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ECV5149- Geologia de Engenharia 96 Capítulo 4 Rochas Sedimentares 1. Introdução Cerca de 3/4 da Terra são cobertos por rochas sedimentares que revestem partes dos continentes e dos fundos oceânicos. No entanto, estas formam apenas uma película superficial sobre as rochas magmáticas e metamórficas que constituem a maioria do volume rochoso crustal. Rocha magmática, metamórfica ou sedimentar Intemperismo Formação de sedimentos Diagênese Rocha Sedimentar Intemperismo - É o conjunto de transformações de origem física (desagregação) ou química (decomposição), atuantes nas rochas. As rochas sedimentares são formadas por: Material detrítico ou clástico – É formado do intemperismo atuando sobre as rochas Precipitado químico – Nas bacias de sedimentação, os depósitos químicos, formam-se pela evaporação ou precipitação dos sais solúveis provenientes da alteração química das rochas. Detritos orgânicos - Os sedimentos orgânicos derivam direta ou indiretamente das atividades vitais dos animais e plantas. Uma vez depositado, o material sedimentar passa a responder às condições de um novo ambiente, o da diagênese. Diagênese - É o nome dado ao conjunto de transformações que o depósito sedimentar sofre após a deposição, consistindo em mudanças nas condições de pressão, temperatura, pH e pressão de água, ocorrendo dissoluções e precipitações a partir das soluções aquosas existentes nos poros. O processo termina na transformação do depósito sedimentar inconsolidado em rocha, conhecido como litificação. ECV5149- Geologia de Engenharia 97 Processos sedimentares Ambientes sedimentares mais comuns 2. Processos diagenéticos Os processos mais conhecidos que levam à litificação de sedimentos são: Compactação - A compactação diagenética pode apresentar-se sob dois aspectos: o químico e o mecânico. A compactação química engloba a dissolução de minerais sob pressão. Já a compactação mecânica não engloba processos químicos, mas sim aspectos físicos, como mudança no empacotamento intergranular e a deformação ou quebra de grãos individuais. Mudanças no empacotamento dos grãos ECV5149- Geologia de Engenharia 98 Dissolução - A dissolução diagenética tem como fator principal o efeito ou não de pressão. Se houver ausência de pressão, ocorre somente a percolação de fluidos no material depositado, podendo ocorrer reações químicas entre a solução e os minerais depositados. Quando ocorre dissolução sob pressão, também chamada de compactação química, podem ocorrer vários tipos de feições. Aumento de contatos entre grãos por dissolução sob pressão Cimentação - Trata-se da cristalização de minerais formados a partir dos íons dissolvidos na solução intersticial. Ocorre em conjunto com a dissolução diagenética. Os tipos mais comuns de cimentos em rochas sedimentares são: os silicosos (quartzo) carbonáticos (calcita) Os férricos ou ferrosos (pirita, geothita, hematita) Aluminossilicaticos (argilominerais como clorita, caulinita, ilita). Recristalizações diagenética - Neste processo, sob condições de soterramento, ocorrem mudanças na mineralogia e na textura cristalina do material sedimentar. Exemplos: Aragonita → Transformação → Calcita; (Neomorfismo - Ocorrem mudanças apenas no retículo cristalino, sendo mantida a composição original.) Calcita ou Aragonita → Substituição → Sílica; (Substituição - Ocorre a troca da calcita ou aragonita por sílica.) Representação esquemática de carapaças carbonáticas sofrendo dois tipos possíveis de recristalização diagenética: neomorfismo e substituição. ECV5149- Geologia de Engenharia 99 3. Componentes das Rochas Sedimentares Os processos diagenéticos modificam a textura e a mineralogia dos grãos, alteram a porosidade e criam novos componentes mineralógicos. Um depósito de rocha sedimentar é composta de componentes que se depositaram e componentes que surgiram durante a diagênese. Na tabela abaixo estão os componentes do arcabouço de uma rocha sedimentar. Grão ou partícula Corresponde à fração clástica principal, que dará o nome à rocha Matriz Trata-se do material clástico fino entre os grãos de um arenito, como o silte e/ou argila; Cimento Corresponde à parte da rocha que une os grãos. Trata-se de uma massa de quartzo ou calcita; Porosidade primária É uma feição efêmera, modificável pelo soterramento, correspondendo ao volume da distribuição dos poros que o agregado sedimentar tinha no momento da deposição. Porosidade Secundária Refere-se ao volume, geometria e a distribuição dos poros após a interação química do arcabouço e da matriz com a água intersticial. Componentes principais das rochas sedimentares Cimentação a) de porosidade primária (precose); b) de porosidade secundária 4. Texturas e estruturas das rochas sedimentares 4.1 Texturas A textura numa rocha sedimentar diz respeito aos grãos, nos aspectos relativos ao tamanho, forma, arranjo e distribuição. Nas rochas sedimentares são consideradas as texturas clásticas e as não clásticas, sendo a primeira caracterizada por sedimentos detríticos e a segunda de depósitos químicos. ECV5149- Geologia de Engenharia 100 Textura clástica A análise da distribuição da granulação de uma rocha sedimentar constitui um critério de avaliação da capacidade e efetividade de transporte. Nestas rochas a textura torna-se fundamental no aspecto referente ao tamanho do grão, pois a granulometria vai definir a classificação da rocha. A seleção dos tamanhos reflete as condições de transporte, bem como certas particularidades ambientais, tais como: Água corrente, ondas ou ventos – originam depósitos bem selecionados. Um sedimento mal selecionado compreende diversos tamanhos de partículas. Corridas de lama – formam, em relação ao tamanho dos grãos, depósitos de maior irregularidade textural no que diz respeito à distribuição do tamanho dos grãos. Seleção – Grau de similaridade das partículas As rochas mais grosseiras indicariam maior proximidade da área-fonte, enquanto as mãos finas sugerem uma maior distância de transporte. Os grãos de pedregulho areia e silte podem ter formas arredondadas ou angulosas que refletem a sua história geológica. A subseqüente abrasão durante o seu transporte (pela ação da água, vento ou gelo) reduz as irregularidades. As cinco classes de arredondamento das partículas usualmente utilizadas são as seguintes: ECV5149- Geologia de Engenharia 101 Existem várias classificações de tamanho de grãos entre elas destaca-se a classificação da ABNT (Associação Brasileira de Normas técnicas): Escala Granulométrica (ABNT – NBR6502/95) Bloco → > 1 m Matação → 200 mm até 1000 mm Pedra de mão → 60 mm a 200 mm Pedregulho → 2 mm até 60 mm Areia grossa → 0,6 mm até 2 mm Areia média→ 0,2 mm a te 0,6 mm Areia Fina→ 0,06 mm até 0,2 mm Silte→ 0,002 mm até 0,06 mm Argila→ < 0,002 mm Areia quartzosa bem selecionada e bem arredondada ECV5149- Geologia de Engenharia 102 Textura não clástica As texturas não clásticas são características dos sedimentos químicos e diferem daquelas das rochas clásticas. As texturas cristalinas são referidas de acordo com o seguinte tamanho: Macrocristalina (acima de 0,75 mm) Mesocristalina (de 0,2 a 0,75 mm) Microcristalina (de 0,01 a 0,2 mm) Criptocristalina (abaixo de 0,01 mm) Uma rocha sedimentar possui textura oolítica quando é constituída, em grande parte, por oólitos. Estes são formas esféricas ou subesféricas (0,25 a 2mm). A textura oolítica é comum em alguns calcários da fácies Teresina da Formação Estrada Nova da bacia Sedimentar do Paraná. Quando os oólitos possuem tamanho maior do que 2 mm, são denominados pisólitos e a textura é pisolítica. Textura pisolítica em calcário do Terciário Inferior (Itaboraí/RJ) ECV5149- Geologia de Engenharia 103 4.2 Estrutura As estruturas sedimentares primárias revelam os aspectos principais da organização interna do sedimento, cuja origem pode ser orgânica ou inorgânica. Estas estruturas permitem, de certo modo, a interpretação do ambiente de sedimentação. 4.2.1. Estruturas inorgânicas Estas estruturas podem ser primárias e secundárias. As estruturas primárias dependem, principalmente, da velocidade da corrente e da grandeza da sedimentação. Esta, por sua vez, é controlada pelo suprimento de sedimentos de do equilíbrio entre erosão e deposição. As estruturas secundárias formam-se logo após a sedimentação ou em estágios posteriores. Um dos aspectos mais característicos das rochas sedimentares é a sua deposição em estratos ou camadas. A estratificação é salientada pelas diferenças de composição, textura, dureza, coesão, cor, dispostas em faixas aproximadamente paralelas. Estratos sedimentares do Grand Canyon/USA Subdivisão das estruturas sedimentares primárias Forma externa da estratificação Organização interna da estratificação Irregularidades no plano de sedimentação Mesma espessura Espessuras diferentes Lateralmente uniformes em espessura Lateralmente variáveis em espessura. Estratos contínuos Estratos descontínuos Estratos irregulares Maciça Em lâminas paralelas Em lâminas cruzadas Gradacional Imbricada Estrutura de corrente ou de fluxo Marcas de ondulação Gretas de contração ECV5149- Geologia de Engenharia 104 Estratificação Cruzada A estratificação é dita cruzada quando os estratos apresentam-se com diferentes ângulos em relação ao plano horizontal. È uma estrutura muito comum nas rochas sedimentares de granulação arenosa formadas em ambiente subaquático ou eólico. Estas estruturas permitem determinar com precisão a direção de transporte nos mares rios e desertos. Estrutura de fluxo São as estruturas produzidas por erosão e escavação das camadas subjacentes durante a deposição. Permitem tirar conclusões a respeito da direção de transporte. Marcas de fluxo em arenito periglacial da glaciação Rio do Salto/Paraná Estratificação gradacional Quando ocorre numa mesma camada, uma mudança progressiva da granulação do sedimento, de sorte que o tamanho do grão diminui de baixo para cima até aumentar abruptamente na camada seguinte. ECV5149- Geologia de Engenharia 105 Marcas ondulares As marcas ondulares são produzidas pelos fluidos em movimento (água ou ar. As formas destas ondulações estão relacionadas a velocidade das correntes, movimentos de ondas, suprimento e granulação dos sedimentos e profundidade da água. Gretas de contração São freqüentes nos depósitos siltico-argilosos e nos calcários estando praticamente ausente nos sedimentos arenosos. A origem das gretas está ligada à perda de água pelo sedimento, o que ocasiona a sua contração, limitando polígonos irregulares. 4.2.2 Estruturas químicas e orgânicas De modo geral são consideradas secundárias, ou seja, desenvolvidas após a sedimentação. Entre este tipo de estrutura destacam-se os seguintes: Nódulos – São irregulares e com tamanho variado, sendo de ocorrência mais comum entre as dimensões de 2 a 10 mm. Geralmente ocorrem paralelos as estratificações. Os nódulos da Formação Irati são constituídos de sílica. Nódulo no folhelho Irati, São Mateus do Sul, Paraná ECV5149- Geologia de Engenharia 106 Concreções – Diferem dos nódulos pelo seu tamanho (dimensões maiores) e pela presença de estruturas internas. São mais comuns no formato esferoidal e discóides. Fragmento de rocha transportado por “iceberg” a um antigo lago que, após derretimento do gelo caiu ao fundo do lago, em Mafra (SC) – Neste caso não se trata de um nódulo ou concreção Estruturas de origem orgânicas Entre as estruturas de origem orgânica citam-se as perfurações por animais, as pegadas e os fósseis. Fóssil de um peixe ECV5149- Geologia de Engenharia 107 Pegadas de dinossauro em Sousa-PB 5. Classificações das rochas sedimentares Quanto ao modo de origem, as rochas sedimentares classificam-se em: clásticas ou mecânicas quimicamente precipitadas orgânicas Quanto à composição, classificam-se em: arenosas argilosas calcáreas A textura, mineralogia e composição química do depósito permitem caracterizar alguns tipos principais de rochas sedimentares representadas na tabela abaixo. Sedimentos clásticos Sedimentos químicos Sedimentos químicos e/ou orgânicos Sedimentos orgânicos Rudáceos: Cascalho Conglomerado Brecha Arenáceos: Areia Arenito Arcósio Grauvaca Calcarenito Siltico- argiloso: Silte Argila Siltito Argilito folhelho evaporitos Rochas calcáreas sílex turfa Carvão ECV5149- Geologia de Engenharia 108 5.1 Depósitos rudáceos Estes depósitos caracterizam-se por sedimentos grosseiros de tamanho maior que 2mm. Os constituintes grosseiros são denominados de fenoclastos. Depósito de cascalho retrabalhado pela ação das ondas no Costão do Santinho/SC. Os clásticos encontram-se relativamente bem arredondados e polidos pela ação marinha, entretanto o arredondamento inicial deve-se à decompisição esferoidal das rochas cristalinas. De acordo com o grau de arredondamento, os depósitos rudáceos subdividem-se em: Brechas – predomínio de fragmentos angulosos Brecha ECV5149- Geologia de Engenharia 109 Amostra de brecha, com cimento misto ferruginoso e silicioso. Conglomerados – com predomínio de fenoclastos subarredondados a arredondados. Conglomerado com matriz de arenito Conglomerado ECV5149- Geologia de Engenharia 110 5.2 Depósitos arenáceos Os depósitos arenáceos são constituídos por material clástico de tamanho de areia. Sua composição é variável, indo desde arenitos limpos (compostos de areia quartzosa) até impuros (wacke), nos quais a areia se encontra misturada com silte e argila. Os arenitos formam-se em numerosos ambientes de sedimentação: marinho, lacustre, praial, fluvial, eólico. Arenitos Os arenitos possuem coloração variada: geralmente são amarelados, avermelhados, cinzentos, castanhos ou brancos A granulação média constitui textura comum. Via de regra, são bem selecionados e apresentam-se bem estratificados, muitas vezes com estratificação cruzada, marcas de ondulação, concreções ou fósseis. São rochas sedimentares constituídas por grãos de quartzo, freqüentemente imersos numa matriz argilosa ou siltosa, ora cimentados por sílica amorfa, ora por óxidos de ferro ou ora por carbonatos. Os silicosos e os carbonáticossão muito mais resistentes que os ferruginosos. Os carbonáticos, porém, desagregam-se na presença de águas aciduladas. A maioria apresenta, entretanto, alta porosidade. A resistência mecânica e a durabilidade são variáveis, pois dependem da natureza e do teor do cimento. A resistência mecânica também depende da direção dos esforços em relação à estratificação. Valem aqui as mesmas considerações feitas para os gnaisses. Uso: Como pedra de revestimento, apresentam durabilidade aceitável (principalmente os silicosos), mas podem se manchar pela acumulação de pó ou outros detritos. Os arenitos desagregam-se, às vezes, quando submetidos a ensaios de congelamento e degelo e de sanidade com sulfatos devido à sua maior porosidade. Como pedra britada, só os silicosos apresentam características mais favoráveis; há, entretanto, a possibilidade de reação do cimento silicoso com os álcalis do cimento Portland e de má adesividade a Iigantes betuminosos; os fragmentos são, em geral, angulosos, e isso diminui a trabalhabilidade dos concretos. Arenito formado por grãos de quartzo ECV5149- Geologia de Engenharia 111 Arenito silicificado. O Arenito Botucatu foi coberto pelos derrames de lava da Formação Serra Geral, de idade jurássico-Cretácea. A ação das lavas fundidas, fluindo sobre as areias do deserto (dunas), produziu uma silificação do arenito nas proximidades do contato com o basalto. O arenito silicificado é referido como arenito “cozido”. Pedreira de arenito Botucatu com explotação de lajes para pisos Extração de blocos em jazida do arenito Botucatu ECV5149- Geologia de Engenharia 112 Casas coloniais construidas com blocos de arenito da Formação Botucatu/RS O arenito Botucatu (silicoso) é muito usado como calçamento pela facilidade de obtenção de placas (devido à sua estratificação) e pela aspereza que apresenta. É usado, também, como revestimento decorativo de paredes. Paisagem da borda oriental da Chapada Diamantina. As escarpas foram esculpidas pelos agentes erosivos em arenitos quartzítico depositados no Pré- Cambriano Superior. No sopé encontram-se depósitos de talus. Depósito sedimentar localizado entre Rio do Sul e Itajaí (SC) na altura d Km 10 6,5 da rodovia SC-470 com espessa sucessão rítimica de arenitos e lutitos marinhos (a) aspecto geral (b) detalhe do afloramento. Foto: P. C. F. Giannini ECV5149- Geologia de Engenharia 113 Arenito de coloração marrom exposto, por ação das ondas, na praia do Campeche (Florianópolis/SC) ECV5149- Geologia de Engenharia 114 ECV5149- Geologia de Engenharia 115 Aqüífero Guarani • O Aqüífero Guarani é constituído de rochas sedimentares pertencentes à Bacia Sedimentar do Paraná. • Destas rochas que compõem o aqüífero, a mais importante é o Arenito Botucatu, depositado gradualmente há cerca de 190 milhões de anos atrás. Portanto, é um aqüífero de porosidade intergranular. • O aqüífero tem 1,2 milhão de km 2 sendo a maior reserva de água doce do mundo. Sua maior parte está localizada em território brasileiro (839.800 km 2 ). Uma porção considerável localiza-se na Argentina (225.500 km 2 ), havendo ainda partes no Uruguai (58.500 km 2 ) e no Paraguai (71.700 km 2 ). • A área de reposição (captação), pela qual a água entra no aqüífero, é de apenas 150 mil km 2 . Nos demais países, as áreas de recarga chegam a 50.000 km 2 . • A recarga natural do aqüífero ao longo de um ano é de 160 km 3 de água e, desse total, calcula-se que 40 km 3 (40 bilhões de litros) podem ser usados a cada ano, sem comprometer o aqüífero. • O Aqüífero Guarani é do tipo regional confinado, uma vez que 90% de sua área está recoberta por espessos derrames de lavas basálticas. Suas áreas de recarga localizam-se nas bordas da bacia em faixas alongadas de rochas sedimentares que afloram à superfície, associadas a seus produtos de alteração • A alimentação do Aqüífero se dá por dois mecanismos: a) infiltração direta das águas de chuva nas áreas de recarga; e b) infiltração vertical ao longo de descontinuidades nas áreas de confinamento, num processo mais lento. • Esse Aqüífero possui água de excelente qualidade, extraída através de poços artesianos e semi- artesianos, utilizada no abastecimento de centenas de cidades de médio e grande porte. Os poços podem apresentar uma vazão de até 700 mil litros de água por hora. • Sua importância é estratégica, uma vez que o volume aproveitável de água é de 40 km 3 /ano, superando em 30 vezes a demanda de cerca de 15 milhões de pessoas que vivem em sua área de ocorrência. O Aqüífero Guarani tem uma reserva potencial para abastecer toda a população brasileira por cerca de 2.500 anos. • O topo do Aqüífero Guarani em Santa Catarina ocorre em profundidades que variam de 360 metros, em poços localizados em Itá e Tangará, a 1267 metros, em um poço localizado em São João do Oeste. Representação de uma secção do Aqüífero Guarani com direção E-W. ECV5149- Geologia de Engenharia 116 Aquífero Serra Geral • O Aqüífero Serra Geral é formado pela água que se acumula nas fraturas, de origem tectônicas e por resfriamento, e das zonas vesiculares interconectadas presentes nos derrames de basalto da Bacia do Paraná. • È o aqüífero mais utilizado de Santa Catarina com características que permitem a captação de água subterrânea a um custo muito menor que o Aqüífero Guarani. • A recarga do aqüífero ocorre através da pluviometria, principalmente em áreas com topografia pouco acidentada. Nos locais onde ocorrem estruturas favoráveis pode ocorrer recarga ascendente a partir do Aqüífero Guarani. Distribuição de 2839 pontos de captação de água em Santa Catarina (CPRM,2001) ECV5149- Geologia de Engenharia 117 5.3 Depósitos síltico-argilosos Entre as rochas sedimentares, os depósitos siltico-argilosos são os mais abundantes. Do ponto de vista granulométrico, constituem as rochas clásticas mais finas, compostas de partículas de tamanho silte e argila. Os sedimentos síltico-argilosos são constituídos por minerais derivados do intemperismo. Entre os resíduos inalterados do intemperismo aparecem grãos de quartzo, feldspato e mica. Alguns depósitos são relativamente ricos em remanescentes orgânicos, os quais podem apresentar-se na forma de lama carbonosa, conchas calcíticas entre outros. Siltitos São rochas clásticas finas, com pelo menos 50% de partículas de silte. Apresenta-se, em geral, finamente estratificados. Sua coloração pode ser cinza, negra, castanha ou amarela. Devido à sua granulação fina, os minerais são dificilmente percebidos. È comum, nos siltitos, a presença de nódulos, concreções ou fósseis. Afloramento de siltito, exibindo laminação plano- paralela Argilitos São rochas sedimentares, de granulação finíssima, poucos mícrons e por isso untuosa ao tato. É uma das rochas sedimentares mais abundantes, o que lhe dá grande importância geológica. Possuem de cor de cinza até preta, amarela, verde ou avermelhada. Os principais constituintes destas rochas são os minerais argilosos, que são silicatos hidratados de alumínio. Os argilitos são rochas argilosas muito firmemente endurecidas, desprovidas de clivagem ardosiana, e sua formação implica em alguma recristalização do material original. Estas rochas argilosas, quando apresentama propriedade denominada fissilidade, de modo que podem se partir (esfoliar) segundo camadas finas e paralelas levam o nome de folhelhos. ECV5149- Geologia de Engenharia 118 Argilito (Trombudo Central/SC) Características dos FOLHELHOS Os folhelhos normalmente derivam de dois tipos de ambientes: marinho (ricos em clorita e argilas do grupo da illita) ou de água doce (enriquecidos em montmorilonita Os folhelhos negros são muito ricos em matéria orgânica de (3 a 15%), e desagregam-se em lascas finas, semiflexíveis e altamente físseis São importantes economicamente, por exemplo, o folhelho oleígeno que é uma fonte potencial de hidrocarbonetos É um importante isolador (rocha selante), que retém o petróleo na rocha reservatória impedindo o fenômeno da exudação (escape do petróleo para a superfície). Amostra de folhelho, grãos do tamanho argila e lâminas finas e paralelas esfoliáveis. Folhelho preto da Formação Irati, proximidades da cidade de Criciúma, SC. ECV5149- Geologia de Engenharia 119 Folhelho pirobrtuminoso/São Mateus do Sul (Paraná) explorado pela Petrobrás para a produção de óleo 5.4 Depósitos de origem química e orgânica • Os sedimentos de origem química representam os produtos solúveis do intemperismo, que foram transportados em solução e depositados diretamente nas bacias de sedimentação, por processos físico- químicos tais como evaporação e precipitação. • A precipitação de soluções origina rochas de granulação muito fina. • A evaporação e a precipitação, ocorrem em condições desfavoráveis ao bom desenvolvimento de cristais. • Os sedimentos bioquímicos originam-se direta ou indiretamente das atividades dos organismos animais ou vegetais. Eles acumulam-se principalmente nos ambientes marinhos, podendo, contudo, ocorrer igualmente em bacias terrestres de água doce (ex.: conchas e corais). As rochas que se originam precipitados químicos classificam-se em: • depósitos silicosos; • depósitos carbonatados; • depósitos ferruginosos; • depósitos salinos (cloretos, sulfatos, carbonatos, boratos e nitratos). • U ma rocha de origem bioquímica pode formar-se: • Desde o inicio, como um material sólido (por exemplo, recife de coral); • Como depósitos biomecânicos resultantes da acumulação de detritos orgânicos (por exemplo, restos de crinóides, moluscos e de vegetais). São de granulação variável, de acordo com o tamanho dos fragmentos componentes Calcários • Calcário é uma rocha sedimentar, constituída predominantemente por calcita (50%<CaCO3). As impurezas incluem quartzo, argila, óxido de ferro e fragmentos de rochas, entre outros materiais. • Os calcários são rochas de cor cinza, amarela e até preta, geralmente compactos e de granulação microscópica na maioria dos casos. • Efervesce com facilidade com HCl a frio. É uma rocha poligenética, visto que pode ter uma origem de sedimentos bioquímicos e químicos. Comumente, os calcários clásticos são bioclásticos, com grande contribuição de sedimentos bioquímicos, pelo fato de serem originados pelo embate das ondas sobre recifes de corais, algas calcárias e diversos outros organismos de carapaça calcária. ECV5149- Geologia de Engenharia 120 Rocha formada pelo acúmulo de sedimentos orgânicos Calcário originado de um precipitado químico ECV5149- Geologia de Engenharia 121 Uso: Os calcários onde a sua estrutura original foi modificada (calcários metamórficos) podem ser utilizados como agregados e para revestimentos. Apresentam bom comportamento como agregado em concreto hidráulico, mas sua relativa baixa dureza não os credencia para uso em revestimento betuminoso de rodovias, por ser polível no transcurso das solicitações do tráfego. Algumas variedades são utilizadas também como revestimento. Tal como os mármores, são atacáveis por ácidos. Dolomito Os dolomitos possuem coloração branca, creme ou cinzenta. Apresentam-se normalmente compactos, maciços ou estratificados, sendo de textura fina, média ou grossa. O dolomito é uma rocha sedimentar com mais de 50 % de seu peso constituído por dolomita (carbonato duplo de cálcio e magnésio [CaMg(CO3)2], A maioria dos dolomitos é considerada de origem secundária, isto é, a calcita do calcário original foi substituída in situ por dolomita, provavelmente pela percolação de soluções aquosas. 5.5 Depósitos de origem orgância Carvão Mineral O carvão mineral é uma rocha sedimentar combustível, formada a partir de determinados vegetais que se acumulam em ambientes anaeróbicos, que sofreram soterramento e compactação. A decomposição desta matéria por ação de bactérias, a atuação da pressão, temperatura e forças tectônicas ao longo do tempo fazem com que ocorra um processo de cabonificação, que consiste na perda de O2 e H20 e é enriquecida em carbono aumentando a sua capacidade calorífica. No processo da formação do carvão a matéria orgânica passa por uma série de transformações recebendo diferentes nomes: Turfa: Sedimento de origem vegetal que se encontra nas formações sedimentares de idade recente e continua em formação nos dias atuais, tem poder calorífico baixo (3000 a 5000 calorias/grama), com teor de carbono variando entre 55% a 65%. Pode apresentar grande teor de umidade, chegando a 95% em alguns casos. Linhito: É um carvão acastanhado que se distingue da turfa pelo teor menor de celulose, com poder calorífico entre 4000 e 6000 calorias/grama com teor de carbono entre 65% e 75% e o de água entre 10% e 30 %. Ulha ou Carvão Betuminoso: É o carvão negro que apresenta poder calorífico entre 5000 a 6800 calorias/grama, com teor de carbono entre 75% e 90% e de água variando entre 2% e 7%. Antracito: Forma, juntamente com o carvão betuminoso, o denominado carvão mineral. Possui aspecto vítreo e fratura brilhante, com teor de carbono entre 90% e 93% e poder calorífico superior a 8000 calorias/grama. São raras as ocorrências de antracito no Brasil. A figura abaixo ilustra os processos de transformação pelos quais passa a matéria orgânica até se transformar em carvão. ECV5149- Geologia de Engenharia 122 ECV5149- Geologia de Engenharia 123 Camadas de Carvão do Brasil • Os depósitos de carvão fóssil do Brasil estão situados nos estados de Paraná, Santa Catarina e Rio Grande do Sul. Distribuem-se em oito grandes jazidas, sete das quais no Rio Grande do Sul e uma em Santa Catarina, além de várias outras de menor porte. • Cerca de 88% dos recursos localizam-se no Rio Grande do Sul. Os jazimentos mais importantes denominam-se, de Sudoeste para Nordeste, Candiota, Capané, Irui, Leão, Charqueadas, Morungava/Chico Lomã, Santa Terezinha e jazida Sul-Catarinense. Localização das principais jazidas de carvão – RS e SC Jazida Sul-Catarinense • Em planta a jazida possui a forma de um arco com convexidade apontando para leste. A porção norte do arco é aquela que tem sido intensamente pesquisada e explotada. Seu comprimento ultrapassa 85 km, com largura variável entre 5 e 20 km. • Dez camadas de carvão ocorrem neste depósito, mas apenas duas têm importância econômica. • Os recursos totais da jazida atingem 4.288 x 10 6 t, dos quais mais de 70% nas camadas Barro Branco (1.323 x 10 6 t) e Bonito (1.843 x 10 6 t). As coberturas vão de camadas aflorantes até mais de 800 m. • Os setores lavráveis a céu aberto estão quase esgotados para a camada Barro Branco por questões econômicas e ambientais.• Atualmente dez unidades mineiras encontram- se em operações, das quais três a céu aberto e as demais em subsuperfície. ECV5149- Geologia de Engenharia 124 A camada Barro Branco jaz à profundidade média próxima de 300 m; a Bonito Superior está sotoposta à anterior, separada por um intervalo predominantemente arenítico com espessura média estimada em 43 m. A camada Pré-Bonito Superior está sotoposta à anterior, separada por cerca de 3 m de siltitos. Espessuras de Carvão na Camada (CC) na Unidade Mineira Morro dos Conventos. Entrada da Mina Cantão/Siderópolis/ Fotos: Rodrigo André Hummes) Pilha de rejeitos da Mina Barro Branco/Lauro Muller/SC (Fotos: Rodrigo André Hummes)
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