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EROSÂO A erosão é o processo de desagregação e remoção de partículas do solo ou de fragmentos de partículas de rocha, pela ação combinada da gravidade com a água, vento, gelo e/ou organismos. PROCESSOS EROSIVOS • Os processos erosivos se dão em três etapas: • Erosão (desgaste), • Transporte • sedimentação (deposição • Ela desenvolve-se em condições de equilíbrio com a formação do solo. Em condições naturais, o ciclo do desgaste erosivo é equilibrado pela renovação e é graças a esse equilíbrio que a vida sobre a Terra é mantida. As contínuas modificações ocorridas na superfície terrestre pelos rios, ventos, geleiras e as enxurradas das chuvas, deslocam, transportam e depositam continuamente partículas do solo, processo este denominado de erosão geológica ou natural. • Quando existe uma interferência do homem, os processos erosivos podem se intensificar, causando enormes prejuízos ao meio ambiente, como um manejo inadequado do solo. Uma erosão antrópica pode ser considerada quando sua intensidade é superior a formação do solo, não permitindo a sua recuperação natural. Isso acontece quando não se conhece as propriedades do solo, pois alguns possuem fragilidades a erosão maiores do que outros. Outros fatores como a declividade do terreno e o tipo climático, como os tropicais, acabam tornando a fragilidade a erosão ainda maior. EROSÃO PLUVIAL (CHUVA) É uma remoção e transporte dos horizontes superiores do solo pela água. Inicia-se com o salpico de gotas de chuva diretamente sobre a superfície desprotegida e continua com a formação de enxurradas que formam Sulcos de diversas proporções. Estes sulcos podem evoluir (aumentar a profundidade) e passar a ser chamado de Ravina. Quando estas atingem magnitudes maiores ainda, como chegar à profundidade do lençol freático, passam a ser chamadas de Voçorocas (ou Boçorocas). Uma ravina no solo Voçoroca em área de pastagem com profundidade a partir de 5 metros, alcançando larguras maiores que 60 metros, atingindo a estrada BR 060, no vilarejo Pontinha do Coxo. Sub-bacia do rio Coxim, município de Camapuã. Uma voçoroca no solo EROSÃO FLUVIAL (RIOS) • Este tipo de erosão acontece naturalmente pelas águas dos rios. Estas provocam um certo desgaste nos solos das margens dos rios podendo até causar o desmoronamento dos barrancos. Este processo pode se intensificar quando não há uma mata ciliar ao longo das margens do rio. Uma erosão fluvial na margem do rio EROSÃO MARINHA (MAR) • Este tipo de erosão é causada pelas águas do mar, podendo ser chamada de erosão marinha, ou também abrasão marinha. Quando as águas do mar atingem a linha de costa, elas podem desgastar o material que a compõe, através da ação física e química. Isso pode variar de acordo com o tipo de rocha (estrutura geológica) em que o ambiente costeiro se encontra. Erosão marinha Erosão marinha (costeira) EROSÃO GLACIAL (GELO) • É causada pela ação da água na forma sólida: o gelo. Elas podem se dar de duas maneiras: a água na estação quente penetrando nas fraturas das rochas é congelada na estação fria. Quando isso acontece há uma expansão, fazendo com que ocorra um fraturamento da rocha, deixando sedimentos soltos e propícios ao transporte. Rocha com fraturas causadas pela ação do gelo • A segunda maneira é causada quando existe uma movimentação de grandes blocos de gelo, como as geleiras. Quando estas se movimentam, causa um grande atrito com a superfície, fazendo com que esta se desgaste. As formações sedimentares resultantes deste processo se chama Moraina (ou Morena). • Uma erosão glacial de arraste de geleira Exemplos de Morainas Fim de uma Moraina Uma Moraina lateral EROSÃO EÓLICA (VENTOS) • É um tipo de erosão causada pela ação do vento. Este, dependendo de sua velocidade, pode carregar sedimentos, que em contato com superfícies como rochas e solos, pode os desgastar. Ou seja, os sedimentos transformados pelo vento se chocam contra as rochas com fossem lixas. O vento forte pode até destruir casas mal construídas e também destruir as matas. • • Os ventos fortes podem ainda remover os horizontes superficiais do solo, deixando muitos buracos no solo deixando-o ainda pobre em substâncias nutritivas não servindo assim para a agricultura. Esta erosão pode acontecer das seguintes maneiras: • Corrosão: Processo de desgaste físico das rochas através, principalmente, do impacto e/ou atrito de partículas transportadas pelo vento. • Deflação: Erosão pelo vento com a retirada superficial de fragmentos mais finos • • Ainda podemos destacar o processo de formação de dunas, que o vento age como um agente geológico que transporta os sedimentos e os deposita, em forma de dunas. Erosão eólica na formação de dunas (deposição de sedimentos através do vento como um agente geológico) Uma rocha exposta sob influência da erosão eólica TRANSPORTE TRANSPORTE É a capacidade do agente manter os materiais em movimento. Para analisarmos a remoção e transporte dos produtos do intemperismo, devemos considerar a existência de três frações liberadas pelo intemperismo da rocha fonte Arrasto (tração/deslizamento ) Transporte físico ou mecânico Saltação Suspensão Transporte químico Solução verdadeira Gel - Soluções coloidais • O material mobilizado em solução ou suspensão, pressupõe a água como agente de intemperismo e transporte. Embora os processos gravitacionais aquosos também predominem no transporte da fração grosseira, esta também tem como meio de transporte, a energia dos ventos ou ação de geleiras. Fig. Rios são o principal agente de transporte de sedimentos nos continentes. Relacionamento do tamanho do grão da carga do rio com a velocidade na secção do canal meandrante. O sedimento mais grosseiro é associado com a zona de velocidade mais alta na parte externa da curva adjacente ao barranco, mas também no centro do canal entre os dois meandros. Os sedimentos mais finos são associados com a velocidade mais baixa no lado interno da curva do meandro, oposto ao barranco. No lado interno formam-se depósitos de praia de rio, chamadas barras em pontal (point bar deposits). • Este processo de seleção granulométrica é função de vários fatores, entre eles: • · do tipo de agente transportador (água, vento, gelo); • · das variações climáticas da área (para um mesmo tipo de agente a intensidade de sua atuação varia se for época de chuvas ou de seca); • · do tipo da área (em uma mesma área podem ocorrer vários tipos de agentes de transporte); e, • · da localização da área (os agentes têm locais preferenciais de maior e menor energia. Ver a figura a acima do rio). • Uma feição característica das rochas sedimentares é a estratificação, conseqüência dos processos envolvidos na sua formação. Estratificação é a disposição em estratos ou camadas. A estratificação pode ser plano paralela (horizontal) ou cruzada. A configuração destes estratos ou camadas, que podem variar muito em espessura, é conseqüência da: • · Variação da competência do agente transportador (o que acarreta diferenças granulométricas); • · Provisão ou quantidade do material sedimentar intemperizado a ser transportado; • · Capacidade de solubilidade do meioou agente transportador. • Nas regiões elevadas topograficamente, embora a concentração de água seja menor, as encostas são íngremes com material permanentemente sendo decomposto pelo intemperismo e, portanto, sendo removido rapidamente. Com um gradiente elevado e com bastante material disponível, torna-se possível o transporte de fragmentos mais grosseiros. A medida que a encosta vai se suavizando, há uma queda de energia do agente transportador (gravidade ou água de um rio), e ele não é mais capaz de transportar as partículas maiores ou mais densas. Assim próximo da origem (ou fonte) do rio material a ser transportado temos os seixos e cascalhos (1), em seguida as areias (2), depois o silte (3) e finalmente as argilas (4). DIAGÊNESE DIAGÊNESE • Conjunto de processos ou transformações químicas, físicas e biológicas que ocorrem em um material sedimentar após a sua deposição, em condições de baixa pressão e temperatura. • Os sedimentos recém formados são moles e incoerentes como a areia de uma praia ou a argila de um manguezal. Com o passar do tempo e a evolução geológica, entretanto, especialmente em zonas em que a crosta está sofrendo um afundamento lento (subsidência), novas camadas de sedimentos vão se acumulando sobre as mais antigas e assim vão se criando espessas formações de sedimentos que podem atingir centenas e até milhares de metros de espessura. • Sob o efeito do peso das novas camadas, a água é expulsa dos poros e interstícios dos sedimentos, sendo que os mais antigos vão endurecendo, sofrem a litificação, até transformarem-se em rochas sedimentares duras. • Este fenômeno de litificação ou diagênese se processa de várias maneiras. Os sedimentos argilosos, por exemplo, litificam-se por compactação, ou seja, as partículas de argila que no início da sedimentação se dispõem segundo uma estrutura cheia de poros preenchidos com água, sob a ação do peso das camadas superiores são compactadas; umas contra as outras, de modo a formarem uma rocha dura como o tijolo prensado. Já a areia de praia endurece principalmente pela introdução de substâncias cimentantes como carbonato de cálcio, óxidos de ferro, sílica etc. • Os sedimentos químicos, por sua vez, ao precipitarem, sofrem fenômenos de cristalização que dão origem a rochas muito duras CONSOLIDAÇÃO DOS SEDIMENTOS • • Como foi visto, após a sedimentação os sedimentos passam a sofrer processos de litificação ou diagênese. Os mais importantes são os seguintes: • • 1. Compactação. Redução volumétrica, causada principalmente pelo peso das camadas superpostas, é relacionada com a diminuição dos vazios, expulsão de líquidos, aumento do contato entre as partículas, esmagamento da matriz e aumento da densidade da rocha. É o fenômeno típico dos sedimentos finos, argilosos. O contato entre os grão passa de tangencial para côncavo-convexo e finalmente suturado. • • 2. Cimentação. Deposição de precipitados minerais nos interstícios do sedimento produzindo a colagern das partículas constituintes. É o processo de agregação mais comum nos sedimentos grosseiros e arenosos. Cimento de carbonato de cálcio e sílica são os mais comuns. • 3. Recristalização. Mudanças na textura por interferência de fenômenos de crescimento dos cristais menores ou fragmentos de minerais até a formação de um agregado de cristais maiores. É um fenômeno mais comum nos sedimentos químicos. • • 4. Autigênese. Alteração de um mineral para formar outro mineral, que pode ou não atuar como um cimento. Crescimento secundário (= intercrescimento) de quartzo sobre grãos de quartzo é um exemplo. Mineral autigênico é formado de minerais e íons existentes nos sedimentos acumulados. Feldspato autigênico pode se formar em arenitos. 5. Dissolução diferencial. Dissolução de minerais menos estáveis em uma assembléia de minerais deixando uma cavidade. Essas cavidades podem ser preenchidas por outros minerais ou grãos. Por exemplo, uma concha carbonática de um molusco é dissolvida e a sua cavidade é preenchida por argila, deixando um molde de um fóssil. 6. Substituição ou metassomatismo. Cristalização de um novo mineral no corpo de um mineral ou agregado de minerais pré-existentes. As texturas e estruturas originais geralmente podem ficar bem preservadas. A calcita é substituída pela dolomita ou sílica. 7. Inversão. Substituição de um mineral por seu polimorfo (um mineral tendo a mesma composição química mas diferente forma cristalina), comumente acompanhada por recristalização. A aragonita das conchas de moluscos transforma-se em calcita. 8. Bioturbação. Animais escavadores e que se alimentam de matéria orgânica destroem parcial ou totalmente a estratificação e oxidam a matéria orgânica usada como alimento. CLASSIFICAÇÃO DOS SEDIMENTOS QUANTO AO TAMANHO DAS PARTÍCULAS Os sedimentos são classificados também em função de sua granulometria ou tamanho dos grãos. Para isto existem várias classificações e uma das mais usadas, por ser bastante representativa é a de Wentworth-Udden. É uma escala granulométrica com razão 2 entre as classes sucessivas. Diâmetro (mm) Nome Rocha Carbonato >256 Matacão Conglomerado Calcirudito 256 128 Bloco Grosso " " 128 64 Bloco " " 64 32 Seixo Muito Grosso " " 32 16 Seixo Grosso " " 16 8 Seixo Médio " " 8 4 Seixo Fino " " 4 2 grânulo " " 2 1 Areia Muito Grossa Arenito Calcarenito 1 1/2 Areia Grossa " " 1/1 1/4 Areia Média " " 1/4 1/8 Areia Fina " " 1/8 1/16 Areia Muito Fina " " 1/16 1/32 Silte Grosso Siltito Calcisiltito 1/32 1/64 Silte Médio " " 1/64 1/128 Silte Fino " " 1/128 1/256 Silte Muito Fino " " 1/256 1/512 Argila Grossa Argilito, Folhelho Calcilutito 1/512 1/1024 Argila Média " " 1/1024 1/2048 Argila Fina " ' A separação de grãos em classes permite construir curvas granulométricas acumulativas e histogramas dos sedimentos. MORFOLOGIA DAS PARTÍCULAS SEDIMENTARES - TEXTURA a) Forma dos grãos - A forma dos grãos é geralmente expressa em termos geométricos. As formas mais comuns são: prismáticas, esféricas, tabulares, lamelares e elipsoidais. b) Arredondamento - O arredondamento significa a agudeza dos ângulos e arestas de um fragmento ou partícula clástica. O arredondamento é geralmente expresso como angular, subangular, subarredondado e arredondado. c) Esfericidade - A esfericidado significa a relação entre a forma de um grão e a esfera circunscrita a esse grão. MORFOLOGIA DAS PARTÍCULAS SEDIMENTARES - TEXTURA d) Textura - A textura refere-se às características das partículas sedimentares e as relações que guardam entre si. Considera o tamanho, a forma e o arranjo dos elementos que compõem uma rocha sedimentar. Essas propriedades são geométricas, enquanto que, a granulometria e o arredondamento são propriedades descritivas da textura. e) Estrutura - Ao contrário da textura, a estrutura trata das feições mais amplas das rochas sedimentares e é melhor observada em afloramentos, no campo. Estratificação cruzada é um exemplo de estrutura sedimentar. f) Fábrica - É a orientação ou falta de orientação dos constituintes de uma rocha sedimentar. Ex.: os folhelhos possuem fábrica heterogênea, pois são formados de partículas alinhadas, enquanto que os arenitos maciços possuem fábrica homogênea, pois são uniformes. • g) Empacotamento - É a maneira pela qual os grãos se "arranjam" ou se empacotam dentro de uma rocha. Se tomarmos, por exemplo várias esferas iguais e tentarmos arranjá-lasde várias maneiras possíveis, chegaremos a conclusão que o empacotamento cúbico será o mais aberto e o empacotamento romboédrico será o mais fechado. MORFOLOGIA DAS PARTÍCULAS SEDIMENTARES - TEXTURA h) Seleção - Um parâmetro interessante é o grau de seleção ou uniformidade de uma rocha clástica. É dado pela predominância de uma ou mais classes granulométricas. Um sedimento bem selecionado apresenta predominância de uma classe granulométrica e sedimento mal selecionado mostra composto por duas ou mais classes granulométricas. Um sedimento que é composto por seixos, areia grossa e areia fina é muito mal selecionado. MORFOLOGIA DAS PARTÍCULAS SEDIMENTARES - TEXTURA TEXTURA SUPERFICIAL DAS PARTÍCULAS 1.Desgastada por abrasão (fragmentada) 2. Lobada (com cantos arredondados) 3. Corroída (houve perda por corrosão ou ataque químico) 4. Lisa (sem marcas pronunciadas) 5. Facetada (com planos de cristal) 6. Fosca (ação de impacto pelo vento) ORIENTAÇÃO DA PARTÍCULA 1. Orientação do grão 2. Orientação da matriz ESTRUTURAS SEDIMENTARES • Conceito: São configurações ou feições observadas na rocha sedimentar produzidas por processos físicos, químicos ou biológicos durante ou após o processo deposicional no ambiente sedimentar. • O estudo das estruturas sedimentares permite deduzir as condições hidrodinâmicas e físico-químicas (ambiente) da sedimentação e também da diagênese Processos físicos Meio de deposição (viscosidade) Energia das correntes e ondas Profundidade da água Processos Químicos Concreções calcárias Concreções silicosas Processos biológicos Atividade de organismos Preservação de fósseis CLASSIFICAÇÃO DAS ESTRUTURAS EM RELAÇÃO A DIAGÊNESE PRIMÁRIAS (SINGENÉTICAS) Processos formadores logo durante a sedimentação Ex. Estratificação cruzada, marcas onduladas SECUNDÁRIAS (EPIGENÉTICAS) Processos formadores após a sedimentação EX. Concreção. CAMADA é a menor unidade visível e discernível de um pacote de sedimentos depositado num determinado período de tempo e sob as mesmas condições deposicionais. CAMADA Leito ou estrato > 1cm Lâmina <1cm Estratificação • a) Estratificação • Forma-se devido: • Mudança na granulometria do material depositado • Mudança na composição do material deformado • Mudança na morfometria dos grãos • • TIPOS • Horizontal (Paralela), Cruzada, Ondulada e Gradacional • Acamamento fino Sedimentação lenta (Baixa energia do ambiente) • Acamamento espesso Sedimentação rápida (Alta energia do ambiente) TIPOS DE ESTRATIFICAÇÃO CRUZADA . Se formam pela ação da água corrente ou oscilação de ondas. Simétrica e Assimétrica. MARCAS ONDULARES GRETAS DE CONTRAÇÃO • Lamas argilosas e calcárias desenvolvem fendas de contração quando se ressecam, sob a ação do calor do sol, formando uma rede de placas poligonais. Camadas de areia depositadas acima, penetram entre as fraturas e formam moldes desse sistema poligonal. Essas feições encontradas nos sedimentos indicam que houve exposição subaérea durante a sedimentação e indica também se as camadas estão na sua ordem natural de exposição ou invertidas. Caso as camadas estivessem invertidas a areia em um nível inferior preencheriam as fendas de baixo para cima. CORTE E PREENCHIMENTO (uma feição erodida preenchida). São denominadas feições acanaladas, indicam o topo e a base das camadas e as vezes a presença de discordâncias. DEFORMAÇÃO CONVOLUTA • ocorre no estágio plástico quando o sedimento mostra alguma coesão e o meio ambiente apresenta alguma instabilidade. As camadas se deformam e as camadas superiores mostram novamente estratificação plano- paralela. BRECHA INTRAFORMACIONAL • Fragmentos angulosos da parte inferior da própria unidade. A sedimentação retoma às condições normais anteriores a perturbação do ambiente de sedimentação. BIOTURBAÇÃO. • São feições provocadas pela atividade de organismos. Os organismos destroem total ou parcialmente as feições de sedimentação, como a estratificação. As perturbações podem ser no interior da camada ou em sua superfície CONCREÇÕES. Concreções são massas geralmente nodulares ou esféricas(desde centímetro a metro de diâmetro) de substâncias químicas e mineral diferente agregadas nos poros de um sedimento clástico, frequentemente em torno de um núcleo. As concreções comumente apresentam estrutura concêntrica (crescimento por deposição de películas sucessivas) e os nódulos têm forma mais irregular. É um processo de formação diagenético de concentração química em determinados pontos ou níveis. Existem concreções de sílex, calcário, ferrosiderita etc. A: Concreção silicosa (calcedônia) esférica em calcário oolítico. Notar a continuidade da estratificação do calcário dentro da estratificação. A natureza oolítica dentro do calcário também continua dentro da concreção como mostraram os resultados de exame microscópio. B: Concreções calcárias botroidais seguindo aproximadamente as estratificações do arenito PROPRIEDADE DOS AGREGADOS SEDIMENTARES POROSIDADE Ao contrário das rochas ígneas nas quais a porosidade é mínima, as rochas sedimentares clásticas, possuem porosidade geralmente moderada a alta. Entende-se por porosidade a percentagem de espaços vazios de uma rocha quando comparada com seu volume total. É uma propriedade muito importante das rochas sedimentares e é o caminho natural por onde se movimentam os fluidos contidos nas rochas. Fluidos como água subterrânea, gás e petróleo podem transitar e ser armazenados nos poros das rochas sedimentares. A porosidade nas rochas sedimentares é uma função da forma das partículas, do empacotamento e da seleção. CLASSIFICAÇÃO DA POROSIDADE a) quanto a sua efetividade 0 - 5% Insignificante 5 - 10% pobre 10 - 15% Regular 15 - 20% Boa 20 - 25% Muito Boa >25% Excelente b) quanto ao tipo Tempo de formação Tipo Origem Primária ou Deposicional Intergranular ou interpartícula Sedimentação Intragranular ou intrapartícula Intercristalina Cimentação Secundária ou Fenestral (janela) pós-deposicional Vugular Dissolução Móldica Fratura Tectônica, Compactação Desidratação, diagênese Classificação dos diferentes tipos de porosidade encontrada em sedimentos c) quanto ao tamanho do poro • • megaporo > 4mm • mesoporo 4 a 1/16mm • microporo < 1/16 d) quanto a origem • pré-deposicional • sin-deposicional • pós-deposicional Fatores que influenciam a porosidade. a) Seleção das partículas (muito importante). Quanto melhor a seleção das partículas maior será a porosidade. Exemplo. Arenitos provenientes de dunas eólicas. b) Tamanho das partículas Quanto menor a granulometria, maior a porosidade. c) Forma das partículas Quanto maior o arredondamento, menor a porosidade. d) Empacotamento (arranjo) das partículas Arranjo cúbico (47,6%) e arranjo ortorrômbico (26%). e) Compactação A compactação reduz a porosidade, pois realiza-se a compactação em detrimento da porosidade. f) Cimentação A cimentação acarreta a redução da porosidade. g) Dissolução A dissoluçãopode ocorrer nos minerais do material depositado ou no cimento autígênico formado posteriormente à deposição. Minerais que substituíram minerais pré-existentes também são passíveis de dissolução. A dissolução aumenta a porosidade que passa a ser chamada de secundária. J) Permeabilidade É a propriedade de um meio poroso permitir a passagem de fluidos através dele sem se deformar estruturalmente ou ocasionar deslocamento relativo das suas partes 1 mD Baixa 1 - 10 mD Regular 10 - I00 mD Boa 100 - 1000 mD Muito Boa 1000 ou 1 Darcy Excelente Escala de Permeabilidade
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