3 Rochas Sedimentares Biogênicas e Químicas

Prévia do material em texto

Petrografia de Rochas Sedimentares
Rochas Biogênicas e Químicas
Rochas Sedimentares
Rochas Sedimentares 
Biogênicas e Químicas
• Ao contrário das rochas detríticas, que se formam
a partir dos produtos sólidos do intemperismo, os
sedimentos químicos derivam de íons que são
carregados em solução e se precipitam para
formar rochas como calcário, chert e evaporito.
• A precipitação desse material pode ocorrer de
duas maneiras:
Processos inorgânicosProcessos orgânicos
Rochas Sedimentares 
Biogênicas e Químicas
Evaporitos e calcários têm a sua formação fortemente
condicionada pela paleolatitude
O clima tem influência:
• Na produtividade biológica, que determina a 
formação de calcários.
• Nas taxas de evaporação, que permitem a 
precipitação de sais
Rochas Biogênicas
Calcário
• O carbonato de cálcio (CaCO3) é o principal
componente dos calcários.
• Os carbonatos constituem o mais importante grupo
de rochas sedimentares com constituintes químicos
• O calcário é a mais comum rocha de origem
bioquímica (O carbonato é proveniente da estrutura
de organismos marinhos)
• Existem rochas carbonáticas também de origem
metamórfica (mármore) e ígnea (carbonatito).
Calcário
• A formação dos calcário pode estar associada a
diferentes ambientes sedimentares
• A maioria está associada a processos que
ocorrem no ambiente marinho raso
• O calcário é um material de amplo uso industrial
Mineralogia
A calcita é o mineral carbonático mais
comum.
• Dureza: 3
• Densidade: 2,71
• Clivagem perfeita
• Brilho vítreo
Efervesce livremente na presença de 
ácido clorídrico diluída a frio
CALCITA (CaCO3) 
Mineralogia
• Um cristal puro se apresenta incolor
ou branco, podendo ser confundido
em campo visualmente com quartzo.
• Comumente possui origem biogênica.
• São reconhecidos 2 tipos de calcita,
com baixo Mg (<4%), e alto Mg (~11 a
19%).
CALCITA (CaCO3) 
Mineralogia
As partes duras de muitos organismos
marinhos são feitas de calcita rica em Mg
Exemplos:
• Equinordermos
• Foraminíferos
CALCITA (CaCO3) 
Mineralogia
A aragonita é quimicamente igual à
calcita, porém se cristaliza no sistema
ortorrômbico.
• Dureza: 3,5
• Densidade: 2,95
• Clivagem imperfeita
• Brilho vítreo
• Coloração branca, amarela a incolor
Efervesce livremente na presença de
ácido clorídrico diluída a frio
ARAGONITA (CaCO3) 
Mineralogia
Na prática, é muito difícil a distinção
entre aragonita e calcita
A aragonita não é estável às condições
diagenéticas, se recristalizando sob a
forma de calcita com baixo Mg
ARAGONITA (CaCO3) 
Mineralogia
Muitos invertebrados usam a aragonita
para construir suas partes duras
Exemplos
• Bivalves
• Corais
ARAGONITA (CaCO3) 
Mineralogia
Assemelha-se à calcita e aragonita,
porém não reage prontamente ao teste
do HCl diluído.
• Dureza: 3,5-4
• Densidade: 2,87
• Clivagem perfeita
• Brilho vítreo
• Coloração branca
DOLOMITA (CaMg(CO3) 2) 
Mineralogia
• É um comum mineral formador de
rocha.
• Rochas formadas por mais de 50% de
dolomita são chamadas dolomitos
DOLOMITA (CaMg(CO3) 2) 
Mineralogia
É formada durante a diagênese de
sedimentos carbonáticos
• Dureza: 3,5-4
• Densidade: 3,6-3,9
• Brilho vítreo
• Cor: castanho claro a escuro
Raramente se encontra pura,
geralmente contém Mg ou Mn
substituindo Fe
SIDERITA (FeCO3)
• Organismos formadores de carbonatos incluem tanto
plantas quanto animais.
• Os fragmentos esqueletais encontrados em calcários e
outras rochas sedimentares permitem o
reconhecimentos desses organismos.
Petrografia
Animais produtores de carbonato
• Moluscos (Calcita ou aragonita)
• Braquiópodes (Calcita baixo Mg)
• Equinodermos (Calcita baixo Mg)
• Foraminíferos (Calcita baixo ou alto Mg)
• Corais (atualmente aragonita, no passado calcita)
Petrografia
Plantas produtoras de carbonato
Algas e organismos microbianos representam
também uma importante fonte de carbonato de
cálcio biogênico
• Algas vermelhas
• Algas verdes
• Nanoplancton
• Cianobactérias
Petrografia
Rochas carbonáticas detríticas (aloquímicas)
Petrografia
Os fragmentos aloquímicos são depositados
mecanicamente
As rochas aloquímicas são classificadas como as
clásticas, porém o arcabouço é o tipo de grãos
carbonático,a matriz é uma lama carbonática
(micrita) e o cimento é um precipitado químico
(esparita).
Constituintes não biogênicos do calcário
• Oólitos – origem inorgânica (anéis carbonáticos 
concêntricos, núcleo carbonático ou terrígeno)
• Oncólitos – origem microbiana (estromatólitos 
esféricos)
• Peloides – excrementos de organismos
• Intraclastos – fragmentos de rochas
• Bioclastos – fragmentos de organismos (conchas 
de bivalves, carapaças de foraminíferos)
Petrografia
Classificação
Os carbonatos, de maneira semelhantes às rochas terrígenas, se 
constituem de:
• Arcabouço – grãos esqueletais e não esqueletais
• Matriz – fração argila (micrita)
• Cimento – recristalização da matriz (esparita)
Classificação
• As proporções de lama e fragmentos carbonáticos
fornecem uma grande quantidade de informações
sobre os ambientes nos quais os sedimentos se
depositaram.
• A natureza dos fragmentos fornece ainda
evidências das condições sob as quais os
sedimentos se depositaram.
• Informações importantes também podem vir dos
minerais dos quais os bioclastos eram
inicialmente formados.
Uma grande proporção de material fino sugere
deposição em ambiente relativamente de mais
baixa energia, enquanto a ausência de lama
remete a ambientes de alta energia.
Uma grande acumulação de oólitos vai
representar deposição num ambiente costeiro
raso dominado por ondas. O grau de quebra
dos fragmentos, como das conchas, vai falar
sobre a energia, transporte, retrabalhamento...
Conchas compostas inicialmente por aragonita
tendem a recristalizar (a estrutura inicial é
perdida) enquanto outros organismos,
geralmente formados por calcita com baixo
magnésio, tendem a manter sua estrutura
primária.
Cherts
• Rochas sedimentares silicosas de granulação fina.
• Podem se formar como sedimentos primários ou por
processos diagenáticos.
• Se acumulam no fundo de oceanos e de lagos a partir
de organismos com esqueletos silicosos
• (diatomáceas em lagos)
• (radiolários em ambiente marinho)
(estruturas compostas de opala)
Mineralogia
O quartzo é o mineral formador de
rocha mais comum
• Dureza: 7
• Densidade: 2,65
• Fratura conchoidal
• Brilho vítreo
• Incolor ou branco
QUARTZO (SiO2)
Fosforitos
• Rochas com concentrações de fosfatos (5 a 35% P2O5)
são chamados de fosforitos. Sua deposição está
associada a alta produtividade orgânica.
• As maiores concentrações ocorrem mais
frequentemente associadas a depósitos da plataforma
continental.
• Os fosforitos biogênicos geralmente ocorrem como
nódulos ou camadas laminadas. Exigindo análise
química para confirmação.
Mineralogia
Nos fosforitos a apatita ocorre
tipicamente em massas criptocristalinas
• Dureza: 5
• Densidade: 3,1-3,2
• Fratura conchoidal
• Brilho vítreo a resinoso
• Incolor, podendo ser azul-esverdeado,
verde, violeta, amarelo, marrom
APATITA (Ca5PO4)3(F,OH,Cl)
Depósitos carbonáceos
• São rochas sedimentares com uma alta proporção
de matéria orgânica (>2% para lamitos, >0,2%
para calcários, >0,05% para arenitos)
• Nesses sedimentos a matéria orgânica é
preservada apenas em condições anaeróbicas
(pântanos, lagos estratificados, lagunas)
• As camadas que se formam com alta
concentração de matéria orgânica possuem
considerável importância econômica:
hidrocarbonetos
Carvão
• Mais de 2/3 da rocha formado pormatéria
orgânica
• Carvão de valor econômico geralmente possui
menos de 10% de material não orgânico
• Apresenta coloração preta característica e baixa
densidade
Carvão
Existem 4 tipos de carvão mineral
• Turfa
• Linhito
• Hulha
• Antracito
Constituintes (macerais):
• Vitrinita
• Leptinita
• Inertita
Rochas Químicas
Evaporitos
• Os evaporitos se formam a partir da precipitação
de íons que se tornam mais concentrados com a
evaporação da água.
• A água do mar contém em média 35 gramas de
sais dissolvidos por litro de água. (íons de cloreto,
sódio, sulfato, magnésio, cálcio e potássio)
• Os cloretos de potássio e magnésio são os
últimos a precipitar.
Evaporitos
Os sais podem ser divididos em:
• Sulfatos (gipsita, anidrita, barita)
• Cloretos (sal de cozinha, silvita)
• Boratos (borax)
Mineralogia
• São os minerais evaporíticos mais
comuns em rochas sedimentares.
• Se precipitam quando a evaporação
concentra a água a 19% do volume
inicial.
• Cristais primários de gipsita, que se
foram sem a presença de água, são
chamados de selenita.
GIPSITA E ANIDRITA (CaSO4)
Mineralogia
Gipsita:
Dureza: 1,5-3
Densidade: 2,32
Fratura conchoidal
Brilho vítreo, nacarado e sedoso
Cor: incolor, branco a cinza
GIPSITA E ANIDRITA (CaSO4)
Anidrita:
Dureza: 3-3,5
Densidade: 2,8-2,9
Fratura conchoidal
Brilho vítreo a perláceo
Cor: incolor, branco, azul, violeta
Mineralogia
• A halita se precipita quando a água do
mar se concentra a 9,5% do seu
volume inicial.
• Pode ocorrer em camadas ou como
cristais individuais de hábito cúbico
• Pode ser identificada pelo sabor
salgado.
HALITA (NaCl)
Mineralogia
HALITA (NaCl)
• Dureza: 2,5
• Densidade: 2,17
• Clivagem perfeita
• Brilho vítreo, graxo
• Cores: incolor, branco, azul, amarelo
Mineralogia
• Importante fonte de potássio
industrial
• É interpretada como produto de
extrema evaporação em águas
mairnhas
• A evaporação de águas atuais levam a
formação de diferentes sulfatos de
Mg, mostrando possíveis mudanças na
composição da água do mar através do
tempo geológico
SILVITA (KCl)
• Dureza: 2-2,5
• Densidade: 1,99
• Clivagem perfeita
• Brilho vítreo, graxo
• Cores: incolor ou branco
Formações ferríferas
• De maneira geral, depósitos que contenham mais de
15% de ferro são referidos como formações ferríferas
• Nessas rochas o ferro ocorre em forma de óxidos,
hidróxidos, carbonatos, sulfetos ou silicatos, podendo
se formar em todos os tipos de ambientes.
• Minerais de ferro que ocorrem em rochas
sedimentares: magnetita, hematita, goetita, limonita,
pirita, glauconita.
Formações ferríferas bandadas
• Consistem de alternâncias de finas camadas de
sedimentos ricos em hematita e outro material,
geralmente siltito ou chert.
• Todos os exemplares são do pré-cambriano, não
existem rochas equivalentes se formando atualmente.
• Sua origem não é completamente entendida, mas
provavelmente sua formação está associada a
ambientes plataformais ou bacias rasas em condições
generalizadas de baixa oxigenção.
Mineralogia
Caracteriza-se pelo magnetismo
• Dureza: 5,5-6
• Densidade: 5,1
• Partição octaédrica
• Brilho: metálico a sub-metálico
• Cor: preto metálico
MAGNETITA (Fe3O4)
Exemplos de Rochas 
Biogênicas e Químicas no Brasil
BIFs –
Quadrilátero
Ferrífero
BIFs –
Quadrilátero
Ferrífero
Evaporitos –
Bacia de Sergipe
Carvão – Bacia
Carbonífera Sul 
Catarinense
Carvão – Bacia
Carbonífera Sul 
Catarinense
Fosforitos – Bacias
neoproterozoicas
do craton São 
Francico
Calcários