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Aula 4 Origem dos sedimentos: Intemperismo F Q e B Prof. C. J. Abreu UnB/IG Instituto de Geociências – Universidade de Brasília Curso de Sedimentologia e Estratigrafia Prof. C. J. Abreu, D.Sc., UnB/IG Denudação Denudação= Intemperismo + Erosão REGOLITO (rocha alterada) , SOLO, SEDIMENTO Intemperismo: FÍSICO, QUÍMICO, BIOLÓGICO Erosão: Agentes transportadores dos sedimentos Processos : Modo como as partículas de sedimento são transportadas Curso de Sedimentologia e Estratigrafia Prof. C. J. Abreu, D.Sc., UnB/IG • Rochas e minerais são estáveis nas condições de P e T em que eles se formam. • Sob condições diferentes de P e T eles reagem para atingir um novo equilíbrio. • Rochas ígneas e metamórficas formam-se em condições de P e T altas, sem oxigênio, pouca água, raro dióxido de carbono e sem matéria orgânica. • Na superfície, estas variáveis (P e T) mudam drasticamente, levando ao intemperismo. Intemperismo Curso de Sedimentologia e Estratigrafia Prof. C. J. Abreu, D.Sc., UnB/IG • A variação de temperatura leva à contração/expansão de materiais e, nas rochas, induz à sua fadiga. • A temperatura aumenta a velocidade de reações químicas em meio aquoso e formação de argilominerais, que normalmente não são produzidos em clima frio. • Em clima de T alta e muita água formam-se caulinitas (Al/Si/OH); o Si é aprisionado por quelantes orgânicos formando-se bauxita (óxidos e sesquióxidos de Al) Intemperismo Curso de Sedimentologia e Estratigrafia Prof. C. J. Abreu, D.Sc., UnB/IG Reações de Intemperismo Químico Decomposição Vs. Formação Rocha Série de Bowen Curso de Sedimentologia e Estratigrafia Prof. C. J. Abreu, D.Sc., UnB/IG Argilominerais • Grupo de filossilicatos de aluminosos hidratados, que podem conter quantidades variáveis de Fe, Mg, metais alcalinos e alcalino-terrosos e outros cátions. • Fração argila. • Grupo do caulim caulinita, dickita, halloysita e nacrita. • Grupo da esmectita esmectita, montmorillonita e nontronita. • Grupo da ilita Contém K • Grupo da clorita vários argilominerais similares que contém Fe, mas com grande variação composicional (Mg) Curso de Sedimentologia e Estratigrafia Prof. C. J. Abreu, D.Sc., UnB/IG Intemperismo Químico 2KAlSi3O8 + 9H2O + 2H + Al2Si2O5(OH)4 + 4H2Si4 + 2K + (Ortoclásio) (Caulinita) Feldspato K Argila Curso de Sedimentologia e Estratigrafia Prof. C. J. Abreu, D.Sc., UnB/IG Argilominerais Curso de Sedimentologia e Estratigrafia Prof. C. J. Abreu, D.Sc., UnB/IG Intemperismo Químico Curso de Sedimentologia e Estratigrafia Prof. C. J. Abreu, D.Sc., UnB/IG Solo/Regolito Origem dos Sedimentos Intemperismo Químico Areia de Quartzo Curso de Sedimentologia e Estratigrafia Prof. C. J. Abreu, D.Sc., UnB/IG Areia é o nome textural (0,062mm a 2,0mm), quartzo é o nome composicional (SiO2) Resistatos (minerais pesados) Curso de Sedimentologia e Estratigrafia Prof. C. J. Abreu, D.Sc., UnB/IG Intemperismo Mecânico • Deserto Abrasão e fragmentação. A expansão/contração térmica leva a fadiga da rocha. • Glacial Abrasão e gelivação. Água expande 9% quando congela, fragmentando a rocha em blocos. • Provoca o aumento da superfície de contato dos sedimentos, facilitando o intemperismo químico. Origem dos Sedimentos Curso de Sedimentologia e Estratigrafia Prof. C. J. Abreu, D.Sc., UnB/IG Aumento da Superfície dos Fragmentos Com o aumento da superfície de contato dos fragmentos/partículas/grãos devido ao intemperismo físico ou mecânico, as reações químicas tornam-se mais fáceis de acontecer, facilitando o intemperismo químico. Curso de Sedimentologia e Estratigrafia Prof. C. J. Abreu, D.Sc., UnB/IG Fraturamento Curso de Sedimentologia e Estratigrafia Prof. C. J. Abreu, D.Sc., UnB/IG Fraturamento por Ação Vegetal Curso de Sedimentologia e Estratigrafia Prof. C. J. Abreu, D.Sc., UnB/IG Mecânico ou Bio? Ou os dois? Curso de Sedimentologia e Estratigrafia Prof. C. J. Abreu, D.Sc., UnB/IG Mecânico Curso de Sedimentologia e Estratigrafia Prof. C. J. Abreu, D.Sc., UnB/IG Fraturamento Curso de Sedimentologia e Estratigrafia Prof. C. J. Abreu, D.Sc., UnB/IG Fraturamento Fraturameto tectônico prévio? Curso de Sedimentologia e Estratigrafia Prof. C. J. Abreu, D.Sc., UnB/IG Gelivação Curso de Sedimentologia e Estratigrafia Prof. C. J. Abreu, D.Sc., UnB/IG Outro Exemplo de Gelivação Curso de Sedimentologia e Estratigrafia Prof. C. J. Abreu, D.Sc., UnB/IG Mecânico Após a fragmentação devido ao intemperismo mecânico o intemperismo químico atua mais facilmente Curso de Sedimentologia e Estratigrafia Prof. C. J. Abreu, D.Sc., UnB/IG Intemperismo Mecânico Curso de Sedimentologia e Estratigrafia Prof. C. J. Abreu, D.Sc., UnB/IG Esfoliação Esferoidal Curso de Sedimentologia e Estratigrafia Prof. C. J. Abreu, D.Sc., UnB/IG Intemperismo Biológico = intemperismo Físico + Químico • Ação microbiana e de plantas • Degradação de plantas CO2 + H2O (solo) H2CO3 (quelante) que transporta íons por longas distâncias, além de ser um ácido que causa dissolução dos minerais. • Solo com vegetação é mais ácido, mais espesso, com menos sílica, indicação de que houve maior intemperismo da rocha fresca • Início das plantas: 420 m.a. (Siluriano) Origem dos Sedimentos Curso de Sedimentologia e Estratigrafia Prof. C. J. Abreu, D.Sc., UnB/IG Erosão Denudação (química) Curso de Sedimentologia e Estratigrafia Prof. C. J. Abreu, D.Sc., UnB/IG • Definição: conjunto de processos físicos (hidrodinâmicos, anemodinâmicos, glaciais e gravitacionais) e químicos (dissolução) que removem o material produzido pelo intemperismo. • Fatores que controlam a erosão: relevo, clima, vegetação, rocha-fonte. Erosão Denudação (físico) Erosão Curso de Sedimentologia e Estratigrafia Prof. C. J. Abreu, D.Sc., UnB/IG Transporte Curso de Sedimentologia e Estratigrafia Prof. C. J. Abreu, D.Sc., UnB/IG earthsci.org www.iupui.edu Deslocamento de massa • AGENTES – Gravidade – Vento – Gelo – Correntes fluviais – Correntes de maré – Correntes oceânicas – Ondas • PROCESSOS – Solução – Suspensão – Tração – Fluxos de massa São mecanismos que deslocam o sedimento desde a fonte (áreas de intemperismo e erosão) até o sítio de acumulação final (bacia sedimentar). Transporte Curso de Sedimentologia e Estratigrafia Prof. C. J. Abreu, D.Sc., UnB/IG Erosão, Transporte, Deposição Curso de Sedimentologia e Estratigrafia Prof. C. J. Abreu, D.Sc., UnB/IG Rios Transporte por Geleiras Curso de Sedimentologia e Estratigrafia Prof. C. J. Abreu, D.Sc., UnB/IG Transporte Curso de Sedimentologia e Estratigrafia Prof. C. J. Abreu, D.Sc., UnB/IG www.iupui.edu • Solução • Suspensão • Rolamento • Arraste • Saltação Seleção Fig 8.2 Transporte: Afeta a qualidade do sedimento de várias formas Seleção: desvio padrão do tamanho dos grãos em um sedimento ou uma rocha sedimentar • Sedimentos bem selecionados foram submetidos à ação prolongada de vento e água, ou ação de alta energia doambiente deposicional. • Sedimentos mal selecionados são depositados não muito distantes da área-fonte ou são depositados por geleiras (degelo), ou em ambientes de baixa energia. Arredondamento: medida da angularidade das partículas; quanto menos anguloso (menor a rugosidade), maior é o arredondamento Esfericidade: o quanto o grão é circular (esférico) ou não (elíptico) Seleção, arredondamento e esfericidade aumentam quanto mais longo o transporte Transporte: Afeta o sedimento de várias maneiras
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