Apostila_Petro_Sedimentar_2013

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL 
INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS 
DEPARTAMENTO DE MINERALOGIA E PETROLOGIA 
DISCIPLINA: GEO 03 005 - PETROLOGIA SEDIMENTAR 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PETROLOGIA SEDIMENTAR 
 
NOTAS DE AULA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PROFESSOR: LUIZ FERNANDO DE ROS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CARGA HORÁRIA: 75 HORAS 
CRÉDITOS: 5 
PRÉ-REQUISITOS: MINERALOGIA II E SEDIMENTOLOGIA I 
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GEO 03 005 - PETROLOGIA SEDIMENTAR 
Professor: Luiz Fernando De Ros 
Departamento: Mineralogia e Petrologia; Sala I-104a 
Tel.: 3308 7235; Mail: lfderos@inf.ufrgs.br 
Salas de aula: I-114 (teóricas), I-113 (práticas) 
 
 
DISCIPLINA: GEO03 005 PETROLOGIA SEDIMENTAR 
DEPARTAMENTO: MINERALOGIA E PETROLOGIA 
CARGA HORÁRIA: 75 HORAS CRÉDITOS: 5 
PRÉ-REQUISITOS: Mineralogia II e Sedimentologia I 
 
 
SÚMULA: Estudo das rochas sedimentares, quanto à sua importância, descrição, classificação, origem e 
evolução. Aspectos macroscópicos e microscópicos da textura, composição dos componentes primários e 
diagenéticos das principais classes de rochas sedimentares. 
 
 
PROGRAMA 
 
 
UNIDADE I: INTRODUÇÃO 
 
1 - Rochas Sedimentares. 
 1.1 - Importância: área e volume na crosta, importância geo-econômica. 
 1.2 - Petrogênese Sedimentar: rochas sedimentares no ciclo geológico. 
 1.3 - Classes e tipos principais de rochas sedimentares. 
 1.4 - Diagênese: condições, ambientes e definições gerais. 
 1.5 - Métodos e técnicas de estudo. 
 
UNIDADE II: ROCHAS SILICICLÁSTICAS 
 
2 - Pelitos ou Lutitos. 
 2.1 - Importância. 
 2.2 - Estruturas e texturas. 
 2.3 - Classificação. 
 2.4 - Composição; argilominerais. 
 2.5 - Diagênese. 
 
3 - Arenitos e Conglomerados. 
 3.1 - Importância. 
 3.2 - Estruturas, texturas e fábrica. 
 3.3 - Composição detrítica. 
 3.4 - Classificação. 
 3.5 - Aspectos de proveniência. 
 3.6 - Diagênese. 
 3.7 - Porosidade. 
 
 
UNIDADE III: ROCHAS CARBONÁTICAS 
 
4 - Calcários e Dolomitos. 
 4.1 - Importância. 
 4.2 - Constituintes primários. 
 4.3 - Estruturas e texturas. 
 4.4 - Classificação 
 4.5 - Diagênese. 
 4.6 – Porosidade. 
 
 
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UNIDADE IV: ROCHAS INTRABACIAIS NÃO-CARBONÁTICAS 
 
5 - Rochas Evaporíticas. 
 5.1 - Composição mineralógica. 
 5.2 - Estruturas e texturas. 
 5.3 - Ambientes evaporíticos; fácies. 
 5.4 - Diagênese. 
 
6 - Rochas Fosfáticas. 
 6.1 - Composição mineralógica. 
 6.2 - Ambientes e processos de formação. 
 
7 - Rochas Ferríferas. 
 7.1 - Composição mineralógica. 
 7.2 - Texturas. 
 7.3 - Ambientes e processos de formação. 
 
8 - Rochas Silicosas. 
 8.1 - Texturas e mineralogia. 
 8.2 - Ambientes e processos de formação. 
 
 
OBJETIVOS 
 
 A disciplina visa fornecer as informações e a metodologia para a descrição, classificação e interpretação 
genética das rochas sedimentares, a partir de suas características macro- e microscópicas. 
 
MÉTODOS DE ENSINO 
 
 Dois períodos de preleção teórica com auxílio de técnicas audiovisuais, e três períodos de exercício 
prático de reconhecimento, descrição, classificação e interpretação de litologias sedimentares, utilizando 
recursos de macroscopia e microscopia. 
 
MÉTODOS DE AVALIAÇÃO 
 
 O conceito final resulta da avaliação do aluno em dois testes práticos, e em testes teóricos realizados ao 
longo do semestre, podendo ser igualmente incluídos na avaliação exercícios práticos. Média de 
aproveitamento insuficiente (< 60%) nos testes teóricos implica na realização de teste de recuperação final. 
Aproveitamento insuficiente (< 60%) em quaisquer dos testes práticos obriga a realização de teste de 
recuperação específico. Persistência do aproveitamento insuficiente na recuperação implica em reprovação. 
 
BIBLIOGRAFIA BÁSICA 
 
1) Blatt, H., 1992, Sedimentary Petrology, 2nd Edition: New York, U.S.A., W. H. Freeman & Co., 514 p. 
2) Boggs J., S., 2003, Petrology of Sedimentary Rocks. New Jersey, The Blackburn Press, 707 p. 
3) Scholle, P. A., 1979, A Color-Illustrated Guide to Constituents, Textures, Cements and Porosities of 
Sandstones and Related Rocks, AAPG Memoir 28, Tulsa, Okla., American Association of Petroleum 
Geologists, 201 p. 
4) Scholle, P. A. & Ulmer-Scholle, D.S., 2003, A Color Guide to the Petrography of Carbonate Rocks: Grains, 
textures, porosity, diagenesis. AAPG Memoir 77, Tulsa, Okla., 474 p. 
5) Tucker, M. E., 2001, Sedimentary Petrology, Third Edition: Oxford, UK, Blackwell Science Ltd., 262 p. 
 
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR 
 
1) Adams, A. E., W. S. Mackenzie & C. Guilford, 1984, Atlas of Sedimentary Rocks Under the Microscope, 
Harlow, England, Longman Group Ltd., 104 p. 
2) Scholle, P. A. and P. R. Schluger (ed.), 1979, Aspects of Diagenesis, SEPM Special Publication 26, Tulsa, 
Okla., Society of Economic Paleontologists and Mineralogists, 443 p. 
3) Zuffa, G. G. (ed.), 1985, Provenance of Arenites, NATO-ASI Series C: Mathematical and Physical Sciences 
148, Dordrecht, Germany, D. Reidel Pub. Co., 408 p. 
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UNIDADE I: INTRODUÇÃO 
 
 
1 - Rochas Sedimentares 
 
1.1 - Importância: porque estudar as rochas sedimentares? 
 
- Rochas sedimentares e sedimentos cobrem cerca de 70% da superfície da Terra. 
- Contém todas as informações disponíveis sobre a evolução da vida, da atmosfera, e da hidrosfera. 
- Rochas sedimentares e sedimentos contém a maior parte dos recursos minerais do planeta: óleo, gás, água 
potável, fosfato, potássio, enxôfre, sulfato, alumínio, ferro, cobre, chumbo, zinco, estanho, titânio, ouro, tório, 
terras raras, manganês, além de areia, argila e outros constituintes para a indústria de materiais: bentonita, 
diatomita, calcário, etc... 
- São sistemas geoquímicos e físicos complexos de grande variação textural e composicional; não existem 
"assembléias de equilíbrio"; não podem ser descritas adequadamente por diagramas termodinâmicos 
simples. 
- Sua compreensão é essencial para o entendimento da dinâmica da crosta terrestre. 
- Modelos capazes de prever sua composição mineralógica são mais complexos do que para as rochas 
ígneas ou metamórficas, mas existem padrões e tendências evolutivas básicas. 
 
 
1.2 - Petrogênese Sedimentar 
 
- Condições do ciclo geológico na superfície da crosta terrestre: 
Baixas temperaturas e pressões, abundância de água, CO2, O2, organismos  minerais das rochas ígneas e 
metamórficas em desequilíbrio ("Os minerais são estáveis apenas nas condições nas quais foram formados"; 
Keller, 1969). 
 
 Resultado: "Intemperismo" 
  Processos Físicos  desagregação 
  Processos Químicos (+ bioquímicos)  dissolução, alteração 
 
 Partículas desagregadas: fragmentos, clastos; areia e cascalho  transporte por tração. 
 Novos minerais (em equilíbrio com as condições superficiais): argilas, óxidos, hidróxidos  transporte em 
suspensão. 
 Íons em solução nas águas superficiais. 
 
 Sedimentos  Rochas Sedimentares 
 
 
1.3 - Classes e Tipos de Rochas Sedimentares 
 
"Bacia"  qualquer área de deposição de sedimentos (deprimida ou não; final ou intermediária; ex.: bacias 
aluviais e áreas costeiras são comumente "áreas de estacionamento" dos sedimentos). 
 
2 grandes grupos de rochas sedimentares: 
 
1) Rochas Extrabaciais, Terrígenas, Siliciclásticas, Exógenas, ou simplesmente "Clásticas": formadas 
essencialmente por partículas oriundas de fora da bacia: 
 
 A composição é controlada pela área-fonte dos sedimentos, e a textura é controlada pelo ambiente 
deposicional. 
Exemplos: Lutitos, Arenitos, Conglomerados 
 
2) Rochas Intrabaciais, Endógenas, ou "Químicas": formadas essencialmente por minerais formados dentro 
da bacia, por processos químicos e/ou orgânicos: 
 
 A composição e a textura são controladas pelo ambiente deposicional. 
Exemplos: Rochas Carbonáticas, Rochas Evaporíticas, Rochas Fosfáticas, Rochas Silicosas, Rochas 
Ferríferas, outras: orgânicas (carvão), bauxitas, etc... 
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Outros dois grupos: 
 
3) Rochas Híbridas: formadas por misturas de proporções similares de materiais extrabaciais e intrabaciais; 
ex.: arenitos bioclásticos, fosfáticos, glauconíticos, etc... 
 
4) Rochas Vulcanoclásticas:caracterizadas por composição vulcânica e textura clástica. 
Aquelas formadas por processos ígneos (vulcanismo explosivo; autobrechamento de derrames) são tratadas 
como rochas ígneas: rochas piroclásticas, autoclásticas, hialoclásticas. 
As formadas por processos sedimentares de erosão e deposição de materiais vulcânicos (arenitos e 
conglomerados epiclásticos) são tratadas como rochas sedimentares siliciclásticas. 
 
Em termos de volume relativo: lutitos constituem 60-65%, arenitos e conglomerados, 20-25%, rochas 
carbonáticas, 10-15% e no restante (≈ 10%) rochas evaporíticas predominam. 
 
 
1.4 - Diagênese: Definições Gerais 
 
Sedimentos (inconsolidados) produzidos por processos pré-deposicionais (intemperismo, erosão, transporte, , 
e por processos sin-deposicionais (precipitação química ou bioquímica a partir da água de mares ou lagos) 
são submetidos a uma série de processos pós-deposicionais, denominados de Diagênese, e tornam-se 
rochas sedimentares (consolidadas). 
 
 Diagênese é definida adequadamente por um campo de condições físicas e químicas que controla os 
processos geológicos atuantes sobre sedimentos inconsolidados, rochas sedimentares antigas, depósitos 
superficiais como solos, bauxitas, etc..., e mesmo outros tipos de rochas na superfície da crosta terrestre e 
nos primeiros milhares de metros de profundidade. Inclui, portanto, processos de alteração sob baixas de 
temperatura de rochas ígneas e metamórficas. 
Neste sentido mais amplo e menos ambíguo, a diagênese engloba o intemperismo. 
 
Características básicas: reações de baixa temperatura (até cerca de 200°C; dependendo da reatividade do 
material), baixas pressões (no máximo até 2000 Kg/cm2), abundância de soluções aquosas (com salinidades 
totais desde água da chuva até salmouras muito mais concentradas do que as do Mar Morto), presença de 
gases (CO2, O2, CH4, H2S, etc...). 
 
 
Processos principais da diagênese: 
 
Compactação: pelo soterramento; redução do espaço entre as partículas ocupado por fluidos (poros). 
 - Física: rearranjo entre os grãos; fraturamento de grãos rígidos; esmagamento de grãos dúcteis. 
 - Química: dissolução por pressão pela concentração de esforços ao longo dos contatos intergranulares. 
 
Dissolução: destruição de grãos e constituintes diagenéticos. 
 - Congruente: total, colocando todos os íons em solução; ex.: carbonatos. 
 - Incongruente: incompleta, deixando subprodutos; ex.: feldspatos  caulinita. 
 
Autigênese: precipitação de novos minerais: 
 - Cimentação: nos poros. 
 - Substituição de constituintes preexistentes. 
 
Hidratação - Desidratação: entrada ou saída de água da estrutra cristalina dos minerais. 
Ex: anidrita  gipsita. 
 
Oxidação: na- ou sob influência da superfície; O2, bactérias aeróbicas. Ex: hematita 
 
Redução: sob influência da matéria orgânica e de bactérias anaeróbicas. Ex.: pirita 
 
Recristalização: Crescimento ou diminuição do tamanho cristalino, mantendo-se a mesma composição 
mineralógica. 
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Estabilização / inversão / neomorfismo: substituição por uma fase mineralógica de composição similar, mais 
estável nas condições diagenéticas; ex.: aragonita  calcita. 
 
Estágios da Diagênese 
 
Subdivisões relativas ("precoce" x "tardia", ou "rasa" x "profunda" ou "de soterramento") imprecisas e 
confusas. 
 
Estágios "ambientais" (Choquette & Pray, 1970; adap. Schmidt & McDonald, 1979, in Scholle & Schluger, 
1979): 
 
Eodiagênese: após a deposição (normalmente a pequena profundidade), influenciada pelo ambiente 
deposicional, e/ou pela circulação de água vinda da superfície (marinha, meteórica), e por baixas pressões e 
temperaturas. Ex.: sedimentos continentais sob infiltracão de águas meteóricas; carbonatos marinhos com 
cimentação precoce. Rochas sedimentares podem permanecer no domínio da eodiagênese por períodos de 
tempo muito variáveis. 
 
Mesodiagênese: Após o "soterramento efetivo", ou seja, o efetivo isolamento da superfíce. Pressão e 
temperatura crescentes; fluidos diagenéticos modificados pelas reações com os minerais. Pode evoluir, por 
soterramento crescente, para o metamorfismo (através de uma faixa de gradação - anquimetamorfismo), ou, 
por soerguimento, para a telodiagênese. 
 
Telodiagênese: Reexposição de rochas que já estiveram soterradas às condições superficiais, promovida 
pelo soerguimento e erosão de parte da seção (envolvendo formação de discordâncias), ou por infiltração 
profunda de águas meteóricas. Em última análise, equivale ao "intemperismo". 
 
 
 
 
 
Representação esquemática dos estágios diagenéticos. 
 
 
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1.5 - Métodos de estudo das rochas sedimentares no laboratório: 
 
 
- Técnica básica: microscopia óptica: microscópio petrográfico; descrição sistemática (roteiros), 
semiquantitativa ou quantitativa (contagem de pontos). Lâminas delgadas impregnadas; tingimento para 
carbonatos, feldspatos, etc... 
 
- Granulometria: peneiramento + decantação: inadequados para rochas coesas. Por petrografia: ocular de 
retículo graduado, tabelas e filmes de comparação. 
 
- Microscopia eletrônica: visão detalhada da forma e das relações entre os minerais. Modo de elétrons 
secundários: visão topográfica. Modo de elétrons primários retroespalhados (backscattered): visão 
composicional. 
 
- Microssonda eletrônica: composição química pontual e distribuição em área dos elementos. 
 
- Difração de raios-X: identificação dos minerais; especialmente para argilas e outras fases finas. 
 
- Catodoluminescência (sob feixe de elétrons): zonação e relações entre cristais e grãos. 
 
- Geotermometria: inclusões fluidas, reflectância de vitrinita, grafitização, politipos de argilas, isótopos de 
oxigênio, traços de fissão, etc...  paleo-temperaturas na diagênese. 
 
- Estudos de minerais pesados: separação por líquidos densos + magnetismo:  proveniência. 
 
- Isótopos estáveis: O (temperatura, salinidade), C (processos de precipitação de carbonatos), S (processos 
de precipitação de sulfatos e sulfêtos). 
 
- Isótopos radioativos: K-Ar, Rb-Sr, Ar-Ar: datação da deposição e da diagênese. 
 U-Pb, Pb-Pb: datação de zircão e outros grãos para estudos de proveniência 
 Sr-Sr (origem de carbonatos, quimioestratigrafia). 
 
- Análises químicas: fluorescência, plasma: composição química elementar total; pouco usadas em rochas 
sedimentares; grandes mudanças composicionais na diagênese. 
 
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UNIDADE II: ROCHAS SILICICLÁSTICAS 
 
 
2 - LUTITOS ( PELITOS ) 
 
 
2.1 - Importância 
 
- Constitutem 65% do volume das rochas sedimentares. 
- Representam a fonte original de hidrocarbonetos (querogênio), e as concentrações iniciais de metais no 
ambiente superficial. 
- Fontes de água contendo íons para a precipitação e solventes para a dissolução; influência na diagênese 
dos arenitos e calcários associados. 
 
 Entretanto, são comparativamente pouco conhecidos, porque: 
- Poucos afloramentos (pouco resistentes; formam vales, e não elevações). 
- Textura fina: petrografia óptica limitada à granulometria aproximada, estrutura e cor. 
- Grãos maiores (silte) são difícieis de separar e de identificar. 
 
 Principais informações: 
- Difratometria de raios-X: mineralogia, especialmente dos argilominerais. 
- Geoquímica orgânica: composição e evolução da matéria orgânica. 
- Microscopia eletrônica + microssonda: textura e composição. 
 
 
 
2.2 - Textura 
 
Granulometria 
 
Silte: 62 m - 20 m 
Argila: < 20 m (segundo alguns autores < 4 m) 
 
Análise macroscópica do predomínio de silte ou de argila: tato, brilho das superfícies. 
 
Forma 
 
Silte bem anguloso: pouca abrasão; transporte dominantemente em suspensão. 
Argila (argilominerais) em lamelas (função da estrutura cristalina - filossilicatos). 
 
Misturas de lama com areia e cascalho podem ser depositadas simultaneamente apenas por meios de alta 
vicosidade (gêlo, fluxo de detritos). Misturas pós-deposicionais podem ser geradas por vento("inversão 
textural"), tempestades, bioturbação, fluidização. 
 
Fissilidade 
 
Partição da rocha em planos aproximadamente paralelose regulares. 
 
Originada pela orientação das lamelas de argila: 
- Na deposição: em ambientes muito tranquilos; sem bioturbação; sem floculação (promovida por variações 
de salinidade, argilas com baixa carga superficial - caulinitas). 
- Na diagênese: pelo rearranjo na compactação; pela recristalização e transformação em novas argilas sob 
pressão. 
Estimulada pela presença de matéria orgânica amorfa interlaminada (fraca ligação entre cadeias alifáticas). 
 
Laminação 
 
Por variação de granulometria: intercalações silte/argila. 
Por variação de composição: argilas de composição diferente; intercalação com mais ou menos carbonato 
microcristalino (micrita) misturado (margas). 
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Por variação de cor: teores variáveis de óxidos de ferro, ou de matéria orgânica. 
 
Bioturbação 
 
Intensa, pervasiva, promovendo destruição das texturas preexistentes textura maciça. 
Parcial: traços fósseis ("trace fossils"; icnofósseis): produzidos por organismos que movem-se e/ou 
alimentam-se no interior ou sobre o sedimento. 
 
Concreções, nódulos 
 
Concentrações de carbonato, sílica, etc..., precipitados na diagênese. 
 
 
2.3 - Classificação 
 
Simples. Parâmetros: granulometria, laminação e fissilidade (Folk, 1968). 
Lutitos: rochas com mais de 50% de argila + silte (com areia: "arenoso"; com cascalho: "conglomerático"). 
 
Adicionar observações sobre estruturas, fósseis, concreções, cristais, etc... 
"Argilito" pode ter também o significado de lutito com metamorfismo muito incipiente. 
 
 
 
 
 
2.4 – Composição 
 
 
Argilominerais 
 
"Argila": - fração < 20 m (ou < 4 m). 
- Filossilicatos de "folhas" de tetraedros de Si-O ou Al-O, e de octaedros de Al-OH, Mg-OH, ou Fe-OH. 
Estruturas mais estáveis nas condições superficiais  grupo mineral mais abundante. 
 
Unidades Estruturais 
- Folhas de anéis de tetraedros de Si(Al)-O. 
- Folhas de octaedros de Al, Mg, ou Fe - OH. 
- Se com Al+3, Fe+3 2/3 das posições são ocupadas --> argilas dioctaédricas. 
- Se com Mg+2, Fe+2 3/3 das posições são ocupadas --> argilas trioctédricas. 
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Características estruturais e composicionais básicas dos principais grupos de argilominerais. 
 
 
Caulinitas(Kanditas) 
 
Estrutura em camadas 1:1 (1 folha tetraédrica : 1 folha octaédrica - "sanduíche aberto"). 
Espaço basal 7 Å. 
Ligações fortes nas folhas (covalentes e iônicas), fracas entre as camadas (pontes de hidrogênio). 
Não há substituições por outros íons nas folhas não há deficiência de carga na estrutura  não possuem 
água nem íons, entre as camadas. 
Portanto, são características de ambientes com deficiência de íons (razões de atividade de Na, K, Ca, Mg / 
H+ baixas): ambientes muito diluídos, com muita lixiviação (fluxo meteórico intenso), ou ácidos (ácidos 
orgânicos, CO2; alguns solos, lamas ricas em matéria orgânica). 
Com lixiviação meteórica continuada as caulinitas perdem sua sílica, transformando-se em bauxitas 
(hidróxidos de Al). 
 
Espécies: 
- Caulinita (mais comum): Al4Si4O10(OH)8. 
- Haloisita: folhas enroladas; intempérica. 
- Dickita: maior temperatura, estrutura e forma mais perfeitas; mesodiagenética. 
- Nacrita: passagem ao metamorfismo (anquimetamorfismo). 
- Serpentinas: Mg6Si4O10(OH)8 (rochas metamórficas, ultrabásicas). 
- Bertierina: Fe6Si4O10(OH)8 (rochas ferríferas). 
 
 
Ilitas 
 
Estrutura em camadas 2:1 ("sanduíche fechado") com duas folhas tetrédricas e uma octaédrica. 
Muita substituição do Si por Al nos tetraedros, e de Al por Fe e Mg nos octaedros gera deficiências de carga 
que são compensadas pela absorção de K+ entre as camadas (mais algum H3O
+, Mg+2, Fe+2) ("chaveamento 
iônico") originando uma estrutura estável de 10 Å (como as micas). 
Portanto, são características de ambientes ricos em potássio: 
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- Seriam esperadas como argilas mais abundantes no intemperismo de rochas granitos e gnaisses, mas taxa 
mais lenta de reação (cinética de precipitação) favorece a formacão de caulinitas ou de esmectitas pela 
alteração de K-feldspatos. Ocorrem no intemperismo apenas a partir de rochas metamórficas de baixo/médio 
grau ("micas degradadas"). 
- Na diagênese, com mais tempo disponível e maior temperatura, são os argilominerais mais abundantes. 
 
Espécies: 
- Ilita: estável com 10 Å: (K, H30)2(Al, Fe, Mg)4(Si, Al)8O20(OH)4 
- Glauconita: típica de ambiente marinho (borda da plataforma): 
(K, H30)2(Fe, Mg, Al)4(Si, Al)8O20(OH)4, concentrando-se em rochas ferríferas 
- Vermiculitas: com mais substituições na estrutura, contém cátions diversos (Ca, K, Na, Mg) mais água entre 
as camadas; são expansíveis (incham com água diluída ou solventes polares como o glicol), passam de 10 Å 
para 14,5 Å; essencialmente do intemperismo de micas. 
 
 
Esmectitas ("montmorilonitas") 
 
Estrutura 2:1 similar à das ilitas, mas com menos substituição do Si nos tetraedros, portanto menor 
deficiência de carga, compensada por menos cátions (Na, Ca, Mg, K) e mais água entre as camadas. São 
muito expansíveis, passando de 9,6 Å para até 21,6 Å (normalmente 14 Å), fixando-se em 17,7 Å com glicol. 
Em água diluída, podem formar um gel (particularmente as bentonitas, usadas na lama de perfuração). 
 
São características de ambientes com pouca água (intemperismo em climas sêcos) e/ou com abundância de 
íons (alteração de rochas vulcânicas): vulcânicas ácidas alteram-se a esmectitas dioctaédricas (Al); básicas, 
a esmectitas trioctaédricas (Fe, Mg). Tendem a ser substituídas por outras argilas na diagênese. 
 
Espécies mais comuns: 
- Montmorilonita (Al3,33Mg0,67)Si8O20(OH)4 
- Beidelita Al4(Si7,33Al0,27)O20(OH)4 
- Nontronita (Fe+3)4(Si7,33Al0,67)O20(OH)4 
- Saponita Mg6(Si7,33Al0,67)O20(OH)4 
 
 
Cloritas 
 
Estrutura 2:1:1; camadas 2:1 intercaladas com folhas octaédricas de MgOH ("brucita"), para compensar 
muitas substituições de Si por Al e de Al por Mg, Fe. Estrutura fixa em 14 Å (mas algumas clorita com folha 
brucítica incompleta são expansíveis). Há cloritas com a mesma composição de serpentinas (bertierina passa 
a chamosita, com a diagênese). 
 
Características de ambientes ricos em Fe e Mg, originando-se: 
- da diagênese sob soterramento avançado de arenitos e lutitos. 
- da alteração diagenética, hidrotermal ou metamórfica de rochas básicas-ultrabásicas. 
- da redução diagenética de sedimentos com óxidos de ferro. 
- do intemperismo de rochas cristalinas sob climas frios; em climas mais quentes, alteram-se a esmectitas e 
óxidos de ferro. 
 
Espécies mais comuns: 
- Chamosita (Fe) (Fe,Mg,etc...)12(Si,Al)8O20(OH)16 
- Penina (Mg) " 
- Cloritas dioctaédricas (Al) 
 
 
Interestratificados (interacamadados, camadas-mistas) 
 
Intercalações irregulares (desordenadas) ou regulares (ordenadas) de diferentes argilominerais. 
Comumente, interestratificações de esmectitas com ilitas (I-S), ou com cloritas (C-S; corrensita), produzidos 
pela evolução diagenética das esmectitas sob soterramento crescente. Raramente, de cloritas com 
vermiculitas ou ilitas, e de esmectitas com talco. 
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Hormitas (Atapulgita - Sepiolita - Paligorskita) 
 
Estrutura em faixas 2:1, similar à dos anfibólios. Forma fibrosa. 
Composição magnesiana, hidratada. 
Ex.: Sepiolita Mg8Si12O30(OH)4(H2O)4 
Ambientes alcalinos muito concentrados, com evaporitos e carbonatos alcalinos. 
 
 
Características ópticas básicas dos principais argilominerais: (mais percepetíveis nos argilominerais 
autigênicos dos arenitos) 
Caulinitas: baixo relevo e baixa birrefringência (cinza em LP); incolor em LN. 
Esmectitas: baixo relevo e moderada birrefringência (amarelo, verde, azul em LP); castanha, amarela ou 
verde em LN. 
Ilitas: alto relevo e moderada birrefringência (amarelo, verde, azul em LP); incolor em LN. 
Cloritas: alto relevo e birrefringência baixa (cinza) ou anômala (azul-berlim, vinho em LP); esverdeada em LN. 
 
 
Outros Minerais nos Lutitos 
 
Silte 
Essencialmente composto por quartzo e feldspatos. 
Difícil distinção, devido às pequenas dimensões, falta de maclas eclivagens nos feldspatos. Separação da 
fração síltica pode ser feita por fusão em bissulfito de sódio. 
 
Carbonatos 
Composição pouco conhecida nos lutitos. Lutitos comumente contém até 30% de calcita microcristalina no 
início da diagênese (média de 3,6%). Além disso, podem ocorrer carbonatos na forma de micrita (partículas 
de carbonato tamanho argila de origem intrabacial), conchas de moluscos e outros bioclastos, e concreções e 
nódulos comumente compostos por carbonatos magnesianos (dolomita) e ferrosos (siderita). 
 
Óxidos de Ferro 
- Hematita Fe2O3 
- Goethita FeO.OH 
- "Limonita": mistura de hidróxidos criptocristalinos 
Típicos de lutitos continentais (ambientes oxidantes), de cores avermelhadas e acastanhadas. Os hidróxidos 
podem ter origem detrítica, sendo transportados e depositados junto com as argilas. Hematita é formada na 
diagênese pela oxidação de minerais ferrosos. 
 
Pirita 
FeS2; comum em lutitos com matéria orgânica. 
Bactérias anaeróbicas promovem a redução do sulfato da água (do mar), produzindo H2S, que por reação 
com o Fe+2 dissolvido precipita como agregados esféricos de pequenos cristais (frambóides). Pirita 
disseminada confere cores escuras. 
 
Matéria Orgânica 
Preservada por rápida deposição e/ou em ambientes anóxicos. 
Restos de organismos planctônicos (essencialmente algas microscópicas) são preservados como querogênio 
(amorfo); concentrado nos folhelhos betuminosos. Restos de plantas terrestres preservam-se como matéria 
carbonosa (vitrinita, etc...). 
Matéria orgânica é um importante agente de redução de minerais (argilas, óxidos) e íons (manganês, sulfato, 
nitrato). Confere cores muito escuras. 
 
Na falta de óxidos de ferro ou de matéria orgânica, os lutitos assumem as cores das argilas: caulinitas: 
branco; esmectitas: castanho claro, rosado, esverdeado; cloritas e ilitas: verde, cinza-esverdeado; misturas: 
tons castanhos e acinzentados. 
 13 13 
GEO 03 005 - PETROLOGIA SEDIMENTAR 
 
AULA PRÁTICA - LUTITOS 
 
ES-527 - Folhelho preto argiloso com impressões de cefalópodes (amonóides). Na lâmina, 
orientação paralela das argilas ("fissilidade óptica"), cor avermelhada dada pela matéria orgânica 
amorfa disseminada, pequenos fragmentos carbonosos e pirita. 
 
ES-425 (Gr. Estrada Nova) - Lamito laminado (laminações cruzadas onduladas) e bioturbado. Na 
lâmina, mistura de silte e perturbação da laminação pelos organismos. Agregados de pirita. 
 
PS-641 (Gr. Itararé) - Folhelho argiloso laminado preto. Na lâmina, orientação geral ("fissilidade 
óptica") das argilas, e bioturbação fina que produz sutis perturbações na laminação. 
 
ES-386 (Fm. Rio do Rastro) - Siltito maciço, avermelhado. Na lâmina, níveis mais argilosos e 
manchas de cimento carbonático, corroendo e substituindo os grãos. Muitos grãos de minerais 
pesados. 
 
ES-439 (Gr. Estrada Nova) - Lamito laminado (laminação cruzada truncante), micáceo. Na lâmina, 
forma angulosa do silte, mistura desorganizada com argila, e orientação das micas (muitas 
cloritizadas). 
 
ES-253 (Gr. Camaquã) - Siltito arenoso com estratificação irregular, micáceo, carbonático. Na 
lâmina, cimentação abundante por "manchas" de carbonato corrosivo em relação aos grãos. 
 
ES-155 (Siluriano, New York) - Argilito não laminado, com partição irregular. Na lâmina, finos 
agregados de pirita e microfósseis de acritarcas. 
 
ES-440 (Gr. Itararé) – Folhelho argiloso não laminado preto, com traços fósseis finos em algumas 
superfícies. Na lâmina, fissilidade óptica bem marcada, agregados framboidais de pirita, matéria 
orgânica amorfa disseminada e carbonosa. 
 
PS-627 - Siltito/arenito muito fino com estratificação cruzada acanalada pouco nítida. Na lâmina, 
muitas micas cloritizadas, e minerais pesados. 
 
CMR-147 (margem continental brasileira) - Lamito laminado (laminações levemente cruzadas). Na 
lâmina, níveis sílticos com manchas de cimento carbonático corrosivo. 
 
ES-418 (Fm. Itararé) - Siltito/arenito muito fino laminado (laminação cruzada truncante), micáceo, 
carbonático. Na lâmina, cimentação por grandes manchas de cimento carbonático (poiquilotópico), 
corrosivo em relação aos grãos, e laminações definidas principalmente por mais ou menos 
carbonato ou óxidos de ferro. 
 
ES-533 (apenas lamina; Alemanha) – Lamito não-laminado, muito rico em micas e em pirita 
framboidal e cúbica, parcialmente oxidada. Micas parcialmente substituídas e expandidas por 
caulinita. 
 
81-65 (apenas lâmina; margem equatorial brasileira) – folhelho preto betuminoso muito rico em 
matéria orgânica amorfa (querogênio), pirita framboidal e foraminíferos plantônicos. Cristais 
disseminados e lentes de carbonato. 
 
SAST-1-BA (apenas lâmina, Bacia do Jequitinhonha, margem Leste brasileira) – Folhelho preto, 
rico em matéria orgânica amorfa (querogênio) e carbonosa, com bioclastos fosfáticos. Agregados 
esferulíticos de siderita (FeCO3; “esferosiderita”), lentes de calcita, e pirita framboidal disseminada. 
 
 14 14 
20 (apenas lâmina; margem brasileira) – Siltito/arenito muito fino com laminação cruzada truncante 
(ondas) rico em micas e em fragmentos carbonosos. Cimentado heterogeneamente por calcita 
poiquilotópica, pirita microcristalina e grossa, corrosiva. 
 
ES-524 (apenas lâmina; Grupo Estrada Nova, Permiano, Bacia do Paraná – SC) – Lamito com 
laminação lenticular e abundante dolomita microcristalina substituindo a matriz argilosa e grãos 
carbonáticos (bioclastos alongados, pelóides arredondados). 
 
ES-441 (apenas macro; Fm. Rio do Rastro) - Argilito maciço à base de argilas esmectíticas, 
geradas pela alteração total de cinzas vulcânicas (bentonita). 
 
VARV. (apenas macro; Fm. Itararé) - Lamito laminado depositado em condições periglaciais 
("varvito"). Lâminas alternadamente sílticas (verão) e argilosas (inverno). 
 
 15 15 
PETROLOGIA SEDIMENTAR 
DESCRIÇÃO PETROGRÁFICA – LUTITOS 
 
Nome:________________________________________________ Data: ________ 
 
 
AMOSTRA / LÂMINA: 
 
I) DESCRIÇÃO MACROSCÓPICA 
 
A) Cor: (cf. Rock Color Chart): 
 
 
 
 
 
 
 
B) Textura: 
 
Proporção argila/silte: 
 
 
 
 
 
% aproximada de areia, cascalho: 
 
 
 
 
C) Estruturas: 
 
- Fissilidade: 
 
 
 
 
- Laminação: (forma, espessura): 
 
 
 
 
- Outras: 
 
 
 
 
 16 16 
II) DESCRIÇÃO MICROSCÓPICA: 
 
A) ESTRUTURAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
B) TEXTURAS 
 
Proporção entre argila e silte: 
 
 
 
 
Distribuição dos grandes intervalos de classe (% lama, areia e cascalho): 
 
 
 
 
C) FÁBRICA 
 
Orientação: 
 
 
 
 
C) COMPOSIÇÃO PRIMÁRIA: 
 
1. Constituintes da fração síltico-arenosa: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. Constituintes da fração argilosa: 
 
 
 
 
 
 
 
 17 17 
C) DIAGÊNESE: 
(listar os constituintes diagenéticos, suas localizações e relações com os constituintes 
primários) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
E) CLASSIFICAÇÃO PETROGRÁFICA 
 
 
 
 
 
D) INTERPRETAÇÕES GENÉTICAS 
 
 
1. Ambiente deposicional: 
 
 
 
 
2. Ambiente diagenético: 
 
 
 
 
Obs.: - Cada constituinte ou observação em uma linha 
- Todas as % em relação ao volume total da rocha. 
- Escala nominal de abundância: TR = traços, R = raro, C = comum, A = abundante 
 18 18 
2.5 - Diagênese 
 
A diagênese dos lutitos é dominada pela diagênese dos argilominerais. 
 
Importância do estudo da diagênese dos lutitos: 
- As mudanças são marcos e geotermômetros dos estágios de evolução diagenética das sequências 
sedimentares. 
- Reações suprem íons e água para a diagênese de litologias associadas (em especial, dos arenitos). 
- Fornecem água para a migração de solventes orgânicos e hidrocarbonetos gerados pela evolução térmica 
do querogênio. 
- A mais provável fonte de metais-base fixados na matéria orgânica e nos argilominerais. 
 
Principais feições da diagênese dos lutitos: 
- Perda da água interacamadada das esmectitas. 
- Sorção de K+ e Mg+ a partir das soluções intersticiais. 
- Organização e ordenamento dos retículos cristalinos dos argilominerais. 
- Crescimento do tamanho dos cristais de argilominerais. 
- Eliminacão da maior parte dos carbonatosintroduzidos na deposição ou/e na eodiagênese. 
- Redistribuição do Al das camadas octaédricas para as tetraédricas. 
- Uniformização da composição, levando, na diagênese avançada, a uma assembléia estável de ilita + clorita. 
 
Evidências da diagênese sistemática dos lutitos: 
- Mudanças da composição com a profundidade. 
- Mudanças da composição com a idade. 
Tendência geral: destruição das esmectitas e caulinitas, formação de ilitas e cloritas. 
- Datação por K-Ar, Rb-Sr, Ar-Ar (idades menores comumente que as da deposição). 
 
 
 
Padrões de variação da composição dos argilominerais com o soterramento e com a idade. 
 
 19 19 
 
Eodiagênese 
 
Nos argilominerais, praticamente não ocorrem transformações de uma espécie de argilominerais em outra; 
principalmente, não ocorre transformação de esmectitas em ilitas no fundo do mar.Principais reações: 
 
1) Neoformação de argilominerais, seja pela substituição de outros minerais e materiais, seja pela 
precipitação direta, a partir da água: 
 a) Alteração de cinzas piroclásticas e outros minerais vulcânicos: 
- cinzas ácidas alteradas em ambientes ácidos (continental úmido; pântanos com carvão)  caulinitas 
(tonsteins); 
- cinzas ácidas alteradas em ambientas alcalinos (continental sêco; marinho)  camadas de grande extenção 
lateral com esmectitas dioctédricas (bentonitas) cujos minerais acessórios (ex.: zircão) e elementos-traço 
(terras-raras) identificam origem piroclástica; 
- vulcanoclásticas básicas (ambiente alcalino)  esmectitas trioctaédricas magnesianas ou férricas 
(nontronitas); hidratação de vidro básico a palagonita. 
 b) Precipitação direta (normalmente como oóides, pelóides, ou "matriz" fina): 
- Glauconita: minerais verdes de ferro com estrutura que evolui de "esmectítica" a "ilítica". Concentram-se em 
algumas rochas ferríferas; acessório em arenitos e calcários marinhos (borda da plataforma). 
- Bertierina: estrutura tipo caulinita com ferro, precipitada em estuários e deltas (rochas ferríferas). 
- Ambientes fortemente alcalinos e magnesianos (evaporitos): atapulgita, sepiolita (hormitas). 
- Lagos vulcânicos magnesianos: talco-estevensita (esmectita magnesiana); ex.: Baciade Campos. 
 
2) Principal fase de expulsão de água e de perda de porosidade por compactacão mecânica. Lamas recém-
depositadas possuem cerca de 80% de água que é reduzida a cerca de 30-40% de água ao final da 
eodiagênese. 
 
3) Nódulos e concreções de carbonatos de diversas composições, cujos elementos maiores e razões 
isotópicas de carbono (13C) permitem identificar se o processo de precipitação ocorreu na zona de 
oxidação, de redução de sulfato ou de fermentação. Podem manter o empacotamento e a composição 
originais do sedimento. 
 
 
Mesodiagênese 
 
Esmectitas 
 Transformação gradual das esmectitas em ilitas e cloritas, através de interestratificados: expulsão de água 
e cátions, influenciando na diagênese de arenitos e calcários associados. Água para o transporte de 
solventes orgânicos e hidrocarbonetos. Transformação concentra-se em um intervalo de profundidade que é 
função da temperatura, do tempo de residência (taxa de soterramento) e da composição original das 
esmectitas (as com ferro são mais resistentes). 
 
Caulinitas 
 Mantém-se estáveis apenas em ambientes continuamente ácidos ao longo da diagênese (matéria 
orgânica); em ambientes alcalinos, são destruidas com o soterramento crescente, passando a cloritas ou 
ilitas. 
 
Ilitas 
 Evoluem principalmente a partir dos interestratificados I-S e das micas alteradas ("degradadas"). Formam-
se mais cedo em ambientes evaporíticos potássicos. Com a passagem ao metamorfismo 
(anquimetamorfismo), passam a fengitas (com Fe+2) e a micas (sericitas). 
 
 
Geotermometria 
 
Índices relativos de paleotemperatura máxima podem ser obtidos da estrutura cristalina ("politipo") de cloritas, 
ilitas e caulinitas, do grau de organização ("cristalinidade") de ilitas, do teor de ilita nos interacamadados I-S, 
da reflectância da vitrinita, da grafitizacão do querogênio e de outros índices orgânicos. Esses índices podem 
ser utilizados como geotermômetros calibrados para cada sequência ou bacia. 
 20 20 
 
 
Transformação de esmectitas em ilitasou em cloritas através de interestratificados (de Segonzac, 1970). 
 
 
 
Controle cinético da traqnsformação de esmectitas em ilitas em lutitos do Golfo do México (Hower et al. 1976) 
 21 21 
3 - ARENITOS E CONGLOMERADOS 
 
3.1 - Importância 
 
- 20-25% do volume das rochas sedimentares são arenitos (cerca de 50-55% no Brasil); 1-2% são 
conglomerados. 
- Como rochas mais resistentes, constituem a maioria dos afloramentos. 
- São os principais reservatórios de hidrocarbonetos (mais comumente que as rochas carbonáticas). 
- Importantes jazidas diagenéticas de U e Cu/Zn/Pb, e pláceres de Au, Ti, Sn, Th e Terras Raras. 
- Principais aquíferos. 
- Constituem sistemas mineralógicos e geoquímicos de grande complexidade (espécies detríticas e 
autigênicas; transferência de íons em solução em grande escala). 
- Recebem a atenção da maior parte das pesquisas em Petrologia Sedimentar. 
 
 
3.2 - Estruturas, Texturas, Fábrica 
 
 
Estruturas 
 
Analisadas mais detalhadamente nos estudos de Sedimentogênese e Ambientes de Sedimentação, permitem 
a caracterização de processos, fácies e ambientes deposicionais. Pricipais aspectos detalhados na Petrologia 
Sedimentar referem-se essencialmente às texturas e à algumas estruturas melhor caracterizadas na escala 
meso- ou microscópica. 
 
Laminação (< 1 cm de espessura) 
 
- Espessura: com menos do que 3 mm de espessura é denominada laminação fina. 
- Forma: plana, paralela, cruzada, cavalgante, lenticular, etc... 
- Textura maciça: sem laminação ou outro arranjo interno visível (algumas camadas aparentemente maciças 
são laminadas em radiografia). Textura maciça é produto de deposição muito rápida (comum em turbiditos 
proximais), ou homogeinização pós-deposicional por fluidização, bioturbação, etc... 
- Natureza da laminação: por mudança de composição, de granulometria, de formato, de orientação, ou de 
empacotamento das partículas. 
 
 
Textura 
 
Granulometria 
- Escalas em mm (geométrica) e em ø (aritmética). 
- Meios de medida: desde medida direta, até microscopia eletrônica. 
 
 
 
 22 22 
 
Parâmetros Estatísticos: 
- Mediana (ø 50): sem significado. 
- Média (M = (ø 25 + ø 75) / 2, ou (ø 16 + ø 50 + ø 84) / 3: válida apenas para sedimentos com distribuição 
próxima à normal. 
- Moda (classes mais abundantes em volume): parâmetro mais significativo e prático; acessível por 
observação direta. Sedimentos podem ter 2 ou mais modas, separadas por "selas" de classes menos 
abundantes (sedimentos bi- ou polimodais), ou apresentar assimetria de distribuição em relação à moda 
(assimetria grossa = "cauda fina", ou assimetria fina = "cauda grossa"). 
 
 
 
 
 
 
Seleção 
 
Fórmulas: 
So = ø 25 / ø 75; ou: So = (ø 84 - ø 16) / 4 + (ø 95 - ø 5) / 6,6 
 
Operacionalmente avaliada por tabelas comparativas (ex: Beard e Weyl, 1973; Scholle, 1979); ou por 
avaliação visual: se mais de 90% da rocha está em uma única classe granulométrica: bem selecionado; se 
em duas classes granulométricas contíguas: moderadamente selecionado; se em três ou mais classes: mal 
selecionado. 
 
Curvas de distribuição de frequência acumulada de granulometria não podem ser utilizadas para arenitos ou 
conglomerados que tenham sofrido diagênese (mudança da seleção original pela introdução diagenética de 
fração fina, dissolução de grãos, etc...), nem podem ser utilizadas para interpretação de ambientes 
deposicionais. Uso restrito à comparação entre sedimentos recentes. 
 
 
 
 
 23 23 
 
 
 
 
Matriz 
Termo empregado formalmente apenas para sedimento fino (argila + silte) depositado junto e 
simultaneamente com grãos maiores. Usado informalmente no campo para qualquer material intersticial mais 
fino do que um arcabouço mais grosso (inclusive para material tamanho areia em um conglomerado, por 
exemplo). Comumente, uma fração maisfina foi produzida por processos diagenéticos de compactação, 
infiltração, substituição ou cimentação, não devendo receber a denominação "matriz" formalmente. Matriz 
sindeposicional abundante é depositada apenas por meios de alta viscosidade (fluxo de detritos, gêlo). 
 
 
 
Forma das Partículas 
 
Arredondamento 
Função do grau de abrasão (controlado pela resistência da partícula, distância, tempo e mecanismo de 
transporte). Experimenta grandes modificações diagenéticas, pela compactação (fratura, esmagamento, ou 
dissolução por pressão), pela dissolução, e/ou pela substituição dos grãos por minerais autigênicos. 
 
Esfericidade 
Função essencialmente da forma original e textura interna das partículas, e menos do transporte. Pouco útil 
na descrição sistemática. 
 24 24 
 
 
 
 
"Fábrica" ("trama") 
Arranjo entre os grãos e orientação: compreende 3 aspectos básicos: 
 
1) Empacotamento 
Função da compactação pelo soterramento: por rearranjo, deformação e/ou dissolução por pressão entre os 
grãos. Métodos de avaliação: 
Índice de Proximidade (Kahn, 1956): medido em transversas 
Pp = número de contatos grão-grão / total de interfaces 
Índice de Contato (Taylor, 1950) : 
CI = número de contatos por grão / número de grãos na transversa 
Tipos de contatos: pontuais, longos, côncavo-convexos, suturados 
 
Empacotamento frouxo: contatos essencialmente pontuais; empacotamento apertado: contatos 
essencialmente côncavo-convexos e suturados; empacotamento normal: presença de contatos pontuais, 
longos e côncavo-convexos. 
 
 25 25 
2) Suporte da Fabrica 
- Pelos grãos: deposição por meios de viscosidade e densidade normais. 
- Pela matriz: deposição por fluxos de detritos, escorregamentos, ou gêlo; Pode ser modificado na diagênese 
(pela geração de matriz por compactação de grãos dúcteis, por exemplo). 
- Pelo cimento: grãos não se tocam, "boiando" no cimento; precipitação deslocante do cimento na ou próximo 
à superfície. 
 
3) Orientação dos grãos 
Visível pelos fragmentos alongados (micas, fragmentos de rocha), principalmente nos arenitos grossos e 
conglomerados: paralela, imbricada, caótica ou sem orientação. 
 
 
 
 
Tipos de contatos intergranulares e de suporte de fábrica em arenitos. 
 
 
 
 
3.3 - Composição primária 
 
 
Principais tipos de constituintes primários em arenitos e conglomerados: 
 
Quartzo 
- Mineral mais abundante, devido à resistência mecânica e química. 
- Monocristalino (maior desagregação e/ou rocha-fonte mais grossa) ou policristalino. Quatro tipos principais 
quanto a origem e textura: 
- "Comum" ou plutônico: monocristalino; extinção pouco ondulante; poucas inclusões. 
- Vulcânico: monocristalino; subédrico; seções hexagonais ou losangulares; embaiamentos; extinção abrupta. 
 26 26 
- Metamórfico: policristalino (quartzitos), mosaico ou estirado, ou monocristalino, fortemente ondulante; 
inclusões (micas, etc...) orientadas. 
- Hidrotermal: mono- ou policristalino; ondulante; muitas inclusões fluidas; clorita vermicular. 
 
 
Feldspatos 
- Abundância diminuída em relação às rochas-fonte: menor estabilidade física (clivagens, maclas), e química 
(alteração ou dissolução). 
- Identificação simplificada: feldspatos alcalinos: 
- Ortoclásio: sem macla; comumente alterado, dissolvido ou substituído: 2v grande. 
- Sanidina: o mesmo; raramente com macla karlsbad; 2v pequeno. 
- Microclínio: macla xadrez ou manchada; comumente fresco (estrutura triclínica mais apertada e regular; 
maior pureza, menos Na, maior resistência). 
- Pertitas: ortoclásio- ou microclínio-pertita; finas, de exsolução, ou grossas, tigradas, de substituição. 
Alterações mais comuns: "vacuolização": aspecto turvo (muitas vezes, substituição pseudomórfica e 
neomórfica por K-feldspato autigênico microcristalino); "ilitização": lamelas amarelas (como pequenas micas), 
segundo clivagens, etc...; "caulinização": microcristalina: agregados de lamelas cinza; "calcitização": 
substituição por calcita. 
- Plagioclásios: macla albita, albita-karlsbad, zonação. 
Alterações mais comuns: "esmectitização": finas argilas castanhas-amareladas; - "ilitização"; "calcitização"; 
"albitização": aspecto turvo manchado, macla xadrez descontínua, agregados microcristalinos. 
 
 
Fragmentos de Rocha (Litoclastos) 
 
Essencialmente partículas extrabaciais, mas podem ser igualmente intrabaciais (ex.: litoclastos produzidos 
por vulcanismo intrabacial): 
- Rochas plutônicas (incluindo rochas graníticas, gabróicas, gnaisses e granulitos). 
- Rochas vulcânicas ("ácidas" ou "básicas"): litoclastos básicos (comumente muito alterados, à esmectitas, 
cloritas, e/ou óxidos de Fe e Ti); ácidos (comumente devitrificados a feldspato microcristalino ou zeolitas, ou 
silicificados a quartzo microcristalino). 
- Rochas metamórficas (incluindo fragmentos de ardósias, filitos, xistos, mármores, hornfelses e milonitos). 
- Rochas sedimentares (incluindo arenitos, lutitos, cherts, e rochas carbonáticas, e seus equivalentes 
incipientemente metamorfizados). 
 
 
Outras Partículas Extrabaciais 
 
Micas 
- Muscovita: mais resistente; altera-se a caulinita, com expansão (forma "leques" ou "acordeons") 
- Biotita: oxidada a hematita na eodiagênese continental, ou alterada a clorita na mesodiagênese. 
 
Minerais Pesados 
- Grande variação de resistência: assembléia mais estável: zircão - turmalina - rutilo (proporção quanto ao 
total de pesados = índice ZTR). Na maioria, eliminados na diagênese. Concentração em "placers". 
 
 
Partículas Intrabaciais 
 
Intraclastos 
Fragmentos de sedimentos da própria propria bacia, erodidos e redepositados contemporaneamente. 
- Argilosos: comuns em sistemas fluviais ou deltaicos (sedimentos da planície de inundação, canais 
abandonados, solos) e turbiditos proximais (do talude); comumente concentrados em níveis; compactação 
gera "matriz de compactação" ("pseudomatriz"). 
- Carbonáticos: diversas texturas; difícil distinção de litoclastos carbonáticos extrabaciais. 
- Silicosos: "chert" de quartzo microcristalino e/ou calcedônia; idem quanto à dificuldade de caracterização. 
- Fosfáticos, ferríferos, evaporíticos, etc... 
 
Oóides 
- Partículas subesféricas de estrutura concêntrica produzidas pela precipitação direta, a partir da água, no 
 27 27 
ambiente deposicional. Podem ser carbonáticos (oólitos), argilosos (de chamosita, glauconita, etc...), 
fosfáticos, ferríferos, etc... 
 
Bioclastos 
- Esqueletos ou fragmentos de esqueletos de organismos; mais comumente, carbonáticos, mas também 
fosfáticos ou silicosos. 
 
 
Principais diferenças composicionais entre conglomerados e arenitos: 
 
Nos conglomerados, a granulometria mais grossa condiciona maior percentual de fragmentos de rocha, 
normalmente erodidos à pequena distância, ou rápidamente transportados por processos de alta eficiência, 
nos quais a composição, textura, e mesmo estruturas das litologias-fonte podem ser observados diretamente. 
Identifificação macroscópica no campo (lupa 10x; amostragem para calibração); quantificação com uso de 
redes. Alguns conglomerados podem possuir uma fração arenosa chamada informalmente de "matriz", com a 
mesma composição dos arenitos associados. 
 
Nos arenitos, a desagregação dos litoclastos condiciona a dominância de grãos monominerálicos. A 
diagênese é mais influente do que nos conglomerados. 
 
 
 
 
3.4 - Classificação de Arenitos e Conglomerados 
 
 
A classificação utilizada (Folk, 1968) 
 
- Classificação textural separada da composicional 
- 100 % descritiva 
 
- Método de aplicação: 
1 - avaliar % de cascalho, areia, silte e argila (em volume, sobre 100%); 
2 - definir nome textural (sedimento ou rocha); 
3 - avaliar % relativas (sobre 100%) de quartzo (mono- e policristalino), de feldspatos + fragmentos de rochas 
plutônicas, e de outros litoclastos (incluindo chert); 
4 - definir nome composicional; 
5 - adicionar, se for o caso, nomes de acessórios detríticos importantes (ex.: micáceo, glauconítico, 
bioclástico, etc...), bem como cimentos importantes. 
 
 
Termos problemáticos oude uso específico: 
 
Termos que devem ser evitados: 
- Grauvaques ("graywackes", "wackes"): usado para designar arenitos compostos por fragmentos 
metamórficos, ou com abundante matriz argilosa, ou turbidíticos ; termo de uso corrompido. 
- Ortoconglomerados (sem matriz) 
 - ortoquartzíticos 
 - petromíticos 
- Paraconglomerados (> 15 % matriz) 
 - tilitos 
 - tilóides 
- "Matriz arenosa" 
 
Termos que devem ser utilizados adequadamente: 
- Arcósios ou arcóseos, significando arenitos feldspáticos; não empregar "arenitos arcósicos", ou 
"arcoseanos". 
- Diamictitos (termo de campo para conglomerados ou arenitos suportados pela matriz). 
 
 28 28 
 
 
Classificação textural e composicional básica de Folk (1968). 
 
 29 29 
 
 
 
Classificação composicional de arenitos e conglomerados de Folk (1968). 
 
 30 30 
 
GEO 03 005 - PETROLOGIA SEDIMENTAR 
 
ARENITOS E GONGLOMERADOS 
 
TEXTURA E COMPOSIÇÃO 
 
 
 
CONGLOMERADOS 
 
 
Com amostra macro + lâmina: 
 
PS-29 - Paleozóico - EUA - Conglomerado arenoso, quartzarenito, com grãos de quartzo mono- e 
policristalino (metamórfico, hidrotermal, alguns com crescimentos secundários), minerais pesados, e argilas 
intersticiais (matriz de compactação - "pseudomatriz" - caulinizada). 
 
ES-651 - Alemanha - Conglomerado arenoso, quartzarenito, com fragmentos de quartzo policristalino 
hidrotermal e de quartzito, cimentado por opala, em cutículas e massas colomorfas. 
 
ES-539 - Fm. Guaritas - Cambriano - Bc. Camaquã - RS - Conglomerado seixoso, arcóseo, com litoclastos 
de rochas plutônicas graníticas, e de rochas vulcânicas ácidas e intermediárias. 
 
PS-636 - Gr. Itararé Permiano, Bc. Paraná - RS - Conglomerado granuloso lamoso com abundante matriz e 
fragmentos angulosos, facetados pelo gelo ("tilito"). 
 
PS-712 - Proterozóico - RS - Conglomerado litarenito filarenito, constituído por litoclastos metamórficos de 
xistos, filitos, ardósias e quartzitos, intensamente compactados 
 
PS-20 - Fm. Maricá - Proterozóico Superior - RS - Conglomerado litarenito filarenito, constituído por litoclastos 
metamórficos (xistos, filitos, ardósias e quartzitos), metassedimentares (meta-arenitos, metassiltitos, 
metacalcários), e metavulcânicos, intensamente compactados 
 
ES-153 - Triássico - Virginia - EUA - Conglomerado litarenito calclitito à base de litoclastos carbonáticos e 
meta-carbonáticos; também arenitos, meta-arenitos, meta-siltitos, xistos e gnaisses. 
 
ES-531 - Alemanha - Conglomerado arenoso, litarenito sedarenito calclitito com litoclastos de calcáreos, 
dolomitos, cherts, quartzitos, xistos e gnaisses. 
 
 
Só com lâmina: 
 
52.58 – Terciário – Antártica – Conglomerado vulcânico de fragmentos de andesitos e outras rochas 
intermediárias, fortemente alterados a argilominerais esmectíticos e óxidos de ferro, e compactados. 
Amídalas preenchidas por calcita, calcedônia, argilominerais esmectíticos e zeolitas, que também preenchem 
os poucos remanescentes da compactação. 
 
84-01 - Paleozóico - Newport - USA - Conglomerado granuloso, litarenito sedarenito chertarenito: litoclastos 
de chert com diversas texturas (alguns com fantasmas de bioclastos) e areia de quartzo monocristalino, 
cimentados por franjas e esferulitos de calcedônia. 
 
Só com macro: 
 
ES-617 - Fm. Aquidauana - Carbonífero - Bc. Paraná - MS - Conglomerado intraformacional com intraclastos 
de argila e lama vermelha em "matriz" arenosa. Produto de retrabalhamento fluvial. 
 
CI-1 - Fm. Candeias - Cretáceo - Bc. Recôncavo - BA - Arenito turbidítico com níveis conglomeráticos 
intraclásticos de fragmentos de lama preta erodidos do talude pela corrente de turbidez. 
 
 31 31 
 
 
 
ARENITOS 
 
 
Com amostra macro + lâmina: 
 
ES-507 - Membro Vargas - Cambriano - RS - Arenito grosso, mal selecionado, arcóseo lítico; litoclastos 
vulcânicos, feldspatos vacuolizados e ilitizados. 
 
81-70 - Formação Juá - Proterozóico superior - BA - Litarenito médio, filarenito: litoclastos metamórficos de 
baixo grau (ardósias, filitos, meta-siltitos e meta-arenitos) muito compactados; intraclastos de argila e óxido. 
 
ES-551 - IGR K-141 - Carbonífero - Harz, Alemanha - Arenito médio, mal selecionado, litarenito filarenito com 
abundantes litoclastos de filitos, xistos, ardósias, meta-siltitos, e grãos angulosos de feldspatos e quartzo, 
intensamente compactados. 
 
8608 - CG8 - Fm. Botucatu - Jurássico - Bc. Paraná - RS - Arenito com textura bimodal laminada de foreset 
eólico. Subarcósio com laminação granulométrica bem marcada. cimentação moderada por óxidos de ferro, 
crescimentos de feldspato e franjas de argilas autigênicas (ilitas). 
 
 
Só com lâmina: 
 
GT-5 E - Proterozóico superior - BA - "Grauvaque" "clássico": abundante e heterogênea pseudomatriz de 
compactação de litoclastos metamórficos (?) e de feldspatos muito alterados; metamorfismo incipiente 
(sericita-clorita corroendo as bordas dos grãos). 
 
341 - Gr. Itajaí - Proterozóico superior - SC - Arenito grosso conglomerático, arcósio lítico: quartzo vulcânico 
euédrico-subédrico, sanidina albitizada, pseudomatriz abundante da compactação de materiais vulcânicos 
muito alterados. 
 
1572 - Mb. Carapebus - Terciário - Bc. Campos - RJ - Arenito médio, mal selecionado, arcósio com 
intraclastos lamosos compactados ("pseudomatriz"), e pelóides de glauconita. 
 
82-105 - Fm. Candeias - Cretáceo - Bc. Recôncavo - BA - Arenito médio conglomerático, arcósio lítico 
intraclástico: intraclastos argilosos e carbonáticos compactados (pseudomatriz); litoclastos sedimentares: 
arenitos, cherts, siltitos. 
 
5367 - Fm. Furnas - Siluriano – Bc. Paraná - PR - Arenito fino-médio, micáceo, fábrica orientada; pesados e 
abundantes minerais autigênicos de titânio. 
 
44193 - Mb. Carmópolis - Aptiano - Bc. SE/AL - Arenito muito grosso conglomerático, litarenito filarenito: 
litoclastos metamórficos de baixo grau (filitos, xistos, quartzitos) cimentados por dolomita grosseira. 
 
741 - Fm. Boipeba – Jurássico - Bc. Recôncavo - BA - Arenito fino, arcóseo micáceo com níveis de 
concentração de lamelas orientadas de muscovita e biotita (oxidada) deformadas pela compactação; 
cutículas de óxidos de ferro; dissolução de grãos de feldspatos. 
 
 
 32 32 
PETROLOGIA SEDIMENTAR 
DESCRIÇÃO PETROGRÁFICA – ROCHAS EXTRABACIAIS 
 
Nome:________________________________________________ Data: ________ 
 
 
AMOSTRA / LÂMINA: 
 
 
DESCRIÇÃO MACROSCÓPICA 
 
1. Cor (cf. Rock Color Chart): 
 
 
 
2. Estruturas: 
 
 
 
 
 
 
3. Textura: 
 
 - Granulometria: moda(s) de tamanho: 
 
 
 
 
 - Forma dos clastos maiores: 
 
 
 
4. Fábrica: 
 
 - Orientação: 
 
 
 - Sustentação: 
 
 
 
5. Avaliação da composição do cascalho (conglomerados): 
 
 
 
 
 
 33 33 
 
DESCRIÇÃO MICROSCÓPICA 
 
A) ESTRUTURAS, TEXTURAS, FÁBRICA 
 
 
 
1. Estruturas 
 
 
 
 
 
 
 
2. Granulometria 
 
 
Intervalo de distribuição de tamanho: 
 
 
 
Moda(s) de tamanho das partículas: 
 
 
 
Proporção (a 100 %) de Argila, Silte, Areia e Cascalho: 
 
 
 
Seleção: 
 
 
 
 
3. Forma das partículas 
 
 
Arredondamento: 
 
 
 
Esfericidade: 
 
 
 
Forma geral: 
 
 
 
 34 34 
4. Fábrica 
 
 
Sustentação: 
 
 
Orientação: 
 
 
Tipos de contatos: 
 
 
Empacotamento: 
 
 
 
B) COMPOSIÇÃO DETRÍTICA 
 
 
1. Quartzo: 
 
 
 
 
 
2. Feldspatos: 
 
 
 
 
 
3. Fragmentos de rocha: 
 
 
 
 
 
4. Outros constituintes do arcabouço: 
 
 
 
 
 
5. Matriz sindeposicional: 
 
 
C) DIAGÊNESE (numerar os processos e produtos) 
 
 
 
 35 35 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
D) POROSIDADE 
 
 
 
 
 
 
 
E) CLASSIFICAÇÃO PETROGRÁFICA 
 
 
 
 
 
 
 
D) INTERPRETAÇÕES GENÉTICAS 
 
 
 
1. Ambiente deposicional: 
 36 36 
 
 
 
 
 
 
2. Proveniência: 
 
 
 
 
 
 
 
3. Ambientes diagenéticos: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Obs.: - Cada constituinte ou observação em uma linha 
- Todas as % em relação ao volume total da rocha. 
- Escala nominal de abundância: TR = traços, R = raro, C = comum, A = abundante 
 
 37 37 
PETROLOGIA SEDIMENTAR 
DESCRIÇÃO PETROGRÁFICA –ROCHAS EXTRABACIAIS 
 
Nome:________________________________________________ Data: ________ 
 
 
AMOSTRA / LÂMINA: XXXXXXX 
 
 
DESCRIÇÃO MACROSCÓPICA 
 
1. Cor: 
 
Castanho avermelhado claro (R.C.C. 10 R 5/4) 
 
 
2. Estruturas: 
 
Laminação cruzada planar. 
 
Lâminas milimétricas definidas pela granulometria. 
 
 
3. Textura: 
 
 - Granulometria: moda(s) de tamanho: 
 
Modas de granulometria em areia grossa e areia fina, dispostas em lâminas. 
 
 - Forma dos clastos maiores: 
 
Equante. 
 
 
4. Fábrica: 
 
 - Orientação: 
 
Paralela. 
 
 - Sustentação: 
 
Pelos grãos. 
 
5. Avaliação da composição do cascalho (conglomerados): 
 
 
DESCRIÇÃO MICROSCÓPICA 
 
A) ESTRUTURAS, TEXTURAS, FÁBRICA 
 
 
1. Estruturas 
 
Laminações granulométricas bem marcadas, com 1 a 5 mm de espessura. 
 
 
 38 38 
2. Granulometria 
 
Intervalo de distribuição de tamanho: 
 
De areia muito fina a areia muito grossa. 
 
 
Moda(s) de tamanho das partículas: 
 
Distribuição bimodal areia fina/grossa, segundo laminas. 
 
 
Proporção (a 100 %) de Argila, Silte, Areia e Cascalho: 
 
100 % areia. 
 
 
Seleção: 
 
Mal selecionado. 
 
 
3. Forma das partículas 
 
Arredondamento: 
 
Fração grossa bem arredondada; fina subarredondada; com alteração aparente da forma produzida por 
crescimentos secundários. 
 
Esfericidade: 
 
Alta. 
 
Forma geral: 
 
Equante. 
 
4. Fábrica 
 
Sustentação: 
 
Pelos grãos. 
 
Orientação: 
 
Grãos menos equantes orientados sub-paralelamente à laminação. 
 
Tipos de contatos: 
 
Pontuais (C), Retos (A), Côncavo-convexos (C). 
 
Empacotamento: 
 
Normal. 
 
 
B) COMPOSIÇÃO DETRÍTICA 
 
 
1. Quartzo: 70 % 
 39 39 
 
Monocristalino plutônico (A). 
Policristalino metamórfico (C). 
 
 
2. Feldspatos: 25 % 
 
Ortoclásio muito alterado (vacuolizado e ilitizado, substituído por calcita e dissolvido) (C). 
Microclínio fresco (R) 
Plagioclásio alterado (substituído por esmectita e calcita, dissolvido, albitizado) (C) 
 
 
3. Fragmentos de rocha: 
 
5% Fragmentos de rocha plutônica, com feldspatos alterados (C). 
Fragmentos de xisto deformados pela compactação (R). 
 
 
4. Outros constituintes do arcabouço: 
 
Micas deformadas pela compactação (essencialmente biotita, parcialmente oxidada e cloritizada) (R). 
Pesados (essencialmente turmalina, zircão e rutilo) (TR) 
 
5. Matriz sindeposicional: 
 
Não. 
 
 
C) DIAGÊNESE (numerar os processos e produtos) 
 
1. Oxidação de micas e intraclastos argilosos; formação de finas cutículas de óxidos sobre os grãos (TR). 
 
2. Compactação mecânica: fratura de alguns feldspatos, deformação limitada de micas, litoclastos de xisto e 
intraclastos. 
 
3. Compactação química: dissolução por pressão limitada nos contatos intergranulares. 
 
4. Crescimentos secundários sobre grãos de quartzo (3%) e feldspatos (2%) 
 
5. Precipitação de calcita poiquilotópica cimentando parte da porosidade intergranular, e substituindo 
comumente os grãos de feldspato e levemente os crescimentos de quartzo (7%). 
 
6. Dissolução: geração de porosidade secundária pela dissolução parcial da calcita e dos feldspatos. 
 
7. Precipitação de finas franjas de clorita nos poros secundários (1%); cloritização parcial das micas. 
 
8. Precipitação de cristais discretos de quartzo tardio em alguns poros (TR). 
 
9. Albitização dos grãos de feldspato, em especial dos plagioclásios. 
 
 
D) POROSIDADE 
 
Total: 9% 
Porosidade intergranular (aparentemente em parte secundária, pela dissolução de cimento de calcita, e em 
parte primária reduzida) (5%). 
Porosidade secundária intragranular (dissolução de calcita de substituição e direta dos grãos?) (4%). 
Microporosidade na clorita autigênica (TR). 
 
 
 40 40 
E) CLASSIFICAÇÃO PETROGRÁFICA 
 
Arenito bimodal grosso-fino, subarcósio, cimentado por calcita, quartzo e feldspato. 
 
 
 
 
 
D) INTERPRETAÇÕES GENÉTICAS 
 
 
 
1. Ambiente deposicional: 
 
Eólico, pelas evidências da textura e estrutura. 
 
 
 
 
2. Proveniência: 
 
Embasamento soerguido, transicional para Craton estável. 
 
 
 
 
3. Ambientes diagenéticos: 
 
Eodiagênese continental de clima seco. 
 
Mesodiagênese moderada. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Obs.: - Cada constituinte ou observação em uma linha 
- Todas as % em relação ao volume total da rocha. 
- Escala nominal de abundância: TR = traços, R = raro, C = comum, A = abundante 
 
 41 41 
 
3.5 - Aspectos de Proveniência 
 
A composição detrítica é importante ferramenta de interpretação da evolução tectônica e do prenchimento 
sedimentar das bacias. 
A análise de proveniência é um método em rápida expansão nos estudos de bacias e na estratigrafia em 
geral 
 
 
Análise de minerais detríticos pesados: 
 
Predominante nas décadas de 40-50. Definição de "províncias" de assembléias mineralógicas (escala 
regional); metodologia de uso limitado nas décadas de 60-70. Problemas: equivalentes hidráulicos diferentes; 
alteração intensamente diferencial no intemperismo e na diagênese dos minerais pesados. 
 
Atualmente: método sofisticado; análises de minerais específicos por microssonda ou texturas internas: 
ilmenita, zircão, granada (escala local). 
 
 
 
 
Proporções de minerais pesados nos sedimentos recentes do Rio Nilo (Morton, 1985). 
 
 42 42 
 
Destruição gradual das espácies de minerais pesados com o aumento 
da profundidade em arenitos do Mar do Norter (Morton, 1985) 
 
 
 
 
 
Composição das variadades de granadas e suas rochas-fonte. 
 43 43 
Análise de Proveniência a partir da composição detrítica essencial 
 
 
Controles da composição detrítica: função da proveniência (litologia, clima, relêvo da área-fonte), transporte 
(agente, distância, velocidade, processos), deposição (ambiente, taxa, clima), e diagênese (composição da 
água, porosidade-permeabilidade, temperatura e pressão). 
 
Controles nas áreas-fonte: 
 Composição e textura das rochas-fonte 
 Clima (intemperismo químico x físico) 
 Relevo 
 
Controles durante o transporte: 
 Agente de transporte 
 Distância de transporte 
 Velocidade e tempo de transporte 
 Processo (tração, saltação, suspensão) 
 
Controles no ambiente deposicional: 
 Tipo de ambiente 
 Clima 
 Taxa de deposição e soterramento 
 
Controles durante a diagênese: 
 Porosidade, Permeabilidade 
 Composição dos fluidos 
 História de soterramento e térmica 
 
 
A composição da rocha-fonte controla composição de fração arenosa do solo e do aluvião liberado no 
primeiro ciclo sedimentar. 
 
O clima condiciona a alteração da composição original (mais úmido, mais estável-quartzosa), desde que o 
relêvo seja suave. 
 
 
 
 
Composição essencial dos sedimentos liberados de dois tipos de rocha-fonte sob clima seco e úmido. 
 
 44 44 
 
Relêvos acidentados permitem liberação com pouca alteração, independente do clima (ex.: arcos 
magmáticos, cinturões orogênicos). 
 
 
 
Quanto maior a distância, tempo, e quanto maior a abrasão por tração e saltação no transporte, mais maturo 
(quartzoso) o sedimento (ex.: bacias intracratônicas versus rifts continentais). 
 
Deposição subaérea em ambientes continentais úmidos: máxima maturação na deposição; ambientes 
subaquosos anóxicos: menor alteração e melhor preservação da composição original. 
 
Maior taxa de sedimentação: maior preservação; menor: composição mais quartzosa. 
 
 
 
 45 45 
Efeito da taxa de sedimentação sobre o enriquecimento relativo em quartzo. 
 
Destruição gradual e diferencial de constituintes detríticos na diagênese por dissolução, substituição 
(dominantemente por argilas e/ou óxidos na eodiagênese; carbonatos na mesodiagênese), e esmagamento 
(litoclastos e intraclastos argilosos) (McBride, in Zuffa, 1985). Assembléias de pesados fortemente 
modificadas. 
 
 
 
 
 
Análise global da composição detrítica essencial 
 
Principal obstáculo: influência das texturas da rocha-fonte e do sedimento sobre a composição (sedimento 
mais grosso mais litoclastos; mais fino  litoclastos desagregados em grãos monominerálicos de quartzo, 
feldspatos, micas, etc...)(Allen, 1962; Gazzi, 1966, inZuffa, 1985). 
 
F
ra
g
m
e
n
t
o
s
 d
e
 r
o
c
h
a
q
u
a
rt
z
o
 +
 f
e
ld
s
p
a
t
o
 
  
0 100 200 300 400 500
Diâmetro médio ( m)
F
ra
g
m
e
n
t
o
s
 d
e
 r
o
c
h
a
 
q
u
a
rt
z
o
 +
 f
e
ld
s
p
a
t
o
1,4
1,2
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0
 
 
Diagrama de composição x tamanho de grão mostrando a dependência do conteúdo em fragmentos de rocha em relação ao tamanho de 
grão (Allen, 1962 apud Zuffa, 1985). Composição de três ciclos turbidíticos dos Apeninos de um mesma fonte plutônica quantificados 
 46 46 
com o método convencional e com o método Gazzi-Dickinson (Gazzi, 1966; Zuffa, 1985). 
 
Solução: a técnica de contagem Gazzi-Dickinson (Zuffa, 1985): Cristais maiores que o tamanho silte (0,0625 
mm) em litoclastos são contados separadamente como quatzo, feldspatos, etc... (identificados com respeito 
ao tipo de litoclastos onde estão); são contados separadamente como litoclastos apenas fragmentos com 
textura fina (vulcânicas afaníticas, ardósias e filitos, chert, rochas carbonáticas, lutitos, etc...). 
 
 
 
 
Resultado: salienta a composição mineralógica-litológica das rochas-fonte, independentemente da 
granulometria. 
 
 
Contagem discriminada Gazzi-Dickinson permite a identificação das "assinaturas" composicionais dos 
principais ambientes tectônicos (crátons estáveis, rifts alimentados pelo soerguimento de blocos do 
embasamento, arcos magmáticos, e cinturões orogênicos com reciclagem de rochas sedimentares e 
metessedimentares), bem como a construção de diagramas ternários combinados que permitem caracterizar 
cada caso, suas gradações e sua evolução (Dickinson, 1985).A análise de proveniência criteriosa permite 
também, numa escala menor, identificar os padrões de preenchimento das bacias no espaço e no tempo. 
 
 
 
 
Distribuição da composição detrítica de arcabouços de arenitos com proveniência em diferente ambientes 
tectônicos (Dickinson, 1979,1985) 
 
 
 47 47 
 
 
Indices plotados nos diagramas Dickinson: 
 
Qt: quartzo total: grãos de quartzo macrocristalino mono- ou policristalinos, isolados ou dentro de fragmentos 
de rochas plutônicas, sedimentares ou metamóficas (Qt = Qm + Qp) 
 
Qm: quartzo macrocristalino (cristais > 0,06 mm) monocristalino ou policristalino grosso 
 
Qp: quartzo policristalino fino (cristais < 0,06 mm) de origem sedimentar (chert) ou metamórfica de baixo grau 
 
F: feldspatos potássicos (K) e plagioclásios (P) isolados ou dentro de fragmentos de rocha (> 0,06 mm) 
 
L: fragmentos de rochas vulcânicas e hipoabissais (Lv), sedimentares e metamórficas (Ls) compostos por 
cristais ou grãos < 0,06 mm 
 
Lt: líticos totais, representando o somatório de L com Qp 
 
 
 
TIPOS DE COMPOSIÇÃO DAS 
PROVENIÊNCIA AMBIENTE TECTÔNICO AREIAS GERADAS 
 
Cráton estável Intracontinental ou Areias quartzosas (ricas em Qt) 
 plataforma passiva com altas razões de Qm/Qp e K/P 
 
Soerguimento do Rift of ruptura Areias quartzo-feldspáticas (Qm-F) 
embasamento ransformante pobres em Lt e Qp, similares à area fonte 
 
Arco magmático Arco de ilhas ou Areias feldspato-líticas (F-L) 
 arco continental vulcanoclásticas com altas razões P/K e 
 Lv/Ls, gradando para areias quartzo- 
 feldspáticas derivadas de batólitos 
 
Reciclagem Cinturão orogênico ou Areias quartzo-líticas (Qt-Lt) ricas em Ls 
orogênica complexo de subducção (sedimentares e meta-sedimentares), 
 pobres em F e Lv, com razões variáveis 
 de Qm/Qp e Qp/L 
 
 
 
 
Problemas sem solução definida: 
 
- Reciclagem: grãos de rochas sedimentares mais antigas sendo repetidamente erodidos, redepositados, 
incorporados a novas rochas, e assim por diante. comum em bacias do tipo "foreland", e em algumas bacias 
intracratônicas (com altos ou "arcos internos"). 
 
- Desagregação diferencial no transporte (devida à clivagens, etc...) ---> feldspatos se concentram mais na 
fração mais fina. 
 
 
 
Bibliografia Básica 
 
Zuffa, G.G., p. 165-189, e Dickinson, W., p. 333-361, in: Zuffa, G.G. (Ed.) - 1985 - Provenance of Arenites. 
Dordrecht, D. Reidel, NATO-ASI Series, 408 p. 
 
 
 
 48 48 
 
 49 49 
3.6 - Diagênese Clástica 
 
A grande variedade de composição e textura dos sedimentos terrígenos implica numa complexa variação dos 
processos da sua diagênese. 
 
 
Controles: 
 
- composição detrítica (função essencialmente da proveniência, controlada por rochas-fonte, geografia e 
clima) 
- composição dos fluidos (função do inicialmente do ambiente de deposição, que controla a composição da 
água deposicional, texturas, estruturas e geometria dos sedimentos e portanto o fluxo de fluidos, e das 
próprias reações diagenéticas e das litologias associadas) 
- composição dos constituintes diagenéticos anteriormente formados 
- temperatura, pressão e tempo (parâmetros controlados pela história de soterramento da sequência, função 
essencialmente do ambiente tectônico) 
 
 
 
 
 
 
A diagênese clástica é caracterizada por sistemas geoquímicos muito dinâmicos: 
 
 - transferência de fluidos, dissolução e precipitação de minerais em grandes volumes e distâncias; influência 
das rochas associadas com os arenitos e conglomerados: lutitos, carbonáticas, evaporíticas, etc... 
 - destruição, geração e redistribuição de porosidade 
 - modificação da composição detrítica 
 - complexa sequência de processos: sucessão muitas vezes coerente na escala de unidades ou grandes 
corpos, mas variável de poro a poro. 
 
 
 
 
 50 50 
Feições Diagenéticas: Nomenclatura 
 
Arcabouço: grãos detríticos 
 
Espaço intersticial: pode ser ocupado por: 
 - poros --> fluidos 
 - "matriz" --> material fino (sindeposicional ou diagenética) 
 - cimento --> minerais precipitados a partir dos fluidos 
 
 
Texturas de constituintes diagenéticos: 
 
Recobrimento de grãos (circundando poros, pore lining): 
 - cutículas (coatings): cristais tangenciais à superfície dos grãos, ou sem estrutura (criptocristalina/amorfa) 
 - franjas (rims): cristais perpendiculares à superfície dos grãos 
 - crescimentos secundários (overgrowths): cristais de composição similar à do grão, com orientação óptica 
igual (sintaxiais) ou diferente (epitaxiais) do grão que recobrem. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Cimento de preenchimento de poro (pore-fill): 
 - agregados microcristalinos 
 - grandes cristais: "mosaico" 
 - poiquilotópico: grandes cristais, engolfando diversos grãos. 
 
Matriz de compactação: ("pseudomatriz"): por esmagamento de fragmentos macios, geralmente argilosos ou 
micáceos; reconhecida por empacotamento e composição heterogêneos. 
 
Substituição de grãos: (dissolução - precipitação simultâneas) 
 - marginal ("corrosão") 
 - interna: segundo clivagens, fraturas, zonação 
 - completa (pseudomórfica). 
 
 
Dissolução de grãos: 
 - marginal 
 - interna: grãos "alveolados" (honeycombed), poros intragranulares 
 - total; gerando moldes. 
 
 
 
 
 
 
 
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Interpretação de sequência diagenética: (regras de paragênese) 
 
Empacotamento: função de profundidade e tempo de soterramento: 
- Aberto (Pp < 40); contatos dominantemente pontuais; soterramento raso, ou ocorrente apenas após 
cimentação que sustentou o arcabouço. 
- Normal (Pp = 40-55); contatos pontuais, retos e côncavo-convexos; soterramento intermediário ou durante a 
cimentação. 
- Apertado (Pp > 55); contatos dominantemente côncavo-convexos e suturados; soterramento profundo, por 
longo tempo, ou em condições de alta T. 
 
Cimentação versus Compactação 
 
Um constituinte diagenético que ocorre entre muitos dos grãos foi precipitado antes de qualquer compactação 
considerável (pré-compactacional). 
 
Um constituinte diagentético que está ausente das áreas de contato intergranular foi precipitado após 
compactação substancial (pós-compactacional). 
 
Um constituinte diagenético presente apenas entre alguns dos contatos intergranulares foi precipitado ou 
durante a compactação(sin-compactacional), ou parcialmente, apenas em algumas áreas antes de 
compactação considerável (cimentação pré-compactacional parcial). 
 
Empacotamento x compactação: grandes valores de índice de proximidade (Pp > 50; Kahn, 1956) indicam 
que muita da compactação ocorreu antes da cimentação, e vice-versa. 
 
Franjas (rims), cutículas (coatings) and crescimentos (overgrowths) que são contínuos ao redor dos grãos são 
provavelmente pré-compactacioinais. Constituintes de recobrimento de grãos que ocorrem entre os grãos 
foram formados antes do soterramento. 
 
Constituintes de preenchimento de poros mais abundantes do que 35-45% (que corresponde à porosidade 
deposicional normal das areias) provavelmente precipitaram muito próximo à superfície, de modo a deslocar 
os grãos. Em alguns casos, entretanto, esses grandes volumes de constituintes intergranulares podem ser 
relacionados à intensa substituição dos grãos, que neste caso mostram forte corrosão ao longo de seus 
contatos com o constituinte diagenético. 
 
Basicamente, grandes volumes intergranulares sugerem ou uma precipitação precoce e/ou rasa de cimento 
intergranular, ou que o arenito nunca foi soterrado profundamente, oi que ele foi protegido da compactação 
por saturação precoce por óleo ou por pressões anormais de fluidos nos poros. 
 
Houseknecht (1987), Lundegard (1992) and Ehrenberg (1995) desenvolveram avaliações gráficas da 
importância relativa da cimentação e da compactação na destruição da porosidade dos arenitos. 
 
Sequência temporal relativa 
 
1) O constituinte diagenético que mais comumente está diretamente sobre os grãos é o mais precoce; aquele 
que preenche o centro dos poros é o mais tardio. 
 
2) A parte central de cimentos poiquilotópicos é mais precoce do que as porções mais próximas das margens 
dos grãos circundantes. 
 
3) Um constituinte X que inclui restos irregulares, corroídos de outro constituinte Y provavelmente substituiu 
este contituinte Y. 
 
4) Cristais regulares, bem-formados de um constituinte diagenético Y incluídos em outro constituinte 
diagenético X foram provavelmente ou engolfados pelo posterior crescimento de X sem substituição 
detectável, ou são posteriores, e substituíram X. 
 
5) Um constituinte X que está circundando ou sobrecrescendo outro constituinte Y é mais tardio do que Y. 
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6) Se as áreas cimentadas por um constituinte X mostram menor compactação dos que áreas cimentadas por 
outro constituinte coexintente Y, então X foi precipitado antes do que Y. Similarmente, se as áreas 
cimentadas mostram menor índice de proximidade do que as áreas porosas adjacentes, isto sugere que a 
cimentação ocorreu antes de substancial decréscimo do volume intergranular pela compactação 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 55 55 
 
Eodiagênese 
 
Processos são controlados pelo ambiente superficial, que é comumente o deposicional. 
 
Eodiagênese continental 
 
Água meteórica: caracterizada por alto CO3++, baixo SO4++e baixa concentração inicial; concentra por 
evaporação. 
 
Eodiagênese Continental sob Clima seco 
 
- Promovida sob intensa circulação e evaporação da água. 
- Normalmente com intensa oxidação da matéria orgânica e do Fe++. 
 
Hematita 
 Produto da oxidação de minerais ferro-magnesianos (avermelhamento secundário), ou por desidratação 
de hidróxidos detríticos (depositados junto com argilas). Ex.: red beds: Botucatu, unidades do SW dos EUA 
(Walker et al., 1978). 
Coberturas muito espessas podem inibir processos diagenéticos posteriores (como em ferricretes, lateritos). 
Técnica de observação: luz refletida oblíqua (fibra óptica). 
 
Carbonatos 
 Comumente são calcita sem Fe e Mg. Concentrações podem ocorrer como caliches ou calcretes no solo 
(ação de raízes e bactérias, que liberam CO2), ou ao longo do nível freático; precipitados sob condições 
semi-áridas (abastecimento de água episódico). podem ter a forma de nódulos, lentes, níveis maciços, 
crostas, rizólitos . 
Texturas: comumente microcristalina, mosaico fino, concrecional, fibrosa; excepcionalmente poiquilotópica. 
Precipitação deslocante (displacive precipitation) de cimento deslocando grãos e/ou material fino é comum. 
Ex.: África do Sul, Fm Sergi do Recôncavo. 
 
Dolomita pode formar concentrações similares (dolocretes) sob condições áridas. Razão Mg/Ca é depletada 
porque o Ca vai para sulfatos ou para calcretes precipitados a montante. 
 
 
 
Argilas Autigênicas (neoformadas) 
 Principalmente esmectitas, da alteração de ferromagnesianos, feldspatos e vidro vulcânico. Texturas: 
franjas, pseudomorfos de grãos (Walker et al., 1978). 
Arenitos líticos vulcanoclásticos com abundantes esmectitas (básicos: nontronita; ácidos: montmorilonita) + 
zeolitas + opala + óxidos. 
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Argilas Mecanicamente Infiltradas 
 Argilas detríticas (normalmente esmectitas) infiltradas nos sedimentos pelas enxurradas, devido ao 
rebaixamento do lençol freático. 
Condições de concentração: na zona vadosa (pequena quantidade, pouca preservação; retrabalhamento); ao 
longo do nível freático (queda da velocidade de infiltração); sobre barreiras de permeabilidade (embasamento 
raso, camadas lamosas); sob drenagens escavadas (enxurradas mais frequentes); nos leques aluviais 
proximais (enxurradas mais frequentes e intensas). 
Texturas: cutículas, massas preenchendo poros, agregados geopetais (pendulares) e meniscos na zona 
vadosa; impurezas aprisionadas. 
Desidratação e contracão diagenética (shrinkage): descolamento, fragmentação, porosidade. 
Inibição da diagênese posterior pelo recobrimento dos grãos promove a preservação da porosidade. 
Infiltracão abundante é prejudicial à porosidade e permeabilidade, devido à obliteração dos poros, criação de 
barreiras. 
Exemplos: Formação Sergi (Bacia do Recôncavo: Moraes & De Ros, 1990); Fm. Açu (Bc. Potiguar); SW dos 
EUA (Walker et al., 1978). 
 
 
 
Sílica 
 Concentrações eodiagenéticas de sílica (silcretes) são precipitadas sob condições de intensa aridez: alto 
pH (alcalino) promovendo dissolução de silicatos. Particularmente estimuladas pela liberação de sílica pela 
alteração superficial de materiais vulcânicos. 
Mineralogia e textura são função da concentração de sílica e de outros íons. 
Formas de sílica (Thiry e Millot, 1987): 
- Opala-A (amorfa) e Opala-CT (cristobalita-tridimita; criptocristalina); precipitada sob alta concentração de 
sílica, Mg++, Na+, etc...; meta-estáveis no soterramento, passa às outras formas): forma cutículas ("verniz do 
deserto"), agregados colomorfos ou maciços; "lepisferas". 
- Calcedônia: quartzo fibroso; ocorre como franjas, esferulitos. 
- Microquartzo ("chert", "sílex"): precipitado sob menores concentrações de sílica e outros íons. Ocorre como 
mosaico fino; intergranular, deslocante, nódulos, massas. 
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- Megaquartzo: precipitado de soluções diluídas; como mosaico grosso, franjas de cristais prismáticos, ou 
crescimentos. 
Exemplos de silcretes: Austrália, África do Sul, NE do Brasil (ex.: Sete Cidades - PI), Formações Santa Tecla 
e Botucatu (associação com vulcânicas). 
 
 
Feldspatos 
 Origem: dissolução de feldspatos detríticos, alteração de micas  K+, SiO2 em solução, concentram-se 
por evaporação. 
Feldspatos autigênicos tem estrutura cristalina mais perfeita e composição mais pura dos que os de 
temperatura mais alta. 
Texturas: - crescimentos (normalmente epitaxiais); 
- substituição pseudomórfica de grãos de feldspatos detríticos por agregados microcristalinos  aspecto turvo 
"vacuolizado". 
Ex.: Permo-Triássico da Espanha (Morad et al., 1989), e Inglaterra (Waugh, 1978), Fm. Açu (Cretáceo, Bc. 
Potiguar). 
 
 
Óxidos de Titânio 
 Titânio pouco móvel na superfície  concentração residual por alteração de óxidos detríticos (ilmenita, 
titanomagnetita), silicatos (biotita, anfibólios, esfêno)  precipitação de leucoxênio (agregados 
criptocristalinos - branco ou amarelo leitoso em luz refletida oblíqua), de anatásio (bipirâmides), e/ou de rutilo 
(prismático). 
 
 
Sulfatos (anidrita, gipsita ou barita) 
 Em climas áridos,