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Principais etapas da formação de rochas sedimentares EPL – Hélder Giroto Paiva

Terra um planeta geologicamente activo:

Geodinâmica externa – o Sol fornece energia para que, na superfície terrestre, ocorra evapotranspiração, iniciando- se o ciclo da água e, consequentemente, a erosão e a modelação do relevo.

2

Geodinâmica interna – o calor

interno da Terra aciona os

movimentos de convecção e,

consequentemente, o

das placas litosféricas.

movimento

Ciclo das rochas 3

Na sequência desta atividade externa e interna formam-se os

diferentes tipos de rochas: sedimentares, metamórficas e

magmáticas, que se interrelacionam de forma dinâmica.

Rochas 4

São as unidades estruturais da crusta e do manto (agregados

naturais) constituídas, em regra, por um ou vários minerais

associados.

Formações rochosas no Parque Nacional da Serra da Capivara, Brasil

Formação de rochas sedimentares 5

Etapas de formação

Meteorização

Meteorização mecânica

Meteorização química

Erosão Transporte Deposição Afundamento Diagénese

Compactação

Desidratação

Cimentação

Recristalização

Formação de rochas sedimentares 6

Meteorização 7

Alteração das rochas que afloram à superfície da crusta, por

ação de agentes externos variados, como a água, ar, vento,

mudanças de temperatura e os seres vivos.

Tipos de meteorização 8

Meteorização física ou mecânica – fragmentação da rocha

em pedaços cada vez mais pequenos, sem que ocorram

transformações químicas que alterem a sua composição. Meteorização química – alteração na composição química e

mineralógica (alguns minerais são destruídos e outros

às novas formados). Estes últimos são mais estáveis face

condições ambientais em que se encontram.

Meteorização física ou mecânica 9

Frequente em zonas geladas e desér ticas

Ação da água;

Ação do gelo ou crioclastia;

Ação do calor ou termoclastia;

Ação dos seres vivos;

Crescimento dos minerais ou haloclastia;

Alívio de pressão/descompressão à superfície.

Meteorização física 10

A fragmentação das rochas (meteorização física) aumenta a

superfície exposta aos agentes de meteorização. Nas zonas

mais expostas pode ocorrer uma alteração química de alguns

minerais.

Ação da água 11

A água do mar , dos rios e das chuvas acelera o desgaste e

fragmentação das rochas.

A variação cíclica dos teores em água das rochas (alternância

de períodos secos e húmidos) origina aumentos de volume e

retrações que geram tensões que fracturam e desagregam o

material rochoso.

Ação do gelo ou crioclastia 12

A água que penetra nas fraturas e poros da rocha congela,

por abaixamento da temperatura, aumentando o seu volume.

Este exerce uma pressão que aumenta as fissuras já existentes

(ou origina novas fendas), contribuindo para a sua

desagregação. Este fenómeno é designado por gelivação.

Ação da temperatura ou termoclastia 13

As variações de temperatura provocam um

movimento sistemático (a rocha dilata quando a

temperatura aumenta e contrai quando diminui)

que leva à fraturação, com formação de

materiais soltos.

Ação dos seres vivos 14

As raízes são responsáveis pelo aparecimento e alargamento

de fendas.

Certos animais escavam tocas ou galerias que aumentam o

grau de degradação da rocha ou a expõem ainda mais a

outros agentes de meteorização.

Serra de Sintra Toupeira

Crescimento de minerais ou haloclastia 15

A água que está nos poros e fraturas das rochas contém sais

dissolvidos que podem precipitar, originando cristais que ao se

desenvolverem, exercem forças expansivas que contribuem

para a desagregação da rocha.

Descompressão à superfície/alivio de

tensão 16

As rochas formadas em profundidade, sob grande pressão,

expandem, fracturam e formam diacláses (fendas) quando são

aliviadas do peso das rochas suprajacentes.

Magoito

Disjunção esferoidal 17

Massas de rocha sólida são “cortadas”por fendas segundo um

padrão aproximadamente cúbico, que posteriormente por

ação da meteorização se tornam em núcleos esféricos.

Magoito

Disjunção esferoidal/esfoliação 18

Formação de fendas, subdivididas numa série de capas

concêntricas em torno de um núcleo mais duro de rocha,

lembrando as “escamas”/cascas de uma cebola.

Montemor

Meteorização química 19

Frequente em regiões quentes e húmidas.

Agentes de Meteorização Química:

Água com diferentes substâncias dissolvidas;

Oxigénio e dióxido de carbono atmosféricos;

Diferentes substâncias produzidas pelos seres vivos.

Processos/reações que podem ocorrer durante a meteorização

química:

Hidratação/Desidratação;

Hidrólise;

Oxidação/Redução

Dissolução;

1 - Hidratação/desidratação 20

aumento do volume dos minerais, facilitando a desintegração

da rocha.

Hidratação + 3 H2O

Hematite – Fe2O3 Limonite – 2Fe(OH)3

Gesso – CaSO4.2H2O

Desidratação + H2O

4 Anidrite – CaSO4. + 2H2O

2 - Hidrólise 21

Para ocorrer hidrólise é necessário a presença de água

ligeiramente ácida.

A acidez deve-se essencialmente à dissolução de CO2 quando

a água da chuva se forma na atmosfera ou quando a água

circula pelo solo e rochas dissolvendo o CO2 existente.

Forma-se ácido carbónico que se ioniza para formar o protão

H+ e ião bicarbonato

H2O + CO2 H2CO3

ácido

carbónico

H+ + HCO- 3

Água Dióxido

de carbono

protão ião

bicarbonato

Carbonatação 22

As águas acidificadas podem reagir, ex: com o carbonato de

cálcio (que forma o mineral calcite, existente nos calcários),

formando produtos solúveis (cálcio e hidrogenocarbonato) que

são removidos em solução.

Lápias, Pedra Furada, Sintra Lápias, Serra de Sicó, Pombal

Águas acidificadas 23

A atividade das águas acidificadas está bem patente nos

monumentos e edifícios construídos com calcário ou mármore,

principalmente nas regiões mais poluídas (ação da chuva

ácida)

Campos de lápias 24

As águas acidificadas provocam o alargamento de fissuras nas

quais circulam. Podem conduzir à formação de grutas e campos

de lápias.

Lápias, Cabo Carvoeiro

Terra rossa 25

O calcário contém, geralmente, sílica e argila misturadas e,

como essas substâncias não são solúveis, ficam no local,

originando depósitos, geralmente avermelhados devido à

presença de óxido de ferro – Terra rossa.

2 - Hidrólise

Os feldspatos são facilmente alterados pelas águas

acidificadas, sofrendo reacções de hidrólise.

O ião potássio e a sílica são removidos em solução e forma-se

um mineral novo – a caulinite (que faz parte dos minerais de

argila) Reação de caulinização.

26

2 - Hidrólise 27

Feldspato Caulinite

3 - Oxidação/redução 28

Oxidação – processo pelo qual um átomo ou um ião perde

electrões.

Redução - processo pelo qual um átomo ou um ião ganha

electrões.

4 - Dissolução 29

Reacção dos minerais com a água ou com um ácido, resultando

iões livres em solução. O mineral desaparece.

Ex: Halite (NaCl) em água água salgada.

Devido à sua polaridade, as moléculas de água dispersam os

iões Na+ e Cl-, ficando a rodeá-los.

Em resumo:

Meteorização bioquímica 30

Quando ocorre intervenção de seres vivos na alteração de

minerais.

Actuação de líquens sobre as rochas

Meteorização do granito 31

Granito

Feldspato

Quartzo

Micas (biotite + moscovite)

Meteorização do granito 32

Remoção das camadas

suprajacentes; movimentos da crusta Granito em

profundidade

Afloramento do granito.

Formação de diacláses (fracturas)

Atmosfera oxidante; águas acidificadas; actividade

dos seres vivos

Alteração do granito

Alteração dos minerais

primários; arenização; caos

de blocos

Meteorização do granito 33

Granito

é formado por

Quartzo (mineral

resistente ) Micas Feldspato

origina

Areias quartzosas

pode originar origina

Minerais de

argila

-Compostos de ferro;

-Minerais de argila

Argilas

Erosão 34

Remoção dos fragmentos resultantes da meteorização, por

ação de agentes variados como a água, o vento, o gelo, etc

Chaminés-de-fada – originadas pela ação erosiva das águas

Blocos pedunculados 35

Originados pela ação erosiva do vento (que em conjunto com

as partículas que transporta desgasta as rochas como se fosse

uma lixa), que atua sobre as diferentes rochas de um modo

diferenciado, preferencialmente ao nível do solo.

Serra de Sintra

Transporte 36

Os materiais resultantes da meteorização são, em regra,

transportados para outros locais por ação da água, vento e

gravidade.

Durante o transporte sofrem modificações como

arredondamento e granotriagem.

Agentes de transporte

Transporte pelo vento 37

Pode realizar-se por suspensão, saltação ou deslizamento.

O seu poder de transporte depende da intensidade e do

tamanho das partículas.

Atua preferencialmente em regiões áridas, sem vegetação.

Transporte ao longo de um rio 38

É o principal agente de transporte. Pode ocorrer no estado sólido ou líquido. Os materiais transportados podem ir em solução ou sob a forma de detritos/clastos.

Modificações durante o transporte 39

Arredondamento – Devido aos choques entre os materiais

e ao atrito com as rochas da superfície, os fragmentos

vão perdendo as arestas, ficando mais lisos e curvos.

Pelo grau de arredondamento deduz-se a duração do transporte.

Reduzido

transporte

Transporte

mediano

Elevada duração de

transporte

Modificações durante o transporte 40

Granotriagem ao longo de um rio 41

Deposição 42

Ocorre quando o agente transportador perde energia e os

materiais transportados ficam depositados – formação de

sedimentos.

Praia de Ribeira d`Ilhas

Tipos de sedimentos 43

Sedimentos detríticos ou clastos – fragmentos de dimensões variadas, resultantes da alteração de outras rochas.

Sedimentos de origem química – resultantes da precipitação de substâncias dissolvidas na

Sedimentos biogénicos – compostos por restos de seres vivos, como conchas e outras peças esqueléticas, fragmentos de plantas, pólen, etc.

água.

Tipos de sedimentos 44

Deposição 45

A deposição dá-se, geralmente, em camadas sobrepostas –

estratos, horizontais e paralelas, sobretudo quando ocorre em

ambiente aquático

Estratos 46

TECTO JUNTA DE ESTRATIFICAÇÃO

ESTRATO JUNTA DE ESTRATIFICAÇÃO

MURO

Deposição

intensidade e/ou na direção do agente de transporte.

47

Estratificação cruzada – frequente em ambientes de

sedimentação fluviais e eólicos. Revela uma variação na

Diagénese

Conjunto de processos fisico-químicos que transforma os

coerentes e sedimentos móveis

consolidadas.

em rochas sedimentares

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Diagénese 49

Compreende:

Compactação

Desidratação

Cimentação

Recristalização

Diagénese

Compactação – compressão de sedimentos pelas camadas

superiores que sobre eles se foram depositando, com

consequente, expulsão de água (desidratação), diminuição da

porosidade e do seu volume.

50

Diagénese 51

Cimentação – preenchimento dos espaços entre os sedimentos

por um “cimento” – novos minerais resultantes da precipitação

de substâncias químicas dissolvidas na água (SiO2; CaCO3,

óxidos de ferro, etc). O cimento liga as partículas formando

uma rocha consolidada.

Diagénese 52

Recristalização – transformação dos minerais iniciais noutros

minerais, por alteração das suas estruturas cristalinas devido a

modificações nas condições de pressão e temperatura,

circulação de água e outros fluidos onde estão dissolvidos

certos iões.