ROCHAS SEDIMENTARES

Prévia do material em texto

Geologia Aplicada à Engenharia 
Profª DrªAndrea Nummer 
 
ROCHAS SEDIMENTARES 
 
1. CONCEITO 
As rochas sedimentares correspondem àquelas formadas por acumulação sucessiva de 
partículas ou sedimentos nas depressões naturais, oceânicas ou continentais. Podem, também, 
ser formadas por precipitação química de substâncias, nessas mesmas bacias. Esse grupo de 
rochas se caracteriza pelo alinhamento de partículas em camadas horizontais ou 
subhorizontais, ou seja, apresentam estratos ou camadas superpostas e apresentam, em sua 
constituição, desde minerais até fragmentos de rochas. 
Para a formação de uma rocha sedimentar, através dos processos do ciclo sedimentar, são 
necessárias as seguintes condições: 
� Pré-existências de rochas; 
� Presença de agentes que desagreguem ou desintegrem as rochas; 
� Presença de agentes transportadores dos sedimentos; 
� Deposição deste material em uma bacia de acumulação continental ou marinha; 
� Consolidação desses sedimentos; 
� Diagênese: transformação dos sedimentos em rochas (Bacias sedimentares). 
 
Em que consiste o ciclo sedimentar? 
 
O ciclo sedimentar engloba os diferentes estágios e processos envolvidos na formação das 
rochas sedimentares. Parte das rochas sedimentares é formada a partir da compactação e/ou 
cimentação de fragmentos produzidos pela ação dos agentes do intemperismo, sobre uma 
rocha preexistente. Esses fragmentos são transportados pela ação dos ventos, das águas que 
escoam pela superfície, ou pelo gelo, do ponto de origem até o ponto de deposição. 
Para que se forme uma rocha sedimentar é necessário, portanto, que exista uma rocha anterior, 
que pode ser ígnea, metamórfica ou mesmo outra sedimentar, que fornecerá pelo 
intemperismo, sedimentos (partículas e/ou compostos químicos dissolvidos) os quais serão as 
matérias-primas usadas na formação da futura rocha sedimentar. 
Os sedimentos, precursores das rochas sedimentares, são encontrados na superfície terrestre 
como camadas compostas de partículas soltas, como areia, silte e conchas de organismos, as 
quais se formam na superfície à medida que as rochas, através da ação do intemperismo, vão 
sendo alteradas e erodidas. 
Geologia Aplicada à Engenharia 
Profª DrªAndrea Nummer 
 
O intemperismo corresponde a todos os processos físicos e químicos que desintegram e 
decompõem as rochas em vários tamanhos. Assim, ocasiona a alteração das rochas próximas à 
superfície terrestre em produtos que estão mais em equilíbrio com as novas condições físico-
químicas, diferentes das que deram origem a essas rochas. 
As partículas oriundas do intemperismo são, então, transportadas pela erosão, que 
corresponde ao conjunto de processos que desprendem o solo e as rochas transportanto-os 
para locais onde são depositados, quando a energia exaure, em camadas de sedimentos. 
Não esqueça: O conjunto de intemperismo e erosão constitui o processo de denudação, 
sendo os produtos do intemperismo o solo e a formação das rochas sedimentares. 
Os sedimentos produzidos pelo intemperismo e erosão podem ser agrupados em dois tipos: 
� Sedimentos Clásticos: correspondente às partículas depositadas fisicamente, como os 
grãos de quartzo e feldspato. Esses sedimentos são depositados pela água corrente, pelo vento 
e pelo gelo e formam camadas de areia, silte e cascalho. 
� Sedimentos Químicos e Bioquímicos: substâncias novas que se formam por precipitação 
de substâncias químicas. Exemplo: calcita e halita. 
Os agentes transportadores englobam a ação da gravidade, a água, o vento e o gelo, os quais 
desempenham papel importante na segregação dos sedimentos. Os solutos que correspondem 
à fração solúvel em água são por este meio carregado. Já, as partículas sólidas, que podem 
variar em dimensão de matacões a partículas argilosas coloidais, vão ser segregadas nos 
diferentes meios de transporte, de acordo com a capacidade para carregar partículas de 
diferentes tamanhos ou competência desses meios. 
 
Glossário: Segregação é a tendência de selecionar sedimentos, à medida que varia a 
velocidade do agente transportador. Um sedimento bem selecionado consiste em partículas de 
tamanho predominantemente uniforme, ou seja, a maioria de seus constituintes possui 
dimensões aproximadamente semelhantes. Já um sedimento pobremente selecionado contém 
partículas de muitos tamanhos. 
 
A gravidade e o gelo são competentes para transportar todos os tipos de produtos do 
intemperismo, de solutos a partículas residuais de diferentes diâmetros. Entretanto, eles são 
agentes ineficientes para segregação dos sedimentos, sendo, seus produtos, desse modo, 
geralmente pouco selecionados, contendo de matacões a seixos, areias e argilas. 
Já a água, é um agente muito eficiente para carrear solutos, embora sua atuação no transporte 
de resíduos seja menos efetiva. O vento é o agente que melhor seleciona os sedimentos 
Geologia Aplicada à Engenharia 
Profª DrªAndrea Nummer 
 
durante o transporte. Dessa forma, a maior capacidade de transporte de partículas de 
diferentes tamanhos parece estar ligada a meios mais viscosos (gravidade e gelo) enquanto o 
maior poder de seleção pertence a agentes menos viscosos, como o vento e a água corrente. 
Isso nos mostra que os diferentes agentes de transporte fracionam os resíduos de maneiras 
diferentes, fazendo com que os depósitos sedimentares, conforme os meios de transporte e 
deposição, passem a apresentar maior predominância de seixos, de areias, de siltes ou argilas. 
Depois que os sedimentos são depositados e soterrados, eles estão sujeitos a diagênese, que 
corresponde às várias mudanças físicas e químicas pelas quais os sedimentos soterrados se 
transformam em rochas. A litificação corresponde ao processo que converte os sedimentos em 
rocha sólida, e resulta tanto pela cimentação como pela compactação, conforme a Figura 1. 
���� Por compactação: quando os grãos são compactados pelo peso do sedimento sobreposto, 
formando uma camada mais densa que a original. A compactação é a principal mudança da 
diagênese física e representa um decréscimo no volume e porosidade dos sedimentos. Ocorre 
preferencialmente nos sedimentos mais finos como silte e argila. 
 
Saiba Mais: A porosidade é o volume de vazios (poros) existentes nas rochas e sedimentos 
não consolidados. 
 
���� Por cimentação: quando minerais precipitam-se ao redor das partículas depositadas e 
agregam-nas umas as outras. É a principal mudança da diagênese química. 
Os sedimentos são compactados e cimentados depois de serem soterrados sob mais camadas 
de sedimentos. Dessa maneira, o arenito é formado por litificação de partículas de areia e o 
calcário, pela litificação de conchas e de outras partículas de carbonato de cálcio. 
 
Geologia Aplicada à Engenharia 
Profª DrªAndrea Nummer 
 
 
Figura 1: Os processos diagenéticos tendem a transformar sedimentos moles e inconsolidados, 
em rochas sedimentares duras e litificadas. 
 Fonte: PRESS; SIEVER; GROTZINGER; JORDAN (2004). 
 
Dessa forma, uma série de processos, que compõem o ciclo sedimentar, estão envolvidos na 
formação de uma rocha sedimentar. O ciclo sedimentar pode ser resumido, conforme mostra a 
Figura 2. 
 
Geologia Aplicada à Engenharia 
Profª DrªAndrea Nummer 
 
 
Figura 2: Do intemperismo às rochas sedimentares: ciclo sedimentar. 
 
2. Ambientes de sedimentação 
Os locais onde os sedimentos são depositados, e posteriormente litificados, correspondem aos 
ambientes de sedimentação, os quais representam um lugar geográfico caracterizado por uma 
combinação particular de processos geológicos e condições ambientais. As condições 
ambientais incluem o tipo e a quantidade de água, o relevo e a atividade biológica. Já, os 
processos geológicos incluem as correntes que transportam e depositam os sedimentos (água, 
vento e gelo), o posicionamento na placa tectônica que pode afetara sedimentação e o 
soterramento dos sedimentos e a atividade vulcânica. 
A combinação dos fatores citados acima permite a distinção dos seguintes ambientes de 
sedimentação, conforme a Figura 3: continentais, transicionais e marinhos, os quais 
apresentam características físicas, químicas e biológicas, bem como produtos sedimentares 
típicos. 
Os ambientes de deposição clásticos, comumente chamados de terrígenos, para indicar sua 
origem continental, são os fluviais, eólicos, lacustres e glaciais, bem como os ambientes 
transicionais, entre os continentais e oceânicos. Englobam, também, os ambientes oceânicos 
da plataforma continental, da margem continental e do assoalho oceânico profundo, onde as 
areias e lamas são depositadas. 
Os ambientes de sedimentação químicos e bioquímicos são aqueles caracterizados 
principalmente pela precipitação química e bioquímica, sendo os ambientes carbonáticos, 
locais marinhos onde o carbonato de cálcio é o principal sedimento, os mais abundantes. 
Geologia Aplicada à Engenharia 
Profª DrªAndrea Nummer 
 
 
 
Figura 3: Ambientes sedimentares. 
Fonte: PRESS; SIEVER; GROTZINGER; JORDAN (2004). 
 
3. Classificação das rochas sedimentares 
As rochas sedimentares podem ser classificadas em clásticas e não-clásticas, a partir do 
tipo de sedimento. As rochas sedimentares clásticas são formadas pela acumulação e, 
posterior, diagenêse de sedimentos derivados da segregação e decomposição de rochas na 
superfície terrestre. 
Nas rochas sedimentares clásticas, o principal elemento descritivo é o tamanho (diâmetro) dos 
grãos, segundo intervalos de classes granulométricos, evidenciando a intensidade da corrente 
na sedimentação. A classificação das rochas sedimentares e dos sedimentos clásticos é 
apresentada no Quadro 1. 
 
Geologia Aplicada à Engenharia 
Profª DrªAndrea Nummer 
 
 
Quadro 1: Principais classes de rochas sedimentares e sedimentos clásticos 
Fonte: Adaptado. PRESS; SIEVER; GROTZINGER; JORDAN (2004). 
 
Em relação aos sedimentos não-clásticos, estes são divididos em químicos e bioquímicos, 
conforme pode ser visualizado no Quadro 2, enfatizando a importância dos organismos como 
os principais mediadores desse tipo de sedimentação. 
. Sedimento Rocha Composição 
Química 
Minerais 
BIOQUÍMICO 
Areia e lama 
(originalmente bioclásticos) 
Calcário Carbonato de Cálcio Calcita (aragonita) 
Sedimentos Sílex Sílica (SiO2) Opala, quartzo, 
calcedônia 
Turfa, Matéria orgânica Orgânicas Compostos de carbono 
combinado com O e H 
Carvão, óleo, gás 
QUÍMICO 
Originalmente não-
sedimentar (formado pela 
diagenêse) 
Dolomito Carbonato de 
magnésio e cálcio 
Dolomita 
Sedimento de óxido de ferro Formação 
ferrífera 
Silicato de ferro; 
óxido; carbonato 
Hematita, 
ilimonita, siderita 
Sedimento evaporítico Evaporito Cloreto de sódio, 
sulfato de cálcio 
Gipsita, anidrido, 
halita e outros sais. 
Originalmente não-
sedimentar (formado pela 
diagênese) 
Fosforito Fosfato de cálcio Apatita 
Quadro 2: Principais classes de rochas sedimentares não-clásticas.Fonte: PRESS; SIEVER; 
GROTZINGER; JORDAN. (2004) 
Geologia Aplicada à Engenharia 
Profª DrªAndrea Nummer 
 
Esses sedimentos originam-se a partir dos íons dissolvidos na água durante o intemperismo 
químico, os quais são transportados em soluções para os oceanos onde se misturam com a 
água do mar.O mineral mais abundantes nos sedimentos precipitados química ou 
bioquimicamente é a calcita, um carbonato, principal constituinte do calcário 
 
4. Principais rochas sedimentares: 
A Figura 4 ilustra as principais rochas sedimentares 
 
Figura 4: Principais rochas sedimentares.