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Intemperismo e o ciclo sedimentar Os sedimentos e as rochas sedimentares • ROCHAS SEDIMENTARES: Originadas pelo agrupamento de um ou mais tipos de materiais inconsolidados como: sedimentos, fragmentos de rochas, precipitados químicos, materiais orgânicos. • SEDIMENTOS: São materiais não consolidados, derivados de decomposição (intemperismo químico) e/ou fragmentação/desintegração (intemperismo físico) de rochas preexistentes (magmáticas, sedimentares e metamórficas) Intemperismo e Erosão • INTEMPERISMO: É o processo geral relacionado a transformações físicas, químicas e biológicas que ocorrem nas rochas e sedimentos quando expostos na atmosfera e biosfera. • EROSÃO: A erosão mobiliza as partículas produzidas pelo intemperismo Intemperismo e Erosão O efeito combinado do intemperismo e da erosão é a denudação – o efeito global de desprover as rochas de seus materiais e rebaixar a superfície terrestre O intemperismo é importante para: • Desenvolvimento da paisagem • Desenvolvimento do solo • Concentração de depósitos minerais Denudação e uplift • Quando as rochas são trazidas à superfície, pelo alívio contínuo da sua sobrecarga elas tornam-se instáveis e consequentemente decompõe-se ou alteram-se Tipos de intemperismo • Físico: desagregação mecânica da rocha • Químico: desagrega e altera os minerais através de reações químicas • Biológico: intemperismo causado por processos orgânicos Normalmente os três tipos de intemperismo ocorrem mutuamente Intemperismo físico • Crioclastia: a água ao virar gelo se expande nas fraturas • Expansão e contração térmica: aquecimento e arrefecimento rápidos podem levar à fraturação • Descompressão: remoção de sobrecarga leva ao crescimento das fraturas de expansão • Haloclastia: os minerais crescem e expandem-se nos poros (cristais de sal) Intemperismo químico As principais reações químicas envolvidas no intemperismo são oxidação e hidrólise • H2O + CO 2 = H2CO 3 = HCO3 - + H+ • 2KAlSi3O8 + 2H + + 9H2O = Al2Si2O5(OH)4 + 2K+ + 4H2SIO4 Essa reação leva à formação de caulinita e sílica • A estabilidade química dos minerais na superfície é inversamente proporcional à sua estabilidade em profundidade Intemperismo biológico É essencialmente o intemperismo físico ou químico provocado por organismos • Biomecânico: forças físicas exercidas por plantas ou animais • Bioquímico: troca iônica entre os organismos e o substrato Fatores que controlam o intemperismo Propriedades da rocha • Composição mineralógica Os minerais estáveis a temperaturas e pressões elevadas, e que portanto cristalizam-se primeiro, são menos estáveis à superfície e alteram-se mais facilmente Fatores que controlam o intemperismo Propriedades da rocha • Estruturas Planos de estratificação, falhas, fraturas aumentam a susceptibilidade de alteração física e química da rocha Fatores que controlam o intemperismo Clima • Climas quentes e chuvosos promovem o intemperismo químico • Climas frios e úmidos promovem o intemperismo físico • Climas secos conduzem a taxas muito baixas de intemperismo Fatores que controlam o intemperismo Clima O tipo de cobertura vegetal afeta a acidez da água do solo e as taxas de intemperismo químico Fatores que controlam o intemperismo Tempo de exposição Quanto mais tempo uma rocha estiver exposta ao intemperismo, maior será sua alteração pelos processos físicos e químicos Fatores que controlam o intemperismo Depósitos residuais O intemperismo químico, remove os elementos solúveis, deixando in situ os elementos insolúveis e minerais neoformados, que podem formar depósitos residuais econômicos Lateritas Ricas em óxidos hidratados de Fe e Al Rochas parentais ricas em Fe Bauxita Composta por quantidades variadas de hidróxidos de alumínio, como bohemita, diásporo e gibbsita H2O + Al2O3.2SiO2.2H2O = Al2O3nH2O + 2SiO2.2H2O Caulim A rocha constitui-se de um agregado do mineral caulinita (Al2O3.2SiO2.2H2O) Com o aumento no teor de Fe pode-se formar uma laterita e com a eliminação da sílica uma bauxita Rochas terrígenas e químicas Transporte e deposição Processos sedimentares • GRAVITACIONAIS: Fluxos de sedimentos através da ação da gravidade • HIDRODINÂMICOS: Fluxos de sedimentos por correntes trativas (dinâmica dos fluidos) Processos Gravitacionais • FLUXO DE DETRITOS: Grande quantidade de sedimentos é mobilizada por liquefação em superficies inclinadas Processos Hidrodinâmicos • CARGA DE FUNDO: Os sedimentos são transportados por correntes trativas • CARGA DE SUSPENSÃO: Partículas finas são transportadas em suspensão como resultado da turbulência do fluxo Ambientes de sedimentação CONTINENTAIS: Glacial – lacustre – leques aluviais – fluvial – eólico MARINHOS: Marinho raso e marinho profundo TRANSICIONAIS: Deltaico – estuarino – praial Ambientes Glaciais • Gelo e água de degelo são os principais agentes de transporte e deposição nos ambientes glaciais. • Englobam tanto os ambientes em contato direto quanto os adjacentes e influenciados por geleiras. • O gelo não é capaz de selecionar as partículas que transporta Ambientes de leques aluviais • Formam-se em planícies o praias onde rios se espraiam adquirindo padrão radial devido ao desconfinamento do fluxo Ambientes eólicos • Domínios de sedimentação em que o vento é o principal agente geológico • Um aspecto fundamental desse sistema é que o nível de base de erosão é definido pela superfície freática, abaixo da qual o vento não tem capacidade de remover partículas. Ambientes fluviais • Os rios são reconhecidos como o principais agentes de erosão e transporte de sedimentos • Fatores como o relevo e a descarga controlam a capacidade e competência dos rios, refletindo principalmente no tipo de sedimento transportado e na morfologia do canal. Ambientes lacustres • Massas de água suficientemente profundas circundadas por terras. • Em lagos abertos domina o influxo fluvial de material clástico • Em lagos fechados domina a sedimentação química Ambientes de sedimentação CONTINENTAIS: Glacial – lacustre – leques aluviais – fluvial – eólico MARINHOS: Marinho raso e marinho profundo TRANSICIONAIS: Deltaico – estuarino – praial Ambiente marinhos rasos • Representam provavelmente os sedimentos mais comuns no registro geológico. • O ambiente marinho raso é rico em vida marinha. Ambiente marinhos profundos • Sob o ponto de vista da sedimentologia, considera-se que os ambientes de águas profundas são aqueles situados abaixo do nível base das ondas de tempestade • A dinâmica sedimentar em águas profundas é dominada por uma série de processos. Fluxos gravitacionais de sedimentos, fluxos gravitacionais de massa e correntes de fundo Ambientes de sedimentação CONTINENTAIS: Glacial – lacustre – leques aluviais – fluvial – eólico MARINHOS: Marinho raso e marinho profundo TRANSICIONAIS: Deltaico – estuarino – praial Ambientes deltaicos • Ambiente transicional do continente para um corpo aquoso onde há uma forte interação de processos fluviais e marinhos ou lacustre. • Vai haver acumulação sedimentar (progradante) expressiva Ambientes estuarinos • Corpo de água semifechado onde ocorre mistura de processos fluviais e marinhos. • Uma vez no estuário, os sedimentos podem ser transportados por um longo tempo para frente e para trás, pela interação complexa entre fluxo fluvial, correntes de maré cheia e vazante, circulação estuarina Ambientes praiais • A distribuiçãode energia das ondas ao longo da costa é o principal fator responsável pelo transporte de sedimentos litorâneos e pelos processos erosivos e de acumulação Soterramento e Diagênese • SOTERRAMENTO: À medida que as camadas de sedimentos se acumulam, o material anteriormente depositado é compactado, e então, soterrado na crosta terrestre. • DIAGÊNESE é o nome dado ao conjunto de transformações que o depósito sedimentar sofre após a deposição, consistindo em mudanças nas condições de pressão, temperatura, Eh, pH e pressão de água, ocorrendo dissoluções e precipitações a partir das soluções aquosas existentes nos poros. O processo termina na transformação do depósito sedimentar inconsolidado em rocha, ou LITIFICAÇÃO Soterramento e Diagênese Soterramento e Diagênese Quatro tipo de rochas sedimentares são reconhecidos 1. Rochas siliciclásticas (terrígenas ou epiclásticas) 2. Rochas de origem biogênica, bioquímica ou orgânica 3. Rochas sedimentares de origem principalmente química 4. Vulcanoclásticas, produzidas por uma variedade de fragmentos produzidos por processos vulcânicos.
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