mais renovação 
de água do cilindro for feita tanto mais rapidamente a diálise progredirá. 
Melhores resultados são conseguidos por fluxo constante de água destilada. 
Tanto o processo de filtração como o de diálise podem consumir vários 
dias no tratamento de uma só amostra, de modo que deve-se fazer um tra-
tamento simultâneo de várias amostras. Para esta operação, a diálise é reco-
mendada porque até mais de cem amostras podem ser tratadas simultanea-
mente na lavagem do sal em um tanque de plástico com fluxo contínuo de 
água desmineralizada. 
SEPARAÇÃO DE ÁGUAS INTERSTICIAIS (ÁGUAS CONTIDAS 
NOS POROS) 
Quando desejamos determinar a composição química das águas inters-
ticiais, estas devem ser extraídas das rochas. Em sedimentos recentes, obtidos 
por testemunhadores de pistão, essa separação pode ser efetuada imedia-
tamente após a testemunhagem, pois, de outro modo, águas de diferentes 
horizontes podem ser misturadas durante o transporte e armazenagem. 
Águas intersticiais podem ser "espremidas" (squeezed) de sedimentos 
argilosos pouco consolidados. "Espremedores" manuais de pistão, operados 
a ar comprimido, do tipo descrito por Siever (1962), são utilizáveis. Com 
esse aparelho, aproximadamente 20 a 30 ml de fluidos intersticiais podem 
ser espremidos de 100 g de sedimentos com conteúdo aquoso de 60 a 70%, 
em 15 min a uma pressão de 6 a 15atm. 
Em sedimentos grosseiros, antigos ou recentes, não é possível realizarmos 
uma operação direta do tipo acima. Os fluidos intersticiais dessas rochas 
são substituídas quase que quantitativamente por fluidos imiscíveis em 
água (Scholl, 1963). Tais fluidos são ésteres com alto peso molecular (Paraplex 
G-60, G-6J e G-62). 
PREPARAÇÃO DE SEDIMENTOS CONSOLIDADOS 
Para a aplicação de maior parte das análises especificadas aqui (penei-
ramento, pipetagem, análise de minerais pesados, etc), é necessário que as 
28 introdução à sedimentologia 
amostras estejam sob a forma de grãos isolados e não na forma de agregados 
de grãos. 
Os sedimentos recentes estão quase sempre soltos, mas nos casos de 
rochas sedimentares antigas temos agregados em que as partículas são unidas 
entre si por processos mecânicos ou químicos. A separação de grãos indi-
viduais desses sedimentos é, muitas vezes, operação difícil e mesmo frequen-
temente impossível (caso de rochas silicificadas); mas é facilmente efetuada 
em arenitos cimentados por C a C 0 3 . Quando as partículas constituintes 
dos arenitos forem todas quartzosas, não existirá problema, mas, quando 
existirem algumas partículas detríticas de carbonato de cálcio, ao lado dos 
grãos de quartzo, elas próprias serão dissolvidas falseando os resultados 
das análises granulométricas. 
PREPARAÇÃO DE ARENITOS 
Para a preparação dos arenitos o método usado depende sobretudo 
da natureza do material cimentante predominante. 
A amostra a ser desagregada pode ser reduzida a partículas de 5 a 10 mm 
(naturalmente dependendo da granulometria do arenito). Nesta operação, 
alguns grãos são inevitavelmente quebrados e assim podem influir um pouco 
nos resultados das análises granulométricas. Pequenos grãos e pó de rocha 
resultantes da britagem são removidos e descartados. 
a) Arenitos com matriz argilosa 
Se o conteúdo argiloso for baixo (menos de 10% aproximadamente), 
os fragmentos britados da maneira acima serão espalhados sobre uma "folha" 
de borracha dura e esmagados com um cilindro também de borracha ou 
de madeira dura. Uma pequena amostra é periodicamente retirada e exa-
minada com uma lupa binocular para exame dos agregados remanescentes. 
Um resultado similar ao da desagregação por cilindros pode ser obtido 
por desagregação cuidadosa do material da amostra em almofariz e pistilo, 
ambos de madeira dura. 
Depois da preparação mecânica, a amostra é desagregada e fervida em 
solução 0,01 N de pirofosfato de sódio ou amónia com mesma concentração. 
Em caso de material com alto conteúdo argiloso, o material mecanicamente 
preparado pode ser tratado com H 2 0 2 para destruir os agregados argilosos. 
b) Arenitos com cimento carbonático 
A preparação de amostra com este tipo de cimento é feita com HC1, 
que destruirá não somente o carbonato do cimento mas também grãos car-
bonáticos eventualmente existentes. 
Quando os argilo-minerais associados aos carbonatos forem do tipo 
estável (caolinita ou illita), poderão ser usados ácidos com concentração 
bastante forte. 
determinação das propriedades das rochas sedimentares em laboratório 29 
c) Arenitos com cimento silicoso 
Uma desagregação completa de arenitos cimentados com sílica não é 
possível pui que o cimento silicoso (principalmente quartzo e calcedônia) 
une firmemente os grãos de quartzo e minerais silicatados de tal modo que 
se tornam inseparáveis. Esta situação é excepcionalmente real para casos 
em que a cimentação é causada por crescimento secundário orientado dos 
grãos de quartzo. Em geral, nesses casos, as análises granulométricas são 
efetuadas pelo método das seções delgadas. 
d) Arenitos com cimento ferruginoso 
Em muitos casos de sedimentos avermelhados, o cimento é constituído 
de óxidos e hidróxidosde ferro, que cimentam a rocha, formando uma del-
gada crosta em torno dos grãos minerais individuais. 
Segundo Tamm (veja Correns e Piller, 1955, in Muller, 1967), rochas 
desse tipo podem ser preparadas agitando-as por 30 min ou fervendo-as 
por 10 min em solução de ácido oxálico, consistindo de 31,5 g de ácido oxálico 
e 62,1 g de oxalá to de amónia em 2,51 de água. 
O melhor método de remoção completa de películas ferruginosas é 
pelo tratamento da amostra com hidrogénio nascente, produzido pela ação 
do ácido oxálico sobre alumínio. Neste caso, mesmo carbonatos e apatita 
são apenas leve a moderadamente atacados, de acordo com as experiências 
de Leith (1950). 
O tratamento pode ser efetuado da seguinte maneira: 300 ml de água 
destilada são despejados sobre uma amostra de 20 g de peso, contida em 
um béquer de 500 ml e então adicionamos 15 g de ácido oxálico (em forma 
sólida). Em seguida, introduzimos um cilindro esburacado de alumínio, de 
tal modo que o topo saia alguns centímetros acima da superfície, e fervemos 
o líquido por 20 min. Após a remoção do cilindro de alumínio (que pode 
ser usado para muitos outros tratamentos do mesmo tipo), o líquido rema-
nescente é decantado. A amostra é então em seguida lavada por várias vezes, 
enchendo-se o béquer com água destilada e decantando-se a água. A amostra 
é finalmente secada a 105°C. 
e) Quarteação de amostras 
As amostras coletadas no campo geralmente possuem muito mais ma-
terial do que aquele necessário para análises de Jaboratório normais. Sedi-
mentos inconsolidados (praticamente todas as areias secas) podem ser sele-
cionados durante o transporte ou durante a transferência para outros reci-
pientes. Dessa maneira, os minerais pesados e os fragmentos maiores das 
amostras podem ficar concentrados na parte inferior do recipiente. Então, 
quando parte dessa amostra é retirada, ela não será representativa da amostra. 
Um método simples para obtenção de amostras pequenas, representa-
tivas da amostra toda, consiste em dividi-la em quatro partes com as mãos. 
Este método, no entanto, pode ser usado somente em casos de amostras 
30 introdução à sedimentologia 
mais ou menos grandes (aproximadamente 50 a 100 g). Atualmente a quar-
teação manual é mais empregada durante os trabalhos de campo, e nos 
laboratórios são empregados vários tipos de quarteadores mecânicos. 
Um tipo é constituído de dispositivo cónico. A amostra a ser quarteada 
é despejada no cone, que é dividido em quatro partes por lâminas internas 
cruzadas. O primeiro e o terceiro (ou segundo e quarto) quartos são reunidos 
indo alimentar um segundo cone também com divisões como o primeiro. 
Esta divisão em quartos é repetida até que seja atingido o tamanho desejado 
de amostra. 
No caso do quarteador de câmaras (tipo Jones) - Fig. 3 - , a amostra 
total é despejada no recipiente (1), na abertura superior do quarteador (2), 
que consiste de divisões inclinadas, que dão passagem dos materiais em 
sentidos opostos. Os recipientes (3) e (4) coletam, cada um, metade da amostra 
inicial. Analogamente à quarteação manual, a divisão em metades prossegue 
até que seja atingido o tamanho desejado de amostra. Wentworth (1927) 
estudou o erro devido à aplicação do quarteador de Jones, usando um cas-
calho arenoso com granulação variando entre 1/8 a 8 mm de diâmetro. Seus 
resultados mostraram que os erros são maiores quando os diâmetros das 
partículas são maiores, mas a relação entre a grandeza do erro e o tamanho 
das partículas não é uma constante. 
Além desses métodos existem casos em que se utilizam dispositivos mais 
elaborados, tais como os quarteadores rotativos e oscilatórios. 
Figura 3. Princípio de funcionamento do quar-
teador de câmaras tipo Jones (1) Recipiente. 
(2) Câmaras com divisões que se abrem alter-
nadamente em sentidos opostos. (3) e (4) Calhas 
para coleta de materiais quarteados (Segundo 
Muller, 1967) 
PREPARAÇÃO DE SEDIMENTOS ARGILOSOS E SÍLTICOS 
Os métodos de dispersão desenvolvidos em laboratórios de micropa-
leontologia de companhias petrolíferas têm demonstrado serem processos 
rápidos e baratos na preparação de sedimentos sílticos e argilosos ou de 
marga, e mesmo ardósias, sem destruir os constituintes. O método mais 
efetivo é o do tratamento com peróxido de hidrogénio introduzido por Wick 
(1947, in Muller, 1967). Este método, que é utilizado na separação de micro-
determinação das propriedades das rochas sedimentares em laboratório 31 
fósseis de sedimentos argilosos, substituiu completamente os processos 
anteriores (tratamentos com vapores de benzina, com sal de Gláuber, etc). 
A dispersão com peróxido de hidrogénio é efetuada da seguinte maneira: 
a amostra seca é primeiramente reduzida a granulação de aproximadamente 
3 a 6 mm em uma prensa hidráulica ou britador, o material britado é então 
introduzido em béqueres grandes e sobre ele adicionada a solução de H 2 0 2 
a 15 % de contração, até que a amostra seja inteiramente coberta pelo líquido. 
Após um curto espaço de tempo (15 s a 15 min, dependendo das propriedades 
do material), durante o qual o H 2 0 2 pode penetrar nos espaços porosos 
das partículas e se dissocia em H 2 0 e 0 2 , a pasta de rocha começa a entrar 
em ebulição sem aplicação de calor externo. Grandes quantidades de vapor 
branco consistindo de vapor de água e oxigénio são geradas. Se o processo 
não for iniciado em 10 min, então a amostra será aquecida e alguns ml de 
K O H serão adicionados, o que normalmente aumentará o processo de ebu-
lição. O processo, que rompe a rocha pela geração catalítica de oxigénio 
dentro do espaço poroso, deve ser repetido duas ou três vezes nos casos de 
materiais extremamente endurecidos. 
Normalmente o peróxido de hidrogénio não afeta os argilo-minerais 
nas suas estruturas, mas, por apresentar reação fracamente ácida, pode ser 
necessário fazer tratamentos para se evitar a floculação (tratamento da flo-
culação — veja mais adiante). 
Outro processo de preparação de sedimentos argilosos consiste no 
uso do ultra-som. A dispersão de solos pelo ultra-som foi descrita por Olmstead 
já em 1931, mas o método não se tornou rotina para investigações de sedi-
mentos senão nos anos recentes (Mattiat, 1962, in Muller, 1967), após o 
desenvolvimento de equipamentos adequados pela indústria. O processo 
do ultra-som pode ser empregado com sucesso em sedimentos muito ar-
gilosos; mas seu campo especial de uso é no tratamento de folhelhos e 
argilitos fortemente endurecidos, que não podem ser dispersados por peróxido 
de hidrogénio ou por outros métodos. 
FLOCULAÇÃO DE SEDIMENTOS ARGILOSOS E SÍLTICOS 
A floculação (ou coagulação) dos sedimentos argilosos ou sílticos é 
um fenómeno que consiste na formação de aglutinados de partículas. Para 
um mesmo tipo mineralógico, a capacidade de floculação depende do tamanho 
das partículas. Em suspensões de quartzo a floculação começa a manifestar-se 
com diâmetros de cerca de 0,040 mm e torna-se pronunciada entre 5 a 10 
mícrons. E ainda mais particularmente acentuada em partículas coloidais. 
A capacidade de floculação está relacionada à presença de íons de carga 
elétrica oposta, valência, ação de modificações de íons com mesma carga 
que os colóides, adsorção de íons e a concentração de eletrólitos na solução. 
A carga de um colóide depende do colóide em si e do meio no qual o colóide 
esteja em suspensão. As cargas elétricas nos colóides são formadas porque 
nos seus limites externos existem átomos com valências insatisfeitas, que 
32 introdução à sedimentologia 
adsorvem íons positivos ou negativos, dependendo da natureza do colóide. 
Sob o efeito do movimento browniano as partículas coloidais com carga 
elétrica são levadas para vizinhanças das outras, mas, quando as cargas 
estão acima do potencial crítico, as partículas repelem-se mutuamente e 
a aderência é evitada. Mas, se as cargas estiveremabaixo do potencial crítico 
ou zero, as partículas se aderem, quando ocorre a colisão, de modo que são 
formados agregados. 
Quando se tem início a floculação, os agregados começam a ir para 
o fundo e eventualmente toda a fase dispersa pode se assentar no fundo, 
formando um precipitado floculento. A velocidade de floculação pode ser 
lenta ou rápida, dependendo sobretudo se estão ou não presentes cargas 
sobre as partículas. A magnitude da carga, por sua vez, varia apreciavel-
mente com ligeiras mudanças nas concentrações em eletrólitos da suspensão, 
e o efeito de um dado eletrólito parece variar com a natureza do colóide. 
Em argilas, por exemplo, as cargas podem ser reduzidas pela adição de CaCl 2 . 
Tais substâncias são chamadas de coagulantes. Outros eletrólitos, como 
N a 2 C 0 3 , aumentam as cargas sobre as partículas e são chamadas de pepti-
zantes. Dentro de certos limites de concentração os peptizantes também 
causam coagulação. Entre os agentes químicos, que têm sido usados para 
dispersão de solos, podemos citar N H 4 O H e N a 2 C 0 3 . Nos casos mais 
comuns de dispersão de sedimentos podem ser usados, além desses eletró-
litos, soluções diluídas de pirofosfato de sódio. A teoria geral dos colóides 
mostra que não ocorre floculação, quando as cargas estão acima do potencial 
crítico ou quando a suspensão está completamente isenta de eletrólitos. 
O fenómeno de floculação pode ser reconhecido, na prática, colocando-se 
o material desagregado em suspensão aquosa dentro de uma proveta e, 
após completar a água até cerca de 1 000 ml, deixa-se por alguns minutos 
em repouso. Então, quando se verifica o fenómeno da floculação, ao se in-
clinar a proveta, a superfície da interface água-sedimento acompanha para-
lelamente a inclinação da superfície da interface água-ar. Quando o sedimento 
não está floculado este fenómeno não ocorre (veja a Fig. 4). 
1 - S U P E R F Í C I E D A Á G U A 2 - S U P E R F Í C I E D O S E D I M E N T O 
Figura 4. Fenómeno da floculação e método de seu reconhecimento em amostras de sedimentos 
, jta»4#u«i U>si Q -C/10- C1">S -
determinação das propriedades das rochas sedimentares em laboratório 33 
PREPARAÇÃO DE CARBONATOS 
Para se obter concentração da porção elástica (especialmente argilo-
-minerais) separada das rochas carbonáticas biogênicas ou químicas, ou para 
preparar arenitos cimentados com carbonatos, os componentes carbonáticos 
devem ser removidos para análise granulométrica. A dissolução dos carbonatos 
deve ser efetuada tão cuidadosamente quanto possível, para evitar modi-
ficações dos argilo-minerais. 
O método mais comum para dissolução de carbonatos é o tratamento 
com ácidos diluídos — especialmente ácido clorídrico, acético e, em menor 
frequência, oxálico, fórmico, cítrico e sulfúrico. 
Experiências de muitos autores (Ostrom, 1961) mostram que os argilo-
-minerais não-expansivos, que contêm ferro (caolinita e illita), são pouco 
atacados ou mesmo não são atacados por ácidos em concentrações altas, 
enquanto que argilo-minerais expansivos (montmorillonita) e argilas ricas 
em ferro (certas cloritas) são nitidamente alterados, mesmo por ácidos bastante 
fracos. 
Ostrom (1961) investigou sobre concentrações permissíveis de ácidos 
para que não afetassem os argilo-minerais expansivos e então descreveu 
o seguinte procedimento para a separação de argilo-minerais contidos em 
rochas carbonáticas: 
Uma amostra seca de aproximadamente 150 g é moída até que o material 
fragmentado possa passar por uma peneira de 0,25 mm. Cerca de 10 g da 
amostra são colocados em um béquer e ácido acético 0,5 normal é adicionado 
sobre a mesma. Se não ocorrer reação visível, o carbonato será constituído 
praticamente só de dolomita, e o procedimento específico (veja abaixo) é 
adotado. 
Se o material moído reagir com ácido acético, 100 ml de água serão 
adicionados sobre a amostra contida em um béquer de 1,51; e 11 de ácido 
acético com concentração menor que 0,3 N é adicionado mexendo-se conti-
nuamente a solução. A amostra é mexida de duas em duas horas até que 
não haja mais formação de C 0 2 . Este processo pode demorar de um a 
vários dias. O ácido usado é decantado após o assentamento dos materiais 
suspensos e ácido novo é acrescentado. Esta operação é repetida até que 
apareçam alguns milímetros de resíduo insolúvel, disponível para o estudo 
desejado sobre a rocha não-dissolvida. 
Depois de nova agitação do meio, as partículas argilosas em suspensão, 
após 2 min, são sifonadas e coletadas em uma membrana-filtro. Este processo 
é repetido até que o fluido decantado fique completamente limpo. 
Se a rocha carbonática em estudo for dolomítica, a dissolução será 
efetuada da mesma maneira por ácido clorídrico com concentração menor 
que 0,1 N . Em qualquer caso deve-se usar a concentração mínima possível 
de ácido. O tempo necessário para tratamento de cada amostra pode ser 
bastante reduzido se diversas amostras forem tratadas simultaneamente. 
34 introdução à sedimentologia 
Um processo muito mais rápido é aquele que usa complexantes, que 
formam complexos solúveis com elementos alcalino-terrosos, e então causa 
a dissolução dos minerais carbonáticos (Hill e Runnels, 1960). 
Além disso, existem os processos de separação por "trocadores de íons" 
e por eletrodiálise. Para maiores informações sobre estes processos veja 
Muller (1967). 
PREPARAÇÃO DE AMOSTRAS PARA EXAME MICROSCÓPICO 
(Seções delgadas) 
Em muitos laboratórios e em algumas firmas industriais seções delgadas 
de rochas sedimentares podem ser preparadas usando-se equipamentos me-
cânicos (serra de diamante, máquina de polimento, etc). 
O procedimento geral para a confecção de seções delgadas é dividido 
em 1) secionamento da amostra em tamanho e espessura desejados em uma 
serra de diamante, 2) polimento grosseiro e fino de uma das faces, executando-se 
movimento de rotação sobre uma placa de vidro com pó de carbeto de silício 
ou carborundum, 3) colagem da face finamente polida em uma lâmina mi-
croscópica de vidro, usando-se para isso bálsamo-do-canadá, 4) polimento 
grosseiro e fino da outra face da seção e 5) recobrimento com lamínula, que 
é também colada com o bálsamo-do-canadá. Espessura ideal para uma 
boa lâmina é de 30 mícrons (como controle, o quartzo mostra cor de inter-
ferência cinza nessa espessura). 
Rochas porosas ou frágeis são impregnadas com bálsamo-do-canadá 
antes do secionamento da amostra. 
Conceito de escala granulométrica 
Na maioria das análises sedimentológicas os resultados são expressos 
sob a forma de uma escala de tamanho (que pode ser diâmetro, área ou volume), 
por conveniência, tanto no prosseguimento das análises como para tabulação 
dos dados analíticos encontrados. No caso das análises granulométricas, 
em específico, existem várias escalas propostas, mas, antes da apresentação 
destas escalas, é necessário que tenhamos uma ideia do significado de diâ-
metros em sólidos irregulares, que é o caso de maior parte das partículas 
que constituem as rochas sedimentares elásticas. 
CONCEITO DE DIÂMETROS EM SÓLIDOS IRREGULARES 
Se todos os solos e sedimentos fossem constituídos de esferas perfeitas, 
uma definição de granulação por meio de escalas granulométricas seria 
simples. Mas, de fato, as partículas que constituem os materiais naturais 
são raramente regulares em forma e, além disso, as partículas que constituem 
uma mistura podem variar amplamente em forma, tendo suscitado a curio-
sidade de inúmeros autores para o problema. Em alguns casos a definição 
determinação das propriedades das rochas sedimentares em laboratório 35 
dos tamanhos tem dependido da magnitude das partículas: partículas grandes, 
que podem ser convenientemente manuseadas, foram definidas em termos 
de um certo critério e as partículas menores foram definidas em bases inteira-
mente diferentes. 
Segundo Wadell (1932),a granulometria de uma partícula de forma 
irregular é melhor expressa pelo valor de seu volume, porque o volume é 
independente da forma. O uso de diâmetros (longo, médio ou curto) ou as 
médias aritméticas ou geométricas deles é, de acordo com Wadell, de relativo 
significado na definição de tamanho. O termo diâmetro tem um significado 
definido somente em conexão às esferas perfeitas, onde a área ou o volume 
pode ser calculado a partir dele. 
Na análise granulométrica, vários termos foram desenvolvidos para 
designar o tamanho das partículas irregulares em termos de suas velocidades 
de decantação. Assim, nomes como "valor hidráulico", "raio equivalente" 
ou "raio de sedimentação" têm sido propostos. Quando se usa diretamente 
a lei de Stokes (veja páginas posteriores), como é o nosso caso, poderíamos 
chamar os valores dos tamanhos dos grãos expressos em função dos diâmetros 
de "diâmetro de sedimentação de Stokes". 
ESCALAS GRANULOMÉTRICAS 
Não é escopo deste compêndio uma descrição detalhada das diversas 
escalas granulométricas existentes (para isto veja Kòster, 1960,1964, in Muller, 
1967), mas devemos apresentar algumas escalas em uso nos trabalhos sedimen-
tológicos. 
A escala granulométrica frequentemente usada na Alemanha, chamada 
de escala de Atterberg, originou das sugestões de Atterberg, Correns, En-
gelhardt e G. Muller (G. Muller, 1967). Os intervalos de classes foram ba-
seados no valor unitário 2 mm, envolvendo razão fixa 10 para cada classe 
sucessiva, fornecendo diâmetros limitantes 200, 20, 2, 0,2, etc. ou em outros 
termos, baseados na divisão logarítmica sistemática de base 10. Esses inter-
valos maiores foram subdivididos em intervalos menores, delimitados pelos 
valores das médias geométricas dos valores extremos. Assim, a subdivisão 
entre 20 e 2 mm foi feita tomando-se_a raiz quadrada do produto dos valores 
limites, isto é, 20 x 2 = 40; e ^ 4 0 = 6,32. O valor 6,32 foi arredondado 
para 6, por conveniência. Este processo de arredondamento destruiu a sim-
plicidade geométrica das subclasses, mas não afetou a natureza geométrica 
fundamental das principais classes. 
O sistema adotado nos Estados Unidos é a chamada escala de Wentworth 
(1922), que, embora seja sistemática e logarítmica, é baseada na base 2. 
Wentworth examinou os limites de suas classes em termos de propriedades 
físicas envolvidas no transporte dos grãos. Ele mostrou que determinados 
limites de classes, na sua escala, longe de serem arbitrários, concordam per-
feitamente com limites de distinções entre cargas transportadas em suspensão 
e por tração. 
36 introdução à sedimentologia 
Aqui, estamos dando ênfase especial a essas duas escalas granulométricas, 
porque existe uma tendência dos autores, que trabalham em Sedimentologia, 
em adotarem uma dessas escalas. Para verificar a correspondência entre 
essas duas escalas, nas diferentes classes, em confronto também com uma 
escala adotada na União Soviética, veja a Tab. I . 
T A B E L A I - Quadro comparativo de escalas granulométricas 
Atterberg _ . . _ . . 
Wentworth Diâmetro ímnl,.r„:7Z.^ Diâmetro Bogomolov Tipo de 
(Americana) (MM) 1 ^ % (MM) (Soviética) sedimento 
Diâmetro 
(MM) 
1 024 
256 • 
64 
4 
2 
1 
1/2 
1/4 
1/8 
1/16 
1/32 . 
1/64 
1/128 
1/256 
1/512 
1/1 024 
1/2 048 
MATACÃO 
B L O C O 
S E I X O 
Média 
Fina 
Muito fina 
Grosso 
Médio 
Fino 
Muito fino 
Argila 
Ultra-argila 
W 
aí 
< 
< 
5 
aí 
< 
60 
GRÂNULO 
Muito grossa 
Grossa 
20 
6 
2 
0,6 
0,2 
0,06 
0,02 
0,006 
0,002 
B L O C O 
200 
100 
60 
Grande 
Médio 
Grande 
Médio 
Fino 
Grossa 
Média 
Fina 
Grosso 
Médio 
Fino 
A R G I L A 
O 
>< 
w 
c/3 
w 
< 
p 
- 1 
20 
10 
4 
2 
1 
0,5 
0,25 
0,10 
0,05 
0,01 
0,005 
0,001 
Fino 
Grande 
Médio 
Pequeno 
Fino 
Grossa 
O u o J m 
o 
X 
Muito grossa 
Grande 
Média 
K
H
1:
 
Fina 
Muito fina 
Grosso BI H 
Fina 
< 
I—I 
O 
aí 
< 
Muitos autores, em vez de darem os valores das granulometrias em 
medidas absolutas (por exemplo, mm), usam o símbolo (j) {fi), introduzido 
por Krumbein (1934), que é o logaritmo negativo de base 2 da granulometria 
em milímetro. 
<jí> = - l o g 2 d; d = diâmetro do grão em mm. 
Nesta escala, a granulação 1 mm possui um valor 4> = 0, granulações 
mais finas têm valores <j> positivos e granulações mais grosseiras têm valores 
4> negativos. Esses valores </>, que são números inteiros, coincidem com os 
limites de classes da escala de Wentworth. 
As vantagens da escala ç6 são evidentes, especialmente se durante as 
análises granulométricas os intervalos escolhidos forem regulares. Na escala 
determinação das propriedades das rochas sedimentares em laboratório 37 
<f>, todos os intervalos são equidistantes entre si, dessa maneira os resultados 
podem ser registrados sobre papel milimetrado comum e, além disso, pos-
sibilita a interpolação aritmética direta entre os diâmetros dos grãos na 
escala ç6 nas curvas acumulativas. 
Os valores <f> podem ser rapidamente convertidos em granulometrias 
absolutas (e vice-versa) com o uso de um gráfico (Krumbein, 1936; Inman, 
1952 - veja Fig. 5). Mas, para uma conversão mais exata, pode ser usada 
a tabela de conversão calculada por Page .(1955). 
Em adição às escalas granulométricas usadas pelos sedimentólogos e 
pedólogos, há uma grande variedade de escalas baseadas no sistema mesh, 
que é extensivamente usada em engenharia e para fins industriais. Entre a 
mais bem conhecida existe a escala adotada pela A.S.T.M. (American So-
ciety for Testing Materials). Esta escala foi baseada na razão fixa . 
0 
- 3 , 0 -
mm 
8,0 
0 
I — ° ~ 
mm 
ip 
-Q
-
= — LOG g d ( m m ) 
f 
0,9 
0,6 
O 
M
AT
AC
ÃO
 
mm 
t— 300 
[ '.o 
6,0 1 
g > 
0,9 
0,6 1 0 
m m 
— 0,20 
IL
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6
R
0
Í 
m m 
0,04 
- 8 , 0 -
— 200 
'— 190 
L. 100 
— 9 0 
C 
> 
> - 2 , 5 -
r 
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6,0 
o 
£ +0,5 -
<t 
0,7 — 0,18 
— 0,17 
- | + 5 , 0 -
o 
™ 0.O3 
3 
c 
i-io-
> 
— 200 
'— 190 
L. 100 
— 9 0 
< 
- 2 , 0 -
j 
5,0 
4,0 
1 : 
t 
— , 1 , 0 -
\ 
0,6 
Ot3 
: 
í 
-+3,0 _ 
— 0,18 
— 0,13 
_ 0,14 
— 0,13 
— 0,12 
— 0,11 
a 
s 
^•+6,0-
O 
• 
E 
— 0,02 
— 6 , 0 -
— 60 
r- 70 
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} - 30 
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3 
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1 
- 1,5 — 
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+ 1,5 -
-
0,4 
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— 0,009 
— 0,008 
— 0,007 
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UJ 2: — 0,003 
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- 1 , 0 - 2,0 - + 2 , 0 -
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- + 4 , 0 ^ 0,062(1 ) 
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w vt 
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a ; - — 0,03 ó o: < 
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— 0,002 
; — 10 
- 9,0 
1 : 
I 1 (j> 
•e 
< 
- - 3 , 0 - - 8,0 - 0 — ' ,0 - + 5 0 - i + 1 0 , 0 - — 0,001 
Figura 5. Gráfico de conversão para <j> e diâmetro em mm (segundo Inman, 1952) 
38 introdução à sedimentologia 
FUNÇÕES DAS ESCALAS GRANULOMÉTRICAS 
A primeira, e talvez a mais importante, função das escalas granulomé-
tricas é a descritiva, que assim serve para se adotar uma nomenclatura padro-
nizada e uniforme. Apenas esta função já é bastante importante para justificar 
a sua existência, mas, se os limites escolhidos estiverem também relacionados 
às propriedades físicas dos sedimentos, este fato poderá ser tomado comouma vantagem adicional. 
Além do uso das escalas granulométricas para o estabelecimento da 
uniformidade de terminologia, as escalas são usadas como unidades para 
executar várias espécies de análises dos sedimentos. As classes são usadas, 
por exemplo, na determinação da composição granulométrica dos sedimentos 
e, além disso, podem ser usadas como unidades durante as análises estatís-
ticas. E justamente em conexão com essas funções analíticas das escalas 
granulométricas, que surge a maior parte das discussões em torno do mérito 
de uma ou de outra escala proposta. 
Análise granulométrica de sedimentos 
INTRODUÇÃO 
O termo granulometria significa, literalmente, medida de tamanho dos 
grãos. Certos materiais, minerais ou não, apresentam-se natural ou arti-
ficialmente sob a forma de partículas ou grãos. Frequentemente, sendo a 
granulometria desses materiais uma das suas propriedades físicas fundamentais, 
estamos interessados em conhecer a distribuição granulométrica desses 
materiais de caráter fragmentar, granular ou pulverizado. A análise, que 
permite estabelecer uma expressão quantitativa da distribuição granulo-
métrica, é conhecida como análise granulométrica ou análise mecânica. 
Existem três operações distintas envolvidas nas análises granulométricas. 
Primeiramente, é necessário obter-se a distribuição granulométrica das 
partículas, e inúmeras são as técnicas disponíveis para a execução desta fase. 
Em segundo lugar, as distribuições granulométricas das partículas nas amostras 
são representadas por vários gráficos e diagramas convencionais. Em ter-
ceiro lugar, existem inúmeros parâmetros (atributos derivados estatistica-
mente da distribuição granulométrica) que são usados como uma espécie 
de resumo na descrição dos sedimentos e nas comparações dos sedimentos, 
e outros materiais fragmentares entre si. 
FINALIDADES DAS ANÁLISES GRANULOMÉTRICAS 
As finalidades das análises granulométricas variam de acordo com o 
campo de atividades no qual elas são empregadas. Desta maneira, podem 
ser consideradas as seguintes aplicações: 
1) Em geologia académica permite 
a — Caracterizar e classificar os sedimentos com o mínimo de sub-
jetividade. 
determinação das propriedades das rochas sedimentares em laboratório 39 
b - Correlacionar sedimentos de áreas diferentes por meio de tra-
tamentos estatísticos adequados. 
c — Dar ideias relativas aproximadas sobre os diferentes valores de 
permeabilidade e porosidade dos sedimentos. 
d — Inferir ideias relativas à génese dos sedimentos, no que diz res-
peito ao modo de transporte e deposição nos casos de sedimentos 
elásticos (detríticos). 
e - Preparar os sedimentos para outros tipos de estudos, tais como 
minerais pesados, textura superficial dos grãos, estudo de argilo-
-minerais, etc. 
2) Em geologia aplicada à engenharia civil permite: 
a — Caracterizar e classificar os tipos de solo, eventualmente per-
mitindo prever certos comportamentos frente aos esforços so-
licitados. 
b — Correlacionar os tipos de solo. 
3) Em pedologia permite: 
a — Caracterizar e classificar os tipos de solo, eventualmente per-
mitindo prever certos comportamentos frente aos problemas 
ligados à agronomia. 
b — Correlacionar os tipos de solo. 
4) Na indústria permite: 
a — Dimensionar a granulometria necessária de materiais, que 
constituem as matérias-primas usadas na fabricação de vidro, 
concreto, quartzo para fundente, etc. 
b - Em alguns casos permite dimensionar e controlar a granulo-
metria necessária para que ocorra o máximo de liberação de 
um certo mineral interessante, que faça parte de agregados. 
Muito embora, na maior parte das vezes, materiais inconsolidados e 
determinadas escalas granulométricas de representação da distribuição sejam 
usados, nenhum desses fatores são imprescindíveis. Mas, em muitos trabalhos 
científicos, é normal subdividir as várias granulações dos sedimentos ou 
solos em uma das escalas granulométricas já vistas. 
VELOCIDADE DE DECANTAÇÃO DE PARTÍCULAS PEQUENAS -
LEI DE STOKES 
Um dos princípios fundamentais em que se baseia a análise granulo-
métrica é que pequenas partículas decantam com velocidades constantes 
em água ou outros fluidos. Estas partículas atingem essas velocidades cons-
tantes, em meio fluido, tão logo a resistência do fluido iguale-se à força de gra-
vidade, que age sobre a partícula. Em geral, a velocidade de decantação das 
partículas depende do seu raio, da sua forma, da sua densidade, da sua textura 
de superfície e da densidade e viscosidade do fluido. 
40 introdução à sedimentologia 
a) Lei de Stokes das velocidades de decantação 
A fórmula clássica para as velocidades de decantação, mais bem conhecida, 
é a lei de Stokes, que está relacionada, a rigor, com esferas perfeitas. Stokes, 
estudando as velocidades de queda de esferas dentro de cilindros com líquidos 
de diferentes viscosidades, chegou à fórmula empírica, que dá o valor da 
resistência que um fluido oferece à movimentação em seu meio. Esta fórmula 
é a seguinte: 
R a órt • r • n • v (1) 
onde 
R — resistência à queda em g• cm/s 2; 
r = raio de esfera em cm; 
n — viscosidade do fluido em dinas; 
t' = velocidade de queda em cm-s" 1 . 
A massa M de uma esfera que afunda em um meio fluido pode ser obtida 
multiplicando-se seu volume V pela sua densidade dx, isto é, 
M = V- dl = 4/37rr3 • di. (2) 
A força, agindo sobre a partícula que provoca a sua queda, pode ser 
expressa por 
F = M • g (3) 
onde 
F = força; 
M = massa da esfera; 
g = aceleração da gravidade (980 cm • s~ 2 ) . 
Portanto, substituindo-se M de (3) pelo valor dado em (2), tem-se 
F = 4/37tr3 dxg. (4) 
0 corpo em queda em meio fluido recebe, de baixo para cima, a ação 
de uma força chamada "força de empuxo", cujo valor é dado pela fórmula: 
1 = 4/37i • r 3 -d2-g (princípio de Arquimedes), (5) 
onde 
/ = empuxo; 
d, = densidade do fluido. 
Sendo (4) maior que (5), a resultante S será dirigida de cima para baixo 
e será igual a 
S = 4/37r-r 3 -g( í / 1 - í í 2 ) . (6) 
Quando o valor de S torna-se igual ao de R (1), a velocidade de queda 
se tornará constante e, portanto, temos neste caso 
6nrnv = 4/3n • r 3 • g(d1 -. d2). 
determinação das propriedades -das rochas sedimentares em laboratório 41 
Da relação acima, pode-se tirar o valor da velocidade v, de queda de 
partículas em meio fluido, 
4/3TT->- 3 •g(d1 -d2j = 4r 2 • g(d t -tJ 2 ) /3 = 2 • g • r1(di-d2) 
6n • r • n 6n 9n 
Em geral, quando condições padrões são consideradas, isto é, tempera-
tura constante, determinado tipo de fluido e partícula esférica de densidade 
conhecida a fórmula de Stokes pode ser expressa por 
v = Cr2, 
onde 
C = 2(dx-d2)g/9n. 
Tabelas para o valor da constante C sob várias condições têm sido 
computadas. Para água a 203C e partículas esféricas com peso específico 
do quartzo (2,65), o valor de C = 3,57 x IO 4. 
A lei de Stokes somente é perfeita em certas condições ideais. As con-
dições para a perfeita validade da lei de Stokes para sedimentação em fluido 
são (de acordo com o resumo de Kõster, 1960 — in Muller, 1967), como 
se seguem: 
1) As "partículas" do fluido devem ser muito pequenas em relação às 
partículas sólidas em queda. Esta condição é satisfatória quando os corpos 
em queda são 104 a IO7 vezes maiores que as moléculas do fluido. 
2) O fluido deve ser de extensão "infinita" em relação às partículas em 
queda. Esta condição é aproximadamente satisfeita, quando o diâmetro do 
cilindro de sedimentação é de no mínimo 5 cm. 
3) As partículas sólidas em queda devem ser lisas e rígidas. A condição 
de rigidez é geralmente satisfeita, mas nem sempre são lisas. 
4) Não deve haver atrito entre o fluido e a partícula. Em geral isto não 
ocorre nos fluidos normalmente usados. 
5) A velocidade de queda deve ser baixa. De acordo com Oseen (1913,in Muller, 1967), o diâmetro máximo possível é de aproximadamente 0,05 mm. 
Para partículas maiores deve-se usar a fórmula suplementar de Oseen, no 
lugar da lei de Stokes, 
A 
l ' = 27x , 
onde 
+ 4rfí: 
_ 8w 
3d2 ; 
B_Wdl-d2)g 
27d, 
42 introdução à sedimentologia 
6) As partículas devem ser esferas perfeitas. 
Arnold (1911) mostrou que grãos com superfícies providas de pequenos 
orifícios não alteram apreciavelmente a velocidade de queda. Por outro 
lado, a condição de esfericidade das partículas muitas vezes não é satisfeita. 
Um mesmo sedimento pode ter grãos com formas variando desde angulares 
a esferas perfeitas e placas. Contudo, experiências feitas para observar o 
grau de divergência das velocidades de queda real e teórica, para diferentes 
partículas, mostraram que a diferença não é grande para a maioria dos se-
dimentos. 
A lei pode não ser aplicável para partículas menores que 2 mícrons 
por causa do movimento browniano. Para partículas grandes, acima de 
cerca de 60 mícrons, também não se aplica, porque essas partículas não 
atingem velocidade constante em provetas do tamanho normal. Veja a Tab. I I , 
onde estão apresentadas as velocidades de queda. 
Em resumo da discussão da lei de Stokes pode-se dizer que ela fornece 
resultados altamente satisfatórios, na prática, quando executamos análises 
granulométricas, constituindo-se assim na equação fundamental de quaisquer 
métodos de análises granulométricas, naturalmente obedecidas as limitações 
acima mencionadas. 
TABELA II - Velocidade de queda de esferas com peso específico = 2,65 
(correspondente ao do quartzo) em água destilada a 20°C. 
Diâmetro em mm Velocidade em cm • s 1 
1/16 0,062 0,347 
1/32 0,031 0,0869 
1/64 0,016 0,0217 
1/128 0,008 0,00543 
1/256 0,004 0,00136 
1/512 0,002 0,00034 
1/1 024 0,001 0,000085 
1/2 048 0,0005 0,000021 
b) Lei do impacto 
Para esferas de diâmetros muito grandes não é válida a lei de Stokes. Nes-
tes casos a sua velocidade de sedimentação não pode ser controlada nem pela 
variação da viscosidade do meio fluido, e a resistência que o meio oferece à mo-
vimentação no meio é proporcional ao produto da densidade da esfera, qua-
drado do seu raio e o quadrado de sua velocidade. Equacionando-se as 
forças que agem para baixo às condições da nova resistência, pode-se 
demonstrar que, para partículas grandes, a velocidade de queda é propor-
cional à raiz quadrada do raio da esfera: 
onde C incluiria dados, como as densidades da partícula e do fluido, ace-
leração da gravidade, etc. 
determinação das propriedades das rochas sedimentares em laboratório 43 
Quando construímos gráficos com velocidade de queda em cm • s"1 
sobre o eixo das ordenadas e os diâmetros das partículas em mm sobre o 
eixo das abscissas, obtemos a Fig. 6 (Krumbein e Sloss, 1963), em que a curva 
da lei de Stokes aparece como uma parábola côncava e a lei do impacto como 
um parabolóide convexo. Observando-se as velocidades de decantação dos 
grãos de quartzo (traço mais grosso da figura), verifica-se que os grãos muito 
pequenos seguem a lei de Stokes, enquanto que as partículas maiores com-
portam-se de acordo com a lei do impacto. Em uma zona de transição entre 
0,1 e 1 mm em diâmetro, os dados experimentais concordam com a média 
das duas leis, indicando efeitos mútuos. 
O significado físico das curvas da Fig. 6 é que partículas pequenas (prin-
cipalmente silte e argila) decantam sob condições de resistência viscosa, 
enquanto que as partículas maiores (areias e seixos) decantam sob condições 
de inércia. Se considerarmos o problema da manutenção das partículas em 
suspensão, por correntes ascendentes, é evidente que correntes muito fracas 
são suficientes para manterias partículas menores em suspensão, enquanto 
que um seixo de 10 mm de diâmetro requereria uma corrente ascendente de 
cerca de 90 cm/s. Mesmo entre as partículas pequenas, existem significativas 
diferenças nas velocidades de sedimentação. Uma partícula de argila de 
0,001 mm de diâmetro decanta com uma velocidade de 0,0001 cm/s, isto é, 
cerca de 30 cm em 3 dias. Uma partícula síltica com 0,02 mm de diâmetro 
decanta com velocidade de 0,04 cm/s, isto é, cerca de 30 cm em 10 min. 
Figura 6. Comparação de dados 
experimentais sobre velocidade 
de sedimentação com a lei de 
Stokes e a lei do impacto (Dados 
adaptados de Rubey, 1933. In: 
Krumbein e Sloss, 1963) 
O 0 , 5 1,0 1,5 
D I Â M E T R O E M M M 
c) Efeito de forma das partículas 
A maioria dos grãos de quartzo possui esfericidades de 0,7 ou mais 
e só grãos sedimentares ocasionais, tais como de hornblenda e mica, se afastam 
muito das formas esferoidais. Quando as esfericidades são da ordem de 0,7 
ou mais, as velocidades de decantação variam grosseiramente na mesma 
44 introdução à sedimentologia 
proporção que a esfericidade. Uma partícula de quartzo com esfericidade 0,8 
decanta com velocidade de cerca de 0,8 vezes a da esfera de quartzo com 
mesmo volume. Portanto, aplicando-se as leis de velocidade de queda às 
partículas sedimentares, não é necessário efetuarmos modificações no ra-
ciocínio, exceto reconhecer que partículas não-esféricas possuem velocidades 
de decantação menores que as correspondentes esferas perfeitas. Assumindo-se 
que a forma das partículas influa nas velocidades de decantação numa pro-
porção direta, a lei de Stokes pode ser expressa do seguinte modo: 
"A velocidade de sedimentação de partículas pequenas é diretamente 
proporcional à diferença de densidade entre a partícula e o fluido; inversa-
mente proporcional à viscosidade do fluido; diretamente proporcional à 
esfericidade das partículas; e diretamente proporcional ao quadrado do raio 
da partícula". 
A lei do impacto pode ser analogamente modificada em função da in-
fluência devida à forma das partículas e expressa nos seguintes termos: 
"A velocidade de decantação das partículas grandes é independente 
da viscosidade do fluido; é diretamente proporcional à raiz quadrada do 
raio da partícula; diretamente proporcional à esfericidade da partícula; e 
diretamente proporcional às diferenças de densidade da partícula e do fluido, 
dividido pela densidade do fluido". 
Comparando-se as duas leis, parece que, enquanto a razão de velocidade 
de decantação de partículas de silte ou argila é influenciada pela viscosidade 
do meio, as partículas maiores são independentes deste efeito. As velocidades 
de decantação, tanto das partículas grandes como das pequenas, são influen-
ciadas pela densidade, esfericidade e diâmetro da partícula. 
d) Importância da velocidade de decantação 
A ação selecionadora de uma corrente está relacionada com a velocidade 
de decantação das partículas carreadas pela mesma. Se uma carga de silte 
e argila em suspensão for fornecida a uma lagoa com correntes muito lentas, 
as partículas argilosas podem ser carregadas até muito mais longe que as 
partículas sílticas; além disso, se as condições de corrente permanecerem 
constantes, ocorrerá uma graduação regular (seleção) da granulometria a 
partir da fonte, porque as grosseiras são sedimentadas antes e as mais finas 
são levadas até mais longe da fonte. 
Em contraste com as partículas finas, as grosseiras são decantadas ao 
fundo quase que imediatamente após o fornecimento, a menos que existam 
correntes ascendentes suficientemente fortes para conservá-las em suspensão. 
Muitos problemas de interpretação de sedimentos estão relacionados 
ao fenómeno da velocidade de sedimentação. É possível, por exemplo, vi-
sualizar uma carga em suspensão onde partículas pequenas de alta esferi-
cidade decantem antes que partículas maiores de menor esfericidade, apa-
recendo, por vezes, a falsa impressão de aumento da granulação no sentido 
de transporte dos sedimentos. 
determinação das propriedades das rochas sedimentares em laboratório 45 
Areias micáceas compostasde grãos de quartzo de alta esfericidade e 
placas de mica de baixa esfericidade são muitas vezes difíceis de serem 
interpretadas, porque aparece em primeiro lugar o problema se a mica é 
primária ou secundária; se for primária, se a deposição ocorreu sob as mesmas 
condições da areia ou durante intervalos mais calmos entre as fases de depo-
sição de camadas de areia. Tais problemas podem ser resolvidos por um 
estudo do tamanho, forma e densidade dos dois minerais em termos de suas 
velocidades relativas de decantação. 
Da mesma maneira, o problema de conglomerados arenosos, em se 
saber se eles representam deposição simultânea de seixos e areia ou se os 
seixos foram primeiramente depositados e posteriormente houve infiltração 
da areia, pode ser resolvido pela aplicação das leis de velocidade de decantação. 
Tão importante como as leis de velocidade de decantação, na inter-
pretação global dos problemas sedimentares, é o movimento dos fluidos 
do meio transportador. Em quase todos os problemas de transporte e depo-
sição de sedimentos, a interação entre partículas e o fluido em movimento 
controlam as características dos depósitos finais. Mas, como este assunto 
está fora do escopo deste livro, não será aqui tratado. 
MÉTODOS DE ANÁLISES GRANULOMÉTRICAS 
A maior parte dos sedimentos é heterogénea em relação à sua consti-
tuição granulométrica, existindo frequentemente partículas argilosas até 
areias grosseiras e muito grosseiras ou, ainda, grânulos e seixos. Este fato é 
verificado não somente com os sedimentos modernos ou antigos em trabalhos 
geológicos mas também com os solos examinados durante os ensaios de 
trabalhos pedológicos ou de mecânica de solos. Então, quase sempre é ne-
cessário combinar os métodos de análises, de maneira que os grosseiros 
sejam geralmente peneirados e os mais finos separados geralmente pelos 
diversos processos, que são baseados na lei de Stokes. Por conveniências 
práticas usa-se como limite das frações grossa e fina supramencionadas a 
granulação 1/16 mm (0,062 mm). Esta granulação corresponde ao extremo 
inferior (areia muito fina) de granulação para as diferentes classes de areias 
na classificação de Wentworth. Além disso, esta granulação está próxima do 
limite de aplicabilidade da lei de Stokes. 
Em constraste com a ampla variedade de métodos disponíveis para os 
sedimentos mais finos, o processo do peneiramento permaneceu até hoje 
como praticamente método universal e absoluto na análise das frações are-
nosas. Mas alguns autores preferem usar elutriadores e tubos de sedimentação, 
em substituição às peneiras, para evitar dados compostos baseados em prin-
cípios completamente diferentes, ou seja, parcialmente do peneiramento e 
parcialmente de processos de sedimentação. Verifica-se, na prática, durante 
a construção de curvas acumulativas que ocorre uma quebra no ponto de 
junção de parte da curva resultante dos dados de peneiramento e de parte 
da curva obtida por processos de sedimentação. Então esta ocorre normal-