7 Rochas sedimentares - Dinâmica externa

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Rochas sedimentares
Dinâmica externa
Prof. Pedro Rosa
pasrosa@ufmg.br
Universidade Federal de Minas Gerais
Departamento de Geologia
GEL065 - Petrografia
Belo Horizonte
Abril de 2019
7
O ciclo das rochas
O ciclo das rochas
O ciclo das rochas
Dinâmica externa do planeta
• Acionada pela energia solar
• Processos de intemperismo, erosão e 
transporte
• Tende a aplainar a superfície
Interface entre camadas fluidas e camada 
sólida: troca de energia e matéria
Modificado de Skinner et al., 2004
Ambientes sedimentares
O que é sedimento?
Sedis (latim) = assento, 
deposição
Sedimento = o que é 
passível de se depositar 
ou que se depositou
Pressupõe movimento, 
transporte.
Foz do Rio Doce com lama da Samarco
Tipos de sedimento
Clásticos: fragmentos de 
rocha preexistentes 
fisicamente transportados
Químicos: íons e moléculas 
dissolvidos na água
Processos sedimentares
Agentes da 
dinâmica externa
INTEMPERISMO
Intemperismo
• Processos que modificam as 
rochas originais ao aflorar na 
superfície da terra, por conta da 
exposição à ação da atmosfera, 
hidrosfera e biosfera.
• Origem dos solos – intemperismo 
das rochas da crosta continental e 
pedogênese.
• Destino: erosão, transporte e 
sedimentação (parte do ciclo 
geológico)
Bourotte C.
Intemperismo 
Bourotte C.
Físico Químico
Intemperismo físico
Todos os processos que causam 
desagregação mecânica das rochas
 separação dos grãos minerais
 fragmentação dos grãos minerais
Material coeso → material 
fraturado, friável, incoerente
Intemperismo físico
Fatores:
 Variações de 
temperatura
• Congelamento de 
água
 Cristalização de sais 
 Alívio de pressão
 Crescimento de raízes
Variação de temperatura
Sol
Gelo
Intemperismo físico
Juntas de alívio
Bourotte C.
Fraturas 
Cristalização de sais
Biológico
Angkor Wat, Camboja
Intemperismo químico
Condições superficiais são diferentes das condições que 
os minerais se formaram
 temperatura
 Pressão
 H2O, O2, pH
Ocorrem reações para 
formação de minerais 
mais estáveis em superfície
Principal agente: água
 pH ácido (CO2 atm e ácidos orgânicos)
Intemperismo químico
Intemperismo químico
Terreno kárstico
Principal agente = ÁGUA da chuva 
por infiltração e percolação nas 
rochas. 
Com CO2 (+ ácidos orgânicos) 
• ácida + em contato com solo 
• enriquecimento em CO2
• mais ácida ! 
• aumento do seu poder de 
ataque dos minerais.
a
Os cristais de quartzo, feldspato e minerais ferro-magnesianos são 
desagregados do granito pelo intemperismo. 
Bourotte C.
Oxidação
Granito sã Granito intemperizado
Granito muito intemperizado (arena granítica)
Rocha dura, coesa.
Quartzo, feldspatos, micas
Rocha friável.
Minerais salhentes,
Perda do brilho
Mudança de cor
Grãos de quartzo,
Feldspato alterado,
argilominerais
Fragmentos de
rocha alterada
Granito sãGranito alterado
A maioria das rochas são constituídas 
pelos seguintes elementos químicosCrosta 
continental 
(%)
O 41
Si 28
Al 14
Fe 4.7
Ca 3.9
K 2.3
Na 2.2
Mg 1.9
Nutrientes – solúveis
Pouco solúveis –
principais constituintes 
dos minerais secundários:
argilas, óxidos e 
hidróxidos de Fe e Al
Condições de formação dos 
minerais secundários
Minerais
Feldspatos
Micas
Minerais Fe-Mg
Magnetita
Quartzo
Produtos sólidos
Argilominerais
Argilominerais
Argilominerais e 
goetita
Goetita
Quartzo
Íons em solução
Na+, K+ e Ca2+
K+
Mg2+
Não se altera
+
+
+
Partículas
detríticas
Nutrientes
Sedimentos bioquímicos e
químicos
Minerais secundários e sedimentos
Alteração dos minerais silicáticos
Estabilidade dos minerais ao 
intemperismo
Série de Bowen
Fatores de controle do 
intemperismo
Agentes geológicos
Ice peaks of the Himalayas, desert sand dunes 
and the River Yarlung Tsangpo (Brahmaputra), 
Tibet
https://www.flickr.com/photos/reurinkjan/6478318929
Ambientes sedimentares
Erosão
Processos de retirada dos produtos do intemperismo
de uma área de produção (área fonte) até uma área de 
deposição.
Ocorre por:
 Gravidade: as rochas
alteradas são destabilizadas
e se deslocam sob o efeito
da gravidade (deslizamento, 
queda de blocos, 
escorregamentos, etc)
 Um agente num espaço
circunscrito: riacho, rio, 
geleira, vento
Tamanho das partículas: 
granulometria
Grau de arredondamento
Erosão e transporte
gravitacional fluvial
eólico glacial
Gravitacional
Queda de blocos
Deslizamentos
Corridas de massa
Fluvial
Cataratas do Iguaçú
Rio Negro e Solimões
Rio Colorado, EUA
The elevation at which a stream 
ends by entering a large 
standing body of water, such as 
a lake or ocean
Nível de base
Nível de base
Transporte fluvial
Transporte pela água sob três formas em função do 
diâmetro das partículas:
• Carga de fundo – por tração e/ou rolamento no 
fundo
• Em suspensão
• Em solução
Carga de fundo
(>0,5 mm: seixos, cascalho, areia grossa)
Em suspensão
(0,5mm-0,5μm: areias médias e finas, silte, argila)
Em solução
(<0,5 μm: íons, colóides e microagregados argilosos) Ânions (HCO3
-, SO4
2-, Cl-) e Cátions (Ca2+, Mg2+, Na+, 
K+), sílica
Responsável pela turbidez das águas
Armadilhamento em lagos, planícies aluviais…
Precipitações possíveis
Partículas detríticas
Partículas num fluxo de água
Glacial
Bourotte C.
Antes
Durante
Depois
Morena Mediana
Morena Lateral
Erosão glacial
• Alto poder erosivo
• Abrasão
• Remoção de blocos
• Ação da água de degelo
• Polimento glacial, 
sulcos, estrias, fraturas
em crescentes, rochas
moutonnées, clastos
estriados
Erosão
Fraturas
Ação da água de degelo
Polimento da superfície Crevasses
Roche moutonnée
Eólico
• Partículas transportadas pelo vento 
esculpam rochas e superfícies
• Erosão diferencial: ação sobre 
rochas onde alternam camadas de 
durezas diferentes 
• Yardang (forma alongada esculpida 
pelo vento e orientada na mesma 
direção preferencial do vento)
Seixos podem ser
facetados: VENTIFACTOS
Desert rock carved by drifting sand (aeolian abrasion) in Traina Sinkhole (karst depression) AOI 2 north-west 
of Khor Al Adaid. Southern Qatar, January 23, 2015
Os elementos maiores pouco (ou não) movimentados pelo vento são
bombardeados pelas partículas mais finas que os erodem
(CORRASÃO/ABRASÃO) e vão sendo polidas.
Transporte eólico
• A quantidade de material que o vento carrega 
depende da velocidade do vento e do tamanho 
das partículas
• Pode carregar grãos 
de tamanho areia 
(tração e saltação) 
a argila (suspensão).
260 milhões de 
toneladas de 
poeira por ano!
Deposição
Pantanal
Ambientes sedimentares
Tamanho das partículas: 
granulometria
Depósitos fluviais
Depósitos fluviais
Vale em V, sedimentos grossos Diminuição do gradiente, vales mais largos
Fase juvenil
Fase de maturidade Fase senil
Amplos vales e 
extensas 
planíces de 
inundação
EROSÃO DEPOSIÇÃOErosão ≈ sedimentação
Delta do Mississipi Leque aluvial
Dunas e marcas onduladasformam-se no 
leito do rio
Estratificação cruzada
https://www.youtube.com/watch?v=KYvWwbEi0A0
Estratificação cruzada
Depósitos eólicos
• O vento retira partículas, as deslocam sobre distâncias de 
alguns m a dezenas de km (tempestades de areia ou de 
poeira) e as deposita produzindo acumulações sedimentares.
• A transferência de materiais pelo vento é essencialmente
relacionado com as condições climáticas e a vegetação.
• Zonas áridas e com muito vento
(desertos, litoral), transporte rápido
e acumulação móveis e provisórias
• DUNAS
Dunas
Dunas (grandes depósitos) decamétricas a 
quilométricas cuja altura pode ultrapassar
100m, assimétrica.
Bourotte C.
Estratificação cruzada
Vários tipos de dunas...
Parabólica
Estrela
Transversal
Barcana
Vento moderado 
unidirecional, 
fornecimento de 
areia limitado
Ventos freqüentes e direção constante, quantidade 
de areia abundante, perpendicular ao sentido 
preferencial do vento
Ventos 
fortes
Areia abundante, 
velocidade constante 
mas direção variável
http://ngm.nationalgeographic.com/2012/11/sand-dunes/steinmetz-photography
http://ngm.nationalgeographic.com/2012/11/sand-dunes/steinmetz-photography#/06-sahara-seif-dune-670.jpg
Deflação
Processo pelo qual fortes ventos gradualmente
rebaixam o terreno pela remoção da areia seca e de 
partículas finas
A retirada de grandes quantidades de partículas finas (DEFLAÇÃO) concentra
partículas mais grossas formando pavimentos cascalhosos
Pavimento desértico do 
Deserto de Sonora, 
Arizona
Depósitos glaciais
Os depósitos em ambiente glacial ocorre na frente da 
geleira e mais longe a jusante sob o controle das águas
de degelo.
• Crescimento da geleira: 
acumulação
• Retração glacial: ablação
• Balanço de massa: acumulação – ablação
• O movimento do gelo permite manter um equilíbrio, o fluxo 
leva o excesso anual para fora do limite das neves 
persistentes, em zona onde a fusão ocorre no verão ou em 
zonas onde é possível o desprendimento de fragmentos da 
geleira.
Características gerais
dos depósitos glaciais -
tills
• Classificação granulométrica
pobre: blocos (vários m3), 
seixos, areias, partículas
finas (silte e argila)
• Estruturas sedimentares
raras: o gelo não promove a 
triagem das partículas; 
depósitos sem organização
e muito mal selecionados
• partículas de litologia muito 
variada
• Sedimentos imaturos
Till: depósito formado diretamente pelas geleiras. 
Constitui sedimento inconsolidado, não selecionado, 
constituído por fragmentos de rocha
(de tamanhos variados – matacão a grânulos) 
envoltos por matriz 
argila/silte/areia.
Depósitos fluvio-glaciais
Bloco Errático
https://www.youtube.com/watch?v=fbDD0FkH2Ik