Rochas Sedimentares

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ST 409 – ELEMENTOS DE GEOLOGIA E MECÂNICA DOS SOLOS
ROCHAS SEDIMENTARES
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ROCHAS SEDIMENTARES
„ ROCHAS SEDIMENTARES: são as rochas que se formaram 
tanto pela atividade mecânica como química dos agentes do 
intemperismo sobre rochas pré-existentes. São o acúmulo do 
produto da decomposição e desintegração de todas as rochas 
presentes na Crosta.
As áreas de ocorrência são denominadas BACIAS 
SEDIMENTARES. Ex: bacia sedimentar do Paraná, bacia 
sedimentar de São Paulo.
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ROCHAS SEDIMENTARES
„ As rochas sedimentares são produtos do intemperismo
mecânico e químico, representando apenas 5% (em volume) 
do exterior da Terra.
„ Contêm evidências de ambientes passados.
„ Muitas vezes, contêm fósseis.
„ Fornecem informações sobre transporte de sedimentos 
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CONDIÇÕES NECESSÁRIAS PARA A FORMAÇÃO DE 
UMA ROCHA SEDIMENTAR
„ Pré-existência de rochas.
„ Presença de agentes móveis ou imóveis que desagreguem ou 
desintegrem aquelas rochas.
„ Presença de agente transportador dos sedimentos.
„ Deposição desse material em uma bacia de acumulação, 
continental ou marinha.
„ Consolidação desses sedimentos.
„ Diagênese: transformação do sedimento em rochas definitivas.
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CONDIÇÕES NECESSÁRIAS PARA A FORMAÇÃO DE 
UMA ROCHA SEDIMENTAR
„ LITIFICAÇÃO (DIAGÊNESE): último processo que ocorre 
na formação das rochas sedimentares. o processo é divido em:
„ CIMENTAÇÃO: cristalização de material carreado pela 
água que percola pelos vazios do sedimento (espaço de 
vazios deixados pelas partículas sólidas), preenchendo-os e 
dando coesão ao material;
„ COMPACTAÇÃO: compressão dos sedimentos devido ao 
peso daqueles sobrepostos, havendo gradual diminuição da 
porosidade (redução dos vazios);
„ AUTIGÊNESE: formação de novos minerais in situ.
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ESTRUTURA DAS ROCHAS SEDIMENTARES
„ As rochas sedimentares são caracterizadas por sua 
estratificação, pois são geralmente formadas de camadas 
superpostas que podem diferir uma das outras em composição, 
textura, espessura, cor, resistência, etc.
„ Os planos de estratificação, também chamados de planos de 
sedimentação, são normalmente planos de fraqueza da rocha, 
que muito influem no seu comportamento mecânico.
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INTEMPERISMO
„ Intemperismo ou Meteorização: conjunto de 
processos mais geral que ocasiona a 
desintegração e decomposição das rochas e 
dos minerais por ação de agentes 
atmosféricos e biológicos.
„ Importância geológica: destruição das rochas 
para originar solos, sedimentos e as rochas 
sedimentares.
„ Benefícios econômicos: concentração de 
minerais úteis ou minérios (ouro, platina, 
pedras preciosas, etc). Formação de 
depósitos enriquecidos de Cu, Mn, Ni, etc.
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INTEMPERISMO E EROSÃO
„ INTEMPERISMO: fenômeno de alteração das rochas 
executado por agentes essencialmente imóveis.
„ EROSÃO: remoção e transporte dos materiais por meio de 
agentes móveis (água, vento).
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AGENTES DO INTEMPERISMO
„ Físicos ou mecânicos (desagregação)
„ variação da temperatura;
„ congelamento da água;
„ cristalização de sais;
„ ação física de vegetais.
„ Químicos (decomposição)
„ hidrólise;
„ hidratação;
„ oxidação;
„ carbonatação;
„ ação química dos organismos e dos materiais orgânicos.
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FATORES QUE INFLUEM NO INTEMPERISMO
„ CLIMA: em regiões quentes e úmidas predomina 
intemperismo químico e em regiões geladas e nos desertos 
predomina intemperismo físico.
„ TOPOGRAFIA.
„ TIPO DE ROCHA.
„ VEGETAÇÃO.
1111
TIPOS DE INTEMPERISMO
„ INTEMPERISMO FÍSICO: ação 
da variação da temperatura 
expansão - contração → desintegração
„ congelamento da água: 
aumento de volume de 
aproximadamente 10%.
„ cristalização de sais: força de 
cristalização.
„ ação física dos vegetais: 
crescimento de raízes.
1212
INTEMPERISMO QUÍMICO
A água, carregada de O2, CO2, e às vezes de 
nitratos e nitritos podem ficar impregnados 
de ácidos, sais e produtos orgânicos e 
iniciar ataques às rochas.
„ Hidrólise: a reação de qualquer substância com 
a água. Íons de hidrogênio atacam e substituem 
outros íons (formação de novas substâncias). 
Ex: KALSI3O8 + H2O → HALSI3O8 + 
KOH (feldspato, ortoclásio)
„ Hidratação: adição de moléculas de água 
aos minerais formando novos compostos. 
Ex: CASO4 + H2O → CASO4 .2H2O
Provoca também o aumento de volume –
desintegração.
„ Carbonatação: (decomposição por CO2) 
CO2 contido na água forma ácido 
carbônico. 
Ex: CO2 + H2O → H2CO3
CACO3 + H2CO3→ CA(HCO3)2
(calcita) + (ác. carb.) → (bicarbonato de 
cálcio)
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INTEMPERISMO QUÍMICO
„ OXIDAÇÃO: qualquer reação quando os elétrons são perdidos 
de um elemento. Decomposição dos minerais pela ação 
oxidante de O2 E CO2 dissolvidos na água: hidratos, óxidos, 
carbonatos, etc. Minerais contendo Fe, Mn, S, Cu são mais 
susceptíveis à oxidação.Ex: 
„ Fe++→ Fe+++
„ Fe(HCO3)2 + O2→ Fe2O3NH2O + HCO3 (LIMONITA)
„ DECOMPOSIÇÃO QUÍMICO-BIOLÓGICA: ação química 
dos organismos – muito variada
1414
DECOMPOSIÇÃO DAS ROCHAS
1515
DECOMPOSIÇÃO DAS ROCHAS
„ Grupo resultante da decomposição de um granito:
„ minerais inalteráveis: quartzo, zircão e muscovita.
„ resíduos insolúveis: argilas, substâncias corantes.
„ substâncias solúveis: sais de K, Na, Fe, Mg e Sílica.
„ Substâncias solúveis:
„ geralmente transportado para o mar (salinização);
„ regiões de alta evaporação (depósitos);
„ sílica, geralmente depositadas em fraturas, e como material de 
cimentação.
„ Substâncias insolúveis:
„ podem permanecer no local;
„ grãos de quartzo formam camadas de areia;
„ partículas de argila são transportadas, e depois sedimentadas para 
formar camadas de lama.
1616
CLASSIFICAÇÃO DAS ROCHAS SEDIMENTARES
Prevalece o critério genético, sendo de origem externa.
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ROCHAS SEDIMENTARES
1818
ROCHAS DE ORIGEM MECÂNICA
„ Também denominadas: clásticas ou detríticas são formadas a partir da 
desagregação de rochas pré-existentes pelo transporte da ação separada ou 
conjunta da gravidade, vento, água e gelo, e depositada posteriormente. A 
composição destes sedimentos reflete os processos de intemperismo e a 
geologia da área da fonte.
„ Características:
„ inicialmente inconsolidado constituindo o sedimento;
„ dimensões das partículas: coloidais até centímetros e blocos maiores;
„ após compactação e/ou cimentação – rochas sedimentares ou rocha 
estratificada;
„ substâncias cimentantes mais comuns: sílica, carbonato de cálcio, 
limonita, gipso, barita, etc.
„ Subdivisões de acordo com diâmetros predominantes:
„ grosseira;
„ arenosas;
„ argilosas.
1919
ROCHAS DE ORIGEM MECÂNICA 
ROCHAS GROSSEIRAS
Φ ≥ 2 mm e são originadas por depósitos 
coluviais de tálus e os de aluvião. Tipos:
„ Conglomerados: fragmentos 
arredondados, transportados e 
depositados. O tamanho dos 
fragmentos varia de seixos até
matacões.
„ Brechas: fragmentos angulosos e 
cimentados por sílica, carbonato 
de cálcio, etc; o que demonstra 
que o transporte não foi muito 
grande.
2020
ROCHAS DE ORIGEM MECÂNICA 
ROCHAS ARENOSAS
São as mais representativas e 
comuns, com diâmetros entre 0,01 
e 2 mm. Tipos:
„ Arenitos: constituídas de 
partículas ou grânulos de quartzo 
detrítico, subangulares ou 
angulares. O cimento pode ser 
sílica, carbonato e cálcio, 
substâncias ferruginosas, etc.
„ Siltito: granulação finíssima Φ ≥
0,01 mm, formados por erosão 
fluvial, lacustre ou glacial. 
Apresentam camadas muito finas 
identificadas por diferentes faixas 
coloridas (películas de óxido de 
ferro).
2121
ROCHAS DE ORIGEM MECÂNICA 
ROCHAS ARGILOSAS
São representadas pelos mais finos sedimentos mecanicamente 
formados, com Φ ≤ 0,01 mm até dimensões coloidais. São 
divididos em três grupos:
„ Grupo do caulim
„ Grupoda montmorillonita
„ Grupo das illitas (hidrômicas)
Ex: folhelhos (camadas horizontais bem destacadas em planos) e 
argilito (planos horizontais são menos comuns).
Folhelho. Fonte: Museu “Heinz Ebert" rc.unesp Argilito. Fonte: Museu “Heinz Ebert" rc.unesp
2222
ROCHAS DE ORIGEM MECÂNICA
„ Resumo: as rochas sedimentares clásticas formam a grande 
família das rochas sedimentares. O tipo de sedimento 
originário concede o nome a rocha formada.
2323
ROCHAS DE ORIGEM QUÍMICA
Além dos produtos clásticos depositados mecanicamente, 
resultam do intemperismo compostos solúveis que tem 
destinos diversos. Estes compostos podem precipitar junto 
com as frações detríticas e sofrer cimentação. Entretanto, é
importante frizar que a maior parte dos compostos solúveis são 
levados aos mares (salinidade):
„ Calcárias: precipitados em bacias através de mudanças físico-
químicas do meio. Ex. mármore travertino, crescimento de 
estalactites e estalagmites, dolomitos, etc.
„ Ferruginosas: origem inorgânica e química.
„ Silicosas: precipitação de soluções cujo constituinte 
predominante é a sílica. Ex. sílex de origem química.
„ Salinas: produto da precipitação química das bacias. Ex. 
cloretos, sulfatos, boratos, nitratos, etc.
2424
ROCHAS DE ORIGEM ORGÂNICA
„ São depósitos sedimentares devidos, direta ou indiretamente, à atividade 
animal e/ou vegetal de natureza diversa. Esses materiais acumulam-se 
principalmente no fundo dos mares:
„ Calcárias: acúmulo de conchas ou carapaças de composição 
carbonatada.
„ Carbonosas: acúmulo de matéria vegetal com posterior carbonização, 
total ou parcial, e consolidada. Compreende as turfas e carvão.
„ Os carvões são classificados em lignito, carvão betuminoso e antracito
conforme diminuição da porcentagem de matéria volátil e o aumento do 
conteúdo de carbono.
„ rochas carbonatadas (calcáreo, giz);
„ rochas fosfatadas (fosforito, guano);
„ rochas ferríferas (limonita);
„ rochas silicosas (diatomitos);
„ rochas carbonosas (carvão, antracito).
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ROCHAS SEDIMENTARES NÃO CLÁSTICAS RESIDUAIS
„ Na condição de ações climáticas, topográficas e de vegetação, 
os solos de uma determinada região podem sofrer sensíveis 
modificações.
„ A retirada e aumento de determinados componentes pode levar 
o solo ao concrecionamento em um primeiro estágio e a 
crustificação (geração de crostas) em um estágio final. Ex: 
cangas.
2626
APLICAÇÃO PRÁTICA DE ROCHAS
SEDIMENTARES -EDIFICAÇÕES
„ As rochas sedimentares bem cimentadas podem se constituir 
em bom material para blocos de fundação e de alvenaria, 
calçadas, meios fios, etc. Ex: arenito de botucatu.
2727
APLICAÇÃO PRÁTICA DE ROCHAS
SEDIMENTARES -EDIFICAÇÕES
„ Quando poucos cimentados ou trabalhados por agentes 
geológicos, as rochas sedimentares podem dar origem a 
depósitos de areias e pedregulhos ou de lamitos, com imensa 
utilização na construção civil, os primeiros no concreto e os 
últimos, na fabricação de tijolos e cerâmicas.
2828
APLICAÇÃO PRÁTICA DE ROCHAS
SEDIMENTARES -EDIFICAÇÕES
2929
APLICAÇÃO PRÁTICA DE ROCHAS
SEDIMENTARES -EDIFICAÇÕES
3030
APLICAÇÃO PRÁTICA DE ROCHAS
SEDIMENTARES -EDIFICAÇÕES
3131
APLICAÇÃO PRÁTICA DE ROCHAS
SEDIMENTARES - ATERROS
„ Os solos originados de rochas sedimentares, especialmente as 
argilo-arenosas, podem ser utilizadas com certa tranquilidade
em aterros, já que combinando o atrito das areias com a coesão 
das argilas dão, como produto final, um material com boa 
resistência e de relativamente fácil trabalhabilidade.
„ Os problemas surgem quando solos são predominantemente 
arenosos, pois são vulneráveis à erosão pela água das chuvas e 
ventos.
3232
APLICAÇÃO PRÁTICA DE ROCHAS
SEDIMENTARES - TALUDES
„ A estabilidade do talude está diretamente associada à direção 
do plano de estratificação da rocha.
3333
APLICAÇÃO PRÁTICA DE ROCHAS
SEDIMENTARES - TÚNEIS
„ A direção predominante do plano de estratificação da rocha é
fundamental para o comportamento do maciço na frente de 
escavação e dos possíveis tipos de tratamento e escoramento.
3434
APLICAÇÃO PRÁTICA DE ROCHAS
SEDIMENTARES - TÚNEIS
„ Situação 1: túnel sempre nas mesmas camadas horizontais. 
Esta situação é desfavorárel, pois pode ocorrer desplacamento
do teto por ação de flexão.
3535
APLICAÇÃO PRÁTICA DE ROCHAS
SEDIMENTARES - TÚNEIS
„ Situação 2: túnel corta camadas diferentes, mergulhantes. 
Situação desfavorável, pois com a escavação as placas de 
rochas tendem a ser descalçadas, originando grandes 
desmoronamentos.
3636
APLICAÇÃO PRÁTICA DE ROCHAS
SEDIMENTARES - TÚNEIS
„ Situação 3: túnel atravessa camadas verticais diferentes. Esta é
uma situação favorável, pois não há descalçamento das placas 
de rocha na escavação.
3737
APLICAÇÃO PRÁTICA DE ROCHAS
SEDIMENTARES - TÚNEIS
„ Situação 4: túnel atravessa as mesmas camadas mergulhantes. 
Situação desfavorável no pé-direito do lado direito e favorável 
no pé-direito do lado esquerdo. Exigência de espessura 
assimétrica da abóboda de concreto armado.
3838
APLICAÇÃO PRÁTICA DE ROCHAS
SEDIMENTARES - TÚNEIS
„ Situação 5: túnel atravessa as mesmas camadas verticais. 
Situação desfavorável, pois as lajes são descalças durante a 
escavação. O desmoronamento é menor do que quando são 
encontradas camadas horizontais.
3939
APLICAÇÃO PRÁTICA DE ROCHAS
SEDIMENTARES - TÚNEIS
„ Situação 6: túnel atravessa camadas mergulhantes duas vezes. 
A situação é desfavorável no teto do pé-direito esquerdo e 
favorável no pé-direito lado direito.
4040
APLICAÇÃO PRÁTICA DE ROCHAS
SEDIMENTARES - TÚNEIS
„ Situação 1: muito estável
„ Situação 2: pouco estável
„ Situação 3: razoavelmente 
estável
„ Situação 4: muito estável
„ Situação 5: muito estável
„ Situação 6: pouco estável 
(rocha ígnea diaclasada)
4141
APLICAÇÃO PRÁTICA DE ROCHAS
SEDIMENTARES - BARRAGENS
„ O empuxo das águas provoca esforços horizontais que tendem 
a fazer com que a barragem deslize, independente do tipo de 
rocha de fundação. O que vai impedir o deslizamento será o 
atrito entre a base da barragem e a rocha. Para aumentar esse 
atrito é que se engasta a estrutura na rocha através da 
escavação de dentes.
„ Em algumas situações desfavoráveis é comum a utilização de 
tirantes de aço ancorados abaixo do último plano de 
estratificação. Esta medida garante a estabilidade do maciço e 
aumenta a interligação da base da barragem com a rocha de 
fundação.
4242
APLICAÇÃO PRÁTICA DE ROCHAS
SEDIMENTARES - BARRAGENS
„ Problemas de erosão:
„ A erosão interna é provocada pela percolação de águas ácidas 
através das camadas, dissolvendo o carbonato de cálcio e 
deixando nas camadas vazios que irão progressivamente 
aumentando até atingirem cavernas de grandes dimensões.
4343
APLICAÇÃO PRÁTICA DE ROCHAS
SEDIMENTARES - BARRAGENS
„ Problemas de erosão:
„ A erosão externa é provocada pelas águas que saem da 
barragem, via estruturas hidráulicas como o vertedouro, a 
descarga de fundo, etc. Essas correntes turbilhonadas, via de 
regra dotadas de grande velocidade, poderão levar, em pouco 
tempo, um volume enorme de rochas sedimentares pouco ou 
medianamente cimentadas.
4444
APLICAÇÃO PRÁTICA DE ROCHAS
SEDIMENTARES - FUNDAÇÕES
„ Os sedimentos recentes, atualmente 
concentrados nas planícies de inundação 
dos cursos d’água (que estão em pleno 
processo de erosão-transporte-deposição e 
que ainda não sofreram mais diagênese, 
senão a pressão do próprio peso das 
camadas sobrepostas), mostram algumas 
características que influem nos projetos 
de fundações: presença d’água muito 
próxima da superfície e a presença de 
camadas lenticulares de argila no perfil 
(argila mole).
„ Outros problemas estão associadosa 
rochas calcáreas em contato com águas 
ácidas, provocando erosão interna, e 
arenitos pouco cimentados que estão 
sujeitos a erosão externa.
4545
APLICAÇÃO PRÁTICA DE ROCHAS
SEDIMENTARES - CARVÃO MINERAL
O carvão mineral é uma rocha sedimentar combustível, de cor 
preta e de vital importância na moderna indústria, pois, além 
da sua utilização em usinas termelétricas e na siderurgia, 
constitui uma das principais matérias-primas na fabricação de 
vários tipos de plásticos e compostos químicos.
4646
OBRIGADO PELA ATENÇÃO.
Leituras: 
Capítulo 6 de CHIOSSI, N. J. (1975).
e
Capítulo II e III de LEINZ, V. (1998)
Pesquisas adicionais:
„ www.rc.unesp.br/museudpm/
„ www.periodicos.capes.gov.br
„ www.abge.com.br
„ Bibliotecas, Internet, etc.…
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	CONDIÇÕES NECESSÁRIAS PARA A FORMAÇÃO DE UMA ROCHA SEDIMENTAR
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