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ENGENHARIA CIVIL Aula 9– ROCHAS SEDIMENTARES 1. Conceito Rochas sedimentares são aquelas originadas a partir da remoção, acumulação e consolidação dos produtos resultantes da decomposição ou fragmentação de quaisquer rochas preexistente, através dos agentes intempéricos, bem como da deposição de qualquer material proveniente da atividade orgânica (animal ou vegetal) ou precipitação de soluções químicas. Rochas Sedimentares Importância de seu Estudo As Rochas Sedimentares representam a ação dos processos geológicos naturais através dos tempos, e seu estudo permite reconstituir os eventos da história geológica da Terra como, por exemplo, determinar quais foram as condições paleoambientais, paleoclimáticas ou paleogeográficas em que se deu a deposição das diversas seqüências de sedimentos. A formação de uma rocha sedimentar decorre de uma sucessão de eventos, que constituem o chamado ciclo sedimentar. São formadas a partir de baixa temperatura e pressão. As etapas básicas do ciclo sedimentares são: • Decomposição das rochas preexistentes; • Remoção e transporte dos produtos resultantes do intemperismo; • Deposição desses produtos numa bacia de sedimentação; • Consolidação, transformação dos sedimentos soltos em rocha compacta (diagênese). Formação das Rochas Sedimentares a) Decomposição das rochas preexistentes: essa “destruição” será efetuada através da ação conjunta do intemperismo e da erosão; A Geomorfologia distingue bem os dois processos: Intemperismo é a desagregação dos minerais formadores da rocha tanto por processos químicos quanto por processos físicos. Mas isto é in sito, ou seja, no exato lugar em que a rocha se encontra. Erosão é o transporte de sedimentos pelos rios, ventos, geleiras...Geralmente são sedimentos já intemperisados, inconsolidados. Logo, intemperismo não é erosão mas é anterior a esta. CICLO DA ROCHA SEDIMENTAR b) Remoção e Transporte dos produtos originados pelo intemperismo: os produtos originados pela fragmentação e decomposição intempérica das rochas (fragmentos de rochas ou minerais e compostos solúveis), bem como fragmentos de organismos mortos ou produtos de origem orgânica, serão transportados pelos agentes externos como a água, o vento, as geleiras e a gravidade; c) Deposição - Sedimentação: As partículas que foram transportadas mecanicamente sofrerão decantação e serão acumuladas quando a velocidade do agente transportador diminuir, originando, inicialmente, os depósitos sedimentares inconsolidados. Os compostos solúveis, transportados em solução, sofrerão precipitação química, como conseqüência direta de alterações físico- químicas do meio, ou indiretamente, através da atividade de organismos; d) Consolidação - Diagênese: conjunto de processos que atuam após a deposição das partículas, transformando-as em rocha consolidadas. Durante a diagênese os principais processos que atuam são a compactação e a cimentação. d.1) Compactação: é a consolidação provocada pela pressão das camadas superiores, ocasionando uma diminuição dos espaços vazios nos sedimentos. d.2) Cimentação: é a percolação de soluções nos interstícios dos fragmentos e deposição da substância que estava dissolvida, aglutinando (cimentando) as partículas. Nem sempre o material cimentante provém da própria rocha. Os principais materiais cimentantes são: carbonatos, sílica, óxido de ferro (limonita) e argila. Os sedimentos apresentam-se, inicialmente, como rochas incoerentes que se consolidam com o tempo, pela ação de material cimentante. Agentes de Intemperismo, Erosão,Transporte e Deposição • Água: processos sedimentares fluviais (rios e lagos), costeiro e marinho (marinho raso e profundo). • Gelo: processos sedimentares glaciais causados por transporte de sedimentos por geleiras. • Vento: processos sedimentares eólicos causados por transporte de sedimentos por vento em regiões continentais e marinhas costeiras. • Gravidade (água e vento): fluxos de massas rochosas. Ação da água Ação do Mar Impacto das ondas - Marataízes - ES Ação do Vento – transporte e deposição Ação do Vento – Dunas continentais Ao final do ciclo sedimentar, tem-se a formação das rochas sedimentares. É em função da característica do ciclo que podemos classificar as rochas sedimentares. De acordo com a natureza, o tamanho e o tipo de deposição dos sedimentos que as formam, as rochas sedimentares podem ser classificadas de modo geral em: OU BIOLÓGICAS OU DETRÍTICAS ROCHAS CLÁSTICAS As rochas clásticas provém de sedimentos mecânicos, também chamados de detríticos, originarios de processos nitidamente fisicos de fragmentação ou quebra de outras rochas. Os sedimentos, assim considerados, podem variar em tamanho, desde partículas extremamente pequenas, até grandes blocos de rochas. Esses materiais estão sujeitos a serem transportados do local de intemperização até o ponto de acumulação através de águas, ventos e geleiras. Podem ser divididas em: a)Rochas Nao Consolidadas ou Residuais b)Rochas Consolidadas ou Epiclasticas c)Rochas Piroclasticas a) Rochas Residuais: São depósitos de material solto. Quando possuem textura grosseira, não apresentam nenhuma coesão mas, quando existir mistura de material mais fino, apresentam alguma coesão. Ex.: Areia Quartzifera, Cascalho Diamantifero, Argila Variegada, etc. Argila Detalhe do conglomerado do vale do rio Combucas Cascalho diamatífero b) Rochas Epiclasticas: São depósitos de material detrítico consolidado. A consolidação pode ser por simples compressão, em se tratando de partículas mais finas, ou por cimentação dos elementos texturais, quando são partículas mais grossas. A formação deste cimento é natural e vários são os tipos como: argiloso calcáreo micáceo Cimento: ferruginoso Silicoso sulfático Conforme o tamanho das partículas (elementos texturais) que as compõe, as rochas epiclásticas podem ser divididas em: b1) Psefitos – São tambem chamados de conglomerados, são formados por partículas maiores que 2mm de diâmetro. As particulas são unidas por cimentação. Ex.: Pudins, Brechas, Conglomerados, etc. b2)Psamitos – São formados por partículas de 2 a 0,05mm de diâmetro. Essa faixa de tamanho engloba todas as partículas componentes da fração areia. São também unidas por cimento. Exemplo: Arenito. b3)Pelitos - Formados por partículas menores que 0,05 mm de diâmetro e se consolidam apenas por compressão. Exemplos: Siltitos (particulas de silte), Argilitos (particulas de argila), Folhelhos(particulas de argila). Cálice em arenito Vila Velha - PR c) Rochas piroclásticas: Encontradas comumente em regiões vulcânicas, são rochas formadas pela consolidação de materiais sólidos, ou piroclásticos, lançados aos ares em virtudes de manifestações vulcânicas explosivas. c1)Tufo vulcânico: Rochas formadas pela consolidação de lápili, areia ou cinzas. Também chamado Tufitos. c2)Brecha vulcânica: Rochas formadas de blocos, dentro de uma matriz de tufos. Folhelho Importância: As rochas sedimentares, de maneira geral, são muitos importantes na formação dos solos, pois cobrem 75% da superfície continental do globo terrestre. De modo especial, destacam-se as sedimentares clásticas por serem muitas vezes material de origem para a formação de muitos solos. CLASSIFICAÇÃO DOS SEDIMENTOSCLÁSTICOS COM BASE NA GRANULOMETRIA Considera-se os fragmentos presentes nas rochas como esféricos. As classes granulométricas assim definidas são: Classificação Diâmetro Bloco de Rocha Com diâmetro superior a 1,0m Matacão Diâmetro entre 200mm a 1,0m Pedregulho Diâmetro entre 2,0 a 60,0mm Areia Grossa Diâmetro ente 0,6 a 2,0mm Areia Média Diâmetro entre 0,2 a 0,6mm Areia Fina Diâmetro entre 0,06 a 0,2mm Silte Diâmetro entre 0,002 e 0,06mm Argila Partícula menor que 0,002mm GRUPO CLASSE GRANULOMÉTRICA ROCHA SIM CARCTERÍSTICAS Granulação Grosseira Matacão, Blocos, Seixos e Grânulos Conglomerados Frag. De rocha numa matriz arenosa ou fina Granulação Média Areia Grossa à Fina Arenitos Predominância de quartzo Granulação Fina Silte Siltito Igual Arenitos Argila Argilito ou folhelho Argilo - minerais ROCHAS SEDIMENTARES CLÁSTICAS São classificadas pelo tamanho das partículas predominantes. Conglomerado Conglomerado Conglomerado ROCHAS QUIMICAS As rochas químicas originam da precipitação de substancias contidas em solução nas águas dos mares ou lagoas salgadas, ou por precipitação de substancias solúveis transportadas pelas águas, após saturação. Existem dois tipos de formação destas rochas: a) Rochas formadas pela evaporação da água e a conseqüente precipitação dos sais contidos em solução. São chamadas de Evaporitos. Exemplos: Sal Gema, Anidrita, Gipsita, Calcarios, etc. b) Rochas formadas pela atividade bioquímica de organismos vivos existentes nestas águas, que transformam os sais solúveis em sais insolúveis, propiciando, então, sua precipitação. Exemplos: Calcarios (> 50% de calcita) e Dolomitos (> 50% de dolomita) calcário ROCHA SEDIMENTAR QUÍMICAS HALITA GIPSITA Importância: Pode-se salientar nestes exemplos de rochas químicas, a presença dos calcários e dolomitos que são de uso bastante difundido na agricultura, como materiais corretivos da acidez do solo. Alem dessa, outra aplicação importante dos calcários e na fabricação do cimento tipo Portland. ROCHAS ORGÂNICAS São rochas sedimentares derivadas de resíduos orgânicos de qualquer natureza. As rochas orgânicas são também chamadas de Biólitos e são divididas em: a)Caustobiólitos: são rochas orgânicas combustíveis. Exemplos: Turfa, Lignita, Hulha, Antracita . b)Acaustobiólitos: rochas orgânicas não combustíveis. Podem ser: Carbonatadas: calcários de recifes, corais, etc. Silicosas e Fosfatadas (Fosforitas) ROCHAS ORGÂNICAS São rochas sedimentares derivadas de resíduos orgânicos de qualquer natureza. As rochas orgânicas são também chamadas de Biólitos e são divididas em: a)Caustobiólitos: são rochas orgânicas combustíveis. Exemplos: Turfa, Lignita, Hulha, Antracita . b)Acaustobiólitos: rochas orgânicas não combustíveis. Podem ser: Carbonatadas: calcários de recifes, corais, etc. Silicosas e Fosfatadas (Fosforitas) CARVÃO MINERAL Importância: As rochas orgânicas combustíveis são da mais alta importância econômica atual, destacando-se o petróleo e o carvão mineral (hulha e antracita). Por outro lado as fosforitas são de grande valor agronômico, por terem utilização como fertilizantes ou na produção de fertilizantes fosfatados. Considerações finais: Por serem formadas por deposição de sedimentos as rochas sedimentares, em sua maior parte, apresentam uma estrutura muito característica: a estratificação. A estratificação pode ser visualizada pela variação de cor e/ou granulometria em camadas (estratos) paralelas na rocha, que se deve mas variações mineralógicas e/ou texturiais dos sedimentos. Estruturas em rochas sedimentares • Estratificação paralela • Estratificação gradacional • Estratificação cruzada • Marcas de onda • Gretas de contração IMPORTANCIA PARA A CONSTRUÇÃO CIVIL Um aspecto interessante das rochas sedimentares para a engenharia civil diz respeito a materiais de construção (agregados, cimento, cal e pedra para revestimento) dos quais as rochas sedimentares são boa fonte. Plaquetas de arenito Filete de Arenito Vermelho Arenito amarelo Conglomerado APLICAÇÃO 1. Descrever cada etapa do ciclo sedimentar 2. Qual a diferença entre Intemperismo e Erosão 3. O que é diagênese? 4. Quais são os agentes do Intemperismo? 5. As rochas sedimentares se classificam em? 6. Qual a principal importância das rochas sedimentares para a economia?
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