9 Rochas sedimentares - Diagênese e classificação de rochas

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Rochas sedimentares
Diagênese e 
classificação
Prof. Pedro Rosa
pasrosa@ufmg.br
Universidade Federal de Minas Gerais
Departamento de Geologia
GEL065 - Petrografia
Belo Horizonte
Maio de 2019
9
Varvito
O ciclo das rochas
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
Ambientes sedimentares
Sedimentos clásticos
Granulometria
Classificação granulométrica dos 
sedimentos
Grau de seleção 
Grãos bem selecionadosGrãos mal selecionados
Grau de seleção
Grau de seleção
Distribuição granulométrica de alguns
tipos de sedimentos mais comuns
mud = lama; mudflow = fluxo de lama; glacial till = depósito de geleira; loess = sed. fino eólico; 
outwash = dep. de degelo; scree = dep. de blocos
Grau de arredondamento
Es
fe
ri
ci
d
ad
e
Grau de arredondamento
Maturidade
Maturidade
Características das rochas
Gênese: processos envolvidos na geração
Mineralogia: espécies, composição e teores
Textura: relação entre os cristais (e vidro) 
presentes
Estrutura: relações em maior escala de 
setores da rocha 
1 cm
Diagênese (litificação)
Processo geológico de baixa temperatura que 
converte um sedimento inconsolidado (clástico, 
químico ou biogênico) em rocha sedimentar.
Os processos geológicos associados podem ser:
• físicos: compactação, redução do espaço / 
porosidade;
• químicos: desidratação, recristalização dos 
minerais, cristalização de novos minerais, 
deposição de cimento químico nos poros.
Diagênese
Diagênese
Fig. 8.11
Fig.8.11
Compactação
Ocorre quando os sedimentos sofre uma pressão exercida pelo peso das 
camadas depositadas acima. Dois efeitos são observados:
 Mudança no empacotamento entre grãos
 Quebra ou deformação de grãos individuais
Redução da porosidade 
e do volume geral da rocha
Perda de água (nos poros)
Aumento da densidade
Dissolução
A compactação pode levar a dissolução, que pode ocorrer sem ou com efeito 
significativo da pressão de soterramento.
 Pelo efeito da percolação de soluções pós-deposicionais
 Afeta a morfologia do contato entre os grãos
Cimentação
Processo de fechamento de poros, espaços e fissuras da rocha pela 
precipitação e/ou cristalização de minerais. 
• Os cimentos mais comuns são silicosos, carbonáticos e férricos. 
Cimentação
Clastos
Matriz + Cimento
(material entre os grãos)
Cimentação
Padrões de Cimentação 
Recristalização
Modificação da mineralogia e textura cristalina de 
componentes sedimentares pela ação de soluções 
intersticiais em condições de soterramento.
Classificação
A classificação das rochas sedimentares leva em consideração:
- composição química e mineralógica
- tamanho dos grãos (granulometria)
- características texturais
A classificação com base na origem distingue:
- as rochas sedimentares clásticas (ou detríticas)
- as rochas sedimentares químicas
- as rochas sedimentares biogênicas
- as rochas sedimentares vulcanoclásticas
Classificação de rochas sedimentares 
Origem sedimentar:
 presença de estratificação
 presença de estruturas sedimentares
 presença de fósseis
 presença de grãos/clastos (transporte)
 minerais sedimentares (glauconita, chamosita)
 4 grupos principais:
Rochas terrígenas
(siliciclásticas)
Rochas bioquímicas
Biogênicas/orgânicas
Precipitados
químicos
Vulcanoclásticas
Ruditos conglom.,
brechas
Arenitos
Lutitos (Pelitos)
Calcários/dolomitos
Cherts
Fosforitos
Jaspilitos
Evaporitos
Lahars
Arenitos tufáceos
Ruditos Clastos grandes conglomerado
(g.,s.,b.,m.) brecha
com ou sem matriz
Arenitos
(psamitos)
grãos entre 2,0–0,062mm
c/ estratificação e estruturas 
sedimentares
Pelitos
(lutitos)
grão fino < 0,062mm e constituído por 
argilo-minerais e quartzo (tamanho silte) 
Estratificação em siltitos e 
argilitos. Estruturas 
sedimentares em siltitos
Rochas terrígenas 
(clásticas/siliciclásticas) ou detríticas.
São constituídas por grãos detríticos (quartzo, feldspatos, argilo-
minerais e fragmentos de rocha)
Classificação granulométrica dos 
sedimentos
Rochas terrígenas / siliciclásticas
Fatores de classificação
Textural (granulometria):
Rudito (Psefito), Arenito (Psamito), Lutito (Pelito)
 Proporção de matriz, arredondamento.
Mineralógica (proporção QFL – quartzo, feldspato, fragmento de 
rochas)
Quartzo-arenito, Arenito feldspático (arcósio), Arenito lítico
 Diversidade composicional
Geométrica (estura sedimentar)
 Fissilidade  Folhelho
 Ritmicidade  Ritmito
Rochas terrígenas / siliciclásticas
Mineralogia:
Quartzo (35 a 50%)
Feldspatos (5 a 15%)
Fragmentos de rochas (5 a 15%)
Argilo-minerais (25 a 35%)
Minerais pesados (0,5%) 
Calcita
Opala, calcedônia
Minerais autigênicos
Sulfatos (gipsita, barita)
Rochas terrígenas / siliciclásticas
Componentes das rochas terrígenas:
Arcabouço
Matriz
Cimento
fração clástica principal, que 
dá nome à rocha
material clástico mais fino 
(intersticial)
material precipitado (ortoquímico) 
formado em estágio diagenético (pós-
deposicional)
Constituintes principais em rochas 
clásticas
Ruditos
Granulometria maior que areia (>2 mm)
Arcabouço - grânulo, seixo, calhau, matacão
Forma, tipo, 
petrologia
Rocha fonte
Mecanismo de transporte
Ambiente de sedimentação
Depende
Quantidade de 
matriz
Ortoconglomerado suportado pelo clasto
Paraconglomocerado suportado pela matriz
Ruditos
Arredondamento dos seixos é um bom índice do grau
de maturidade do conglomerado.
Arredondamento dos 
clastos do arcabouço
CONGLOMERADO
BRECHA
Ortoconglomerado Ortoconglomerado Paraconglomerado
Ruditos
Geometria de corpos conglomeráticos
 Leque – forma de cunha, próximo de escarpas.
 Lenticular – preenche paleocanal
(descontínuos).
 Forma em lençol – pouco espessos e contínuos 
Arenitos
Areias litificadas (2 – 0,062mm)
 Eliminação de minerais instáveis;
 Concentração de minerais estáveis;
 Reconstrução de proveniência, tectônica, clima, 
tipo de transporte, tempo e duração do 
transporte, ambiente deposicional, condições 
físico-químicas da diagênese.
Arenitos
Petrologia/petrografia de arenitos:
Mineralogia: minerais detríticos e químicos (cimento).
Textura: arredondamento, granulometria, seleção.
Estruturas sedimentares: indicam processos deposicionais.
 Estruturas sedimentares (hidrodinâmicas)
Estratificação cruzada Hummocky
Marca de corrente Estratificação gradacional
Marca de onda
Marca de sola
 Estruturas deformacionais
Sobrecarga, escape de fluidos, etc.
 Estruturas biogênicas
Pistas, pegadas e tubos → atividade orgânica, icnofósseis
 Estruturas químicas
Concreções
Classificação mineralógica dos arenitos
Classificação petrográfica dos arenitos
Arenitos
Descrição dos arenitos mais frequentes:
Arenito ortoquartzítico
(Quartzo-arenitos)
• >95% grãos de quartzo
• Alto grau de arredondamento
• Excelente seleção granulométrica
• Maturidade textural e mineralógica
• Geralmente marinhos (origem 
multicíclica) ou eólicos (eficiente 
agente transportador)
Arenitos feldspáticos
(arcosianos)
• >25% grãos de feldspatos• Seleção pobre; arredondamento 
variável
• Coloração rósea/branca
• Deposição rápida próximo de fonte 
granítica. Ambiente árido. 
Arenitos
Descrição dos arenitos mais frequentes:
Arenito lítico
• >25% grãos de fragmentos de 
rochas (sedimentares / ígneas / 
metamórficas), tamanho areia.
• Pouco transporte; leque aluvial
Arenitos
Descrição dos arenitos mais frequentes:
Wackes (grauvacas)
• Arenitos de cor cinza, ricos em 
matriz argilosa (>15%) Mal 
selecionado.
• Arcabouço: quartzo, feldspatos, 
fragmentos líticos. Grãos angulosos 
com pouca seleção.
• Pouco transporte; fluxos de alta 
viscosidade
Arenitos
Descrição dos arenitos mais frequentes:
Pelitos
Granulometria muito fina
SILTE (0,062-0,004 mm)
ARGILA ( < 0,004 mm)
Tipos:
 Argilito – rocha maciça, argila litificada
 Folhelho – rocha argilosa com fissilidade (é o mais abundante)
 Lamito – silte, argila e areia fina
 Siltito – silte litificado
 Ritmito – rocha laminada, com alternância granulométrica
Mineralogia:
quartzo (silte), argilo-minerais (caulinita, montmorilonita, ilita, etc.) 
carbonatos, matéria orgânica, óxidos de ferro, pirita, etc. 
Microscópio
Difratometria de raio-x
MEV
Classificação petrográfica dos pelitos
Pelitos
Pelitos
Tipos de pelitos mais comuns:
 Folhelho: quartzoso, micáceo, clorítico, cauliníco
 Folhelho carbonoso (folhelho negro): 0,1 a 15% conteúdo 
orgânico  baixo O2
 Folhelho silicoso
 Folhelho calcítico / carbonático
FOLHELHO
CONGLOMERADO
ARENITO
Ambientes de Deposição 
Química / Bioquímica
Águas limpas – sem grande contribuição clástica de rios 
ou vulcões;
Águas rasas e quentes 
 água rasa facilita o desenvolvimento de organismos 
pela penetração da luz do sol
 o carbonato precipita em água rasa e é dissolvido 
em água profunda
Bacias restritas – aumento de salinidade e precipitação 
de sais
Plataformas carbonáticas
Plataformas carbonáticas
Bioquímicas / biogênicas e orgânicas
Calcários: > 50% CaCO3 e reagem com HCl (10%)
-----------------------------------------------------------------------------------------------
Dolomitos: > 50% CaMg(CO3) 2 e não reagem com HCl (10%) frio.
-----------------------------------------------------------------------------------------------
Cherts: rocha silicosa, microcristalina.
-----------------------------------------------------------------------------------------------
Fosforitos: fragmentos e/ou nódulos fosfáticos de granulometria 
variável.
-----------------------------------------------------------------------------------------------
Sedimentos orgânicos: turfa → linhito → carvão (teor de C)
Rochas carbonáticas
Ocorrência:
25 a 35% das seções estratigráficas em bacias 
sedimentares.
CARBONATOS
Calcita
Dolomita
• Rocha química
• Rocha bioquímica, edifícios
• Rocha clástica (calcirrudito,
calcarenito)
• Cimento de rochas detríticas
bioconstruidos
bioinduzidos
Textura em rochas carbonáticas
Granulação dos cristais
Recristalização diagenética, com obliteração da textura primária.
Aloquímicos
Oólitos (<2mm) e pisólitos (>2mm), com estrutura interna
Bioclastos (fósseis) – materiais esqueletais, algas,
Foraminíferos, corais, braquiópodes, etc.
Intraclastos – fragmentos de sedimentos carbonáticos
Pellets – partículas pequenas (até 0,1mm), ovóides, sem estrutura interna.
Ortoquímicos
Micrito - calcita microcristalina
Típica de calcários afaníticos (calcilutitos)
Águas tranqüilas – vasa / lama calcária
Matriz deposicional ou singenética
Calcita espática – calcita cristalina grosseira (0,02 a 0,1 mm), com limites
entre cristais. Ocorre como cimento, que preenche espaços porosos e
interstícios entre oólitos, fósseis, intraclastos e pellets.
Classificação dos calcários
Carvão mineral, turfa
Coquina – Calcário coquífero Calcário recifal 
Estromatólitos
Oóides
Chert
Precipitados químicos
Sedimento formado por precipitação de íons dissolvidos na 
água, por alteração no pH, Eh, solubilidade.
Evaporitos → gipsita, anidrita, halita, silvinita, carnalita.
• São formados por precipitação química a partir da 
evaporação da água salgada.
Jaspilitos → sedimentos químicos com chert + hidróxidos de 
ferro.
Depósitos evaporíticos
Jaspilito
Sedimentos vulcanoclásticos
São compostos por material vulcânico (cinzas, bombas, 
vidro vulcânico) e material epiclástico (quartzo, argilo-minerais).
Lahars: avalanche de material piroclástico no flanco de 
vulcões 
Fluxo piroclástico
Lascar, Chile
Sinabung, Indonésia
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