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Rochas Sedimentares

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RochasAs rochas são unidades estruturais da crosta e do manto que possuem características próprias, sendo formadas em regra, por um ou por vários minerais associados.

Existem 3 tipos de Rochas: Sedimentares; Magmáticas; Metamórficas.

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Minerais – sua identificaçãoOs minerais são:corpos sólidos com estrutura cristalina (os seus constituintes apresentam um arranjo ordenado);naturais (em cuja formação não há intervenção humana);inorgânicos (em cuja formação não há intervenção de seres vivos);com composição química definida dentro de certos limites (um mineral apresenta sempre os mesmos elementos combinados nas mesmas proporções, no entanto, devido à semelhança de características de alguns átomos/iões, elas podem intersubstituir-se em proporções variáveis).

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Minerais – sua identificaçãoA composição química e estrutural dos minerais, conferem-lhes propriedades físicas e químicas que auxiliam na sua identificação – já foram identificados cerca de 4000 minerais.

Propriedades físicas:•Óticas: cor, risca/traço e brilho/lustre;•Mecânicas: dureza, clivagem e fratura;•Densidade.Propriedades químicas:•Reação aos ácidos;•Sabor;•Etc.

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Minerais – CorQuanto à cor, os minerais podem ser:Idiocromáticos (do grego ídios=próprio + khrõma=cor): apresentam uma cor característica e própria.Ex: malaquite é verde, azurite é azul e pirite é amarelo-latão.Alocromáticos (do grego állos=outros + khrõma=cor): não apresentam cor constante, em alguns casos devido à mistura de pequenas quantidades de certos elementos químicos (ex. quartzo) e, noutros, devido à substituição de certos elementos por outros diferentes.Ex: quartzo pode ser incolor, branco, róseo, lilás, amarelo, negro, etc.

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Minerais – Risca ou TraçoÉ a cor do mineral quando reduzido a pó, é constante e pode ser completamente diferente da cor do mineral (Ex: hematite – mineral de cor preta ou castanha, cuja risca apresenta uma cor vermelho-sangue)

É obtida através da realização de um risco na superfície despolida de uma porcelana (que é muito dura) com um mineral (ou até mesmo numa folha, caso o mineral apresenta reduzida dureza).

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Minerais – Brilho ou LustreÉ o efeito produzido pela qualidade e intensidade de luz refletida numa superfície de fratura recente do mineral.

Quanto ao brilho, os minerais podem apresentar:Brilho Metálico: semelhante ao dos metais (ex: galena, pirite, calcopirite, etc);Brilho Submetálico: semelhante ao dos metais mas sensivelmente mais fraco (ex: volframite, etc.)Brilho Não Metálico ou Vulgar: que pode ser:

Sedoso ou acetinado: semelhante ao da seda (ex: silimanite); Vítreo: como o do vidro (ex: calcite); Adamantino: intenso como o do diamante (ex: diamante); Nacarado: semelhante ao das pérolas (ex: biotite): Resinoso: lembra o brilho da resina (ex: granada); Ceroso: como o da cera; Gorduroso: lembra o brilho de uma superfície engordurada (ex:quatrzo).NOTA: Brilho Metálico = Risca Escura; Brilho Não Metálico = Risca Clara.

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Minerais – Clivagem e FraturaUm mineral com clivagem, ao ser sujeito a um choque mecânico, fragmenta-se segundo superfícies planas e brilhantes com direcções bem definidas e constantes (planos de maior fraqueza estrutural).

Um mineral com fratura, ao ser sujeito a um choque mecânico, fragmenta-se segundo superfícies irregulares em qualquer direcção.

Estas propriedades relacionam-se com o arranjo dos átomos/iões constituintes dos minerais, que pode determinar:a existência de ligações químicas mais fracas em determinadas direções – clivagem;A existência de ligações igualmente fortes em todas as direções – fratura. NOTA: Minerais com 1 direção de clivagem (micas) = brilho nacarado;

Minerais com mais que 1 direção de clivagem = brilho vítreo;Minerias com fratura = brilho gorduroso.

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Minerais – DurezaÉ a maior ou menor resistência que um determinado mineral oferece à abrasão, a ser riscado/sulcado, numa superfície não alterada, por outro mineral ou por determinados objectos com dureza padrão, como é o caso da unha (dureza = 2,5), do canivete (dureza = 5) e do vidro (dureza = 5,5).

A dureza exacta de um mineral é determinada com uma escala de durezas, como a Escala de Mohs, composta por 10 minerais/termos colocados por ordem crescente de dureza (cada mineral da escala apresenta a capacidade de sulcar o mineral anterior, não sendo riscado por ele).A utilização desta escala consiste na realização de ensaios que permitem localizar a dureza do mineral em estudo em relação às amostras da escala:Se o mineral risca e é riscado por determinado termo, a dureza do mineral será correspondente à desse termo;Se o mineral risca determinado termo, não é riscado por esse mesmo termo, é riscado pelo termo imediatamente superior e não o risca, a dureza do mineral em causa é a do termo inferior acrescido de 0,5.NOTA: O intervalo de dureza absoluta entre os minerais consecutivos da escala de Mohs é muito diferente.

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Minerais – DensidadeA densidade absoluta / massa volúmica de um mineral é a sua massa por unidade de volume.Determina-se utilizando uma balança para determinar a massa da amostra e uma proveta com água para determinar o seu volume (= variação de volume da água sem e com a amostra nela mergulhada), aplicando a fórmula:Massa Volúmica = Massa / Volume.

A densidade relativa da amostra é a razão entre a sua Massa Volúmica e a Massa Volúmica da água (1g/cm3 a 4ºC): D = 2,9 gcm-3 / 1gcm-3 = 2,9

Em laboratório, utiliza-se uma balança de Jolly que permite determinar o peso do mineral no ar (P) e o peso do mineral mergulhado na água (P’), pela deformação de uma mola: d = P / (P - P’)

NOTA: Os minerais metálicos têm uma densidade superior.

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Minerais – Prop. QuímicasExistem algumas propriedades químicas que podem ser observadas através de testes simples como o:Teste do sabor salgado: que permite identificar a halite:Teste da Efervescência produzida pelo ácido clorídrico (a efervescência é a libertação de dióxido de carbono em meio líquido, que se verifica na reacção química que se estabelece quando o mineral entra em contacto com o ácido):

A aragonite e a calcite reagem com efervescência abundante ao ácido a frio;

A dolomite reage com efervescência leve ao ácido a frio, sendo a efervescência abundante caso a dolomite seja reduzida a pó ou o ácido seja aquecido.

Teste do Nitrato de Cobalto: distingue a calcite da aragonite – após ferver durante algum tempo uma solução concentrada de nitrato de cobalto, a aragonite toma uma cor lilás e a calcite uma cor branca no imediato e azul ao fim de algum tempo.

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Exercícios Página 47

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Rochas SedimentaresOcupam 75% da área dos continentes mas apenas 5% do volume da crosta terrestre.

Formam-se a partir de qualquer rocha existente à superfície, de substâncias dissolvidas ou da atividade de seres vivos.

A sua formação ocorre à superfície do Globo ou próximo dela em interação com a hidrosfera, atmosfera e biosfera!

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Rochas SedimentaresEtapas da formação de Rochas Sedimentares: Sedimentogénese: elaboração dos materiais que vão constituir as rochas até à sua deposição.

Esses materiais podem ser: Sedimentos detríticos ou clastos: fragmentos de dimensões variadas, resultantes da alteração das rochas que afloram; Sedimentos de origem química: resultam da precipitação de substâncias que são transportadas dissolvidas na água; Sedimentos de origem biogénica: geralmente, restos de seres vivos, mais ou menos transformados, como conchas e outras peças esqueléticas, fragmentos de plantas, pólenes, etc.

Diagénese: evolução posterior dos sedimentos, que conduz à formação de rochas consolidadas.

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SedimentogéneseA formação de sedimentos detríticos envolve as seguintes etapas:1.Meteorização e Erosão;2.Transporte e Sedimentação.

O processo de formação de sedimentos de origem química e biogénica é distinto e será abordado posteriormente.

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SedimentogéneseMeteorização e Erosão

A meteorização é o conjunto de fenómenos que leva à alteração das características iniciais das rochas, por ação de processos físicos e químicos (desencadeados por agentes como água, ar, vento, temperatura e seres vivos), que ocorrem na superfície da Terra.

A erosão é o conjunto de processos físicos (desencadeados por agentes como gravidade, água, vento e gelo) que permitem remover os materiais resultantes da meteorização – clastos ou detritos.

Ex: meteorização e erosão do granito:Os granitos podem apresentar redes de diaclases – superfícies de fratura provocadas por tensões internas da crosta ou fenómenos de descompressão provocados pela remoção de camadas superiores – que favorecem a alteração da rocha. Fragmentos dos blocos graníticos vão sendo removidos, pelos que os seus vértices e arestas desaparecem, formando-se um amontoado de blocos arredondados - caos de blocos.

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SedimentogéneseMeteorização

A meteorização pode ser:

Física: consiste na desagregação das rochas em fragmentos de dimensões cada vez menores, que retêm as características do material original.Predomina em zonas geladas e desérticas e aumenta a superfície da rocha exposta aos agentes de meteorização;

Química: consiste na transformação dos minerais constituintes das rochas que, por terem sido gerados em profundidade, são instáveis nas condições ambientais superficiais e sofrem uma decomposição química (alteração da estrutura interna, com possível remoção ou introdução de elementos) que os torna mais estáveis.

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A meteorização física resulta de processos como:

Ação da água e do vento:

A água e o vento, juntamente com os detritos que transportam e que chocam com as rochas, aceleram o desgaste das mesmas.

As águas de escorrência deslocam os sedimentos mais finos, formando colunas que ficam protegidas por detritos maiores – chaminés de fada.Da mesma forma, o vento forma blocos pedunculados.As águas de escorrêcia, podem ainda originar sulcos profundos e ravinas nos solos – ravinamento.

SedimentogéneseMeteorização

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SedimentogéneseMeteorização

A meteorização física resulta de processos como:

Ação do gelo - crioclastia:

A água que penetra nas fissuras de uma rocha, por diminuição da temperatura, pode congelar, aumentando assim o seu volume e a pressão que exerce sobre essas fissuras, o que determina o seu alargamento e a desagregação da rocha.

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SedimentogéneseMeteorização

A meteorização física resulta de processos como:

Ação dos seres vivos:

Os seres vivos formam fendas ou determinam o alargamento de fendas já existentes nas rochas:Por germinação de sementes implantadas nas fraturas ou poros das rochas; Por crescimento das raízes das plantas do solo sobrejacente ou balanço das mesmas por ação do vento; Por ação de bivalves, coelhos, minhocas e formigas, que escavam tocas e galerias.

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SedimentogéneseMeteorização

A meteorização física resulta de processos como:

Ação da temperatura – termoclastia:

Em regiões com fortes amplitudes térmicas diárias ou anuais (entre -20ºC e +40ºC), como desertos ou zonas de incêndio, as rochas sofrem sucessivas dilatações e contrações, fraturando de acordo com o seu coeficiente de dilatação.

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SedimentogéneseMeteorização

A meteorização física resulta de processos como:

Ação do crescimento de minerais – haloclastia:

Os sais dissolvidos na água que penetra nas fissuras de uma rocha, podem precipitar, ocorrendo a formação e crescimento de minerais no interior dessas fissuras, o que determina o seu alargamento e a desagregação da rocha.

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SedimentogéneseMeteorização

A meteorização física resulta de processos como:

Ação do alívio de pressão – esfoliação:

As rochas em profundidade estão sujeitas a grande pressão, pelo que, ao ocorrer o alívio do peso das camadas sobrejacentes, verifica-se uma expansão e fracturação das mesmas (quando acompanhada por alteração química -> disjunção esferoidal).

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SedimentogéneseMeteorização

A meteorização química tem como principais agentes a água, o oxigénio e o dióxido de carbono, sendo a velocidade das reações influenciada pela temperatura. Quando há influência de seres vivos designa-se por meteorização bioquímica.

Processos de meteorização química:Hidrólise;Oxidação;Carbonatação;Dissolução;Hidratação/Desidratação.

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SedimentogéneseMeteorização

Hidrólise: reações de alteração química que envolvem a água, nas quais há substituição dos catiões de um mineral por iões de hidrogénio, que conduz à formação de novos minerais ou à completa desintegração dos minerais existentes.

O dióxido de carbono existente na atmosfera ou nos solos pode reagir com a água, acidificando-a, uma vez que forma ácido carbónico (H2CO3).Este ácido carbónico dissocia-se formando iões de hidrogénio (H+) e iões de hidrogenocarbonato (HCO3

-).

No caso dos feldspatos, forma-se um mineral de argila, a caulinite, por substituição do ião K+ pelo ião H+ – caulinização. Os minerais de argila são produtos finais da meteorização química de muitos minerais e podem ficar a fazer parte do solo que se forma no local ou ser levados pela água e depositados em locais longínquos.

No caso da olivina e da piroxena, ocorre a sua desintegração.Mg2SiO4 [Olivina] + 4H+ -> 2Mg2+ + H4SiO4

CaMgSi2O6 [Piroxena] + 4H+ + 2 H2O -> Ca+ + Mg2+ + 2H4SiO4

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SedimentogéneseMeteorização

2KAlSi3O8 + H2CO3 + H2O -> K2CO3 + Al2Si2O5 (OH)4 + 4SiO2

[Feldspato] [Argila]

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SedimentogéneseMeteorização

Mg2SiO4 + 4H+ -> 2Mg2+ + H4SiO4

[Olivina]

CaMgSi2O6 + 4H+ + 2 H2O -> Ca+ + Mg2+ + 2H4SiO4[Piroxena]

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SedimentogéneseMeteorização

Oxidação: reações em que ocorre perda de eletrões.Verifica-se em minerais que contêm ferro na sua constituição, como piroxenas, olivinas, pirite, entre outros que, na presença de água, se dissociam e originam o ião ferroso.O ferro pode ser facilmente oxidado, pelo oxigénio, passando de ferroso (Fe2+) a férrico (Fe3+). O ião férrico combina-se com água e precipita um óxido de ferro sólido, um mineral novo de cor avermelhada, a hematite.

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SedimentogéneseMeteorização

Carbonatação: reações de alteração química que envolvem a água, nas quais há substituição dos catiões de um mineral por iões de hidrogénio, que conduz à completa desintegração dos minerais existentes.

O dióxido de carbono existente na atmosfera ou nos solos pode reagir com a água, acidificando-a, uma vez que forma ácido carbónico (H2CO3).Este ácido carbónico dissocia-se formando iões de hidrogénio (H+) e iões de hidrogenocarbonato (HCO3

-).

Na carbonatação da calcite, mineral constituinte dos calcários, formam-se: produtos solúveis (o cálcio e o hidrogenocarbonato, que formam hidrogenocarbonato de cálcio), que são removidos em solução; e impurezas insolúveis (argila ferruginosa (vermelha) e sílica), que ficam no local preenchendo bolsas e depressões, originando depósitos vermelhos –terra rossa.

Os calcários são alterados e destruídos, ocorrendo a formação de redes de galerias, grutas subterrâneas e campos de lapiás.

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SedimentogéneseMeteorização

Dissolução: os minerais reagem com água ou com um ácido, formando uma solução com iões dissolvidos.

NaCl + H2O -> Na+ + Cl-

[Halite]

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SedimentogéneseMeteorização

Hidratação/Desidratação: entrada ou saída de água na composição de um mineral, com consequente aumento e diminuição de volume do mesmo.

Exemplo de Hidratação:

Fe2O3 + 3H2O -> 2Fe (OH)3

[Hematite] [Limonite]

Exemplo de Desidratação:

CaSO4 . 2H2O -> CaSO4 + 2H2O[Gesso] [Anidrite]

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Em síntese:Minerais estáveis: não se alteram:Quartzo, Moscovite e Minerais de ArgilaPRODUTOS: resíduos dos minerais estáveis – quartzo, moscovite,

minerais de argila. Minerais instáveis: alteram-se:Olivina, Feldspatos, Piroxenas, Anfíbolas, Biotite, Carbonatos (calcite),

Pirite, Halite, Hematite e GessoPRODUTOS SOLÚVEIS (removidos em soluções): iões de sódio,

cloro, magnésio, cálcio, potássio, hidrogenocarbonato;PRODUTOS INSOLÚVEIS (resíduos de novos minerais): minerais de

argila (caulinite), óxidos de ferro (hematite), silica, limonite e gesso.

SedimentogéneseMeteorização

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Transporte de Clastos/DetritosOs materiais resultantes da meteorização/erosão das rochas podem ficar acumulados no local de origem, formando depósitos residuais.

Mas, normalmente, são transportados para outros locais, em solução ou sobre a forma de detritos ou clastos: Pela gravidade terrestre: esta faz com que os materiais se soltem e deslizem ao longo das encostas; Pelo vento: de acordo com a sua intensidade e com a dimensão das partículas a transportar e, preferencialmente, em regiões áridas, sem vegetação. Pela água (o principal): no estado sólido (glaciares) ou líquido (águas selvagens, torrentes, rios, águas subterrâneas, mares e oceanos).

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Transporte de Clastos/DetritosDurante o seu transporte, os detritos/clastos sofrem alterações: Arredondamento: devido a choques entre si e ao atrito com as rochas da superfície, os detritos vão perdendo as suas arestas e vértices, ficando a sua superfície progressivamente mais lisa e curva – os clastos angulosos tornam-se arredondados. Quanto maior o grau de arredondamento, maior a duração do transporte. Também depende da distância percorrida e da dureza do mineral. Granosseleção: as partículas são selecionadas e separadas de acordo com o seu tamanho, forma e densidade – um sedimento é bem calibrado quando os detritos têm aproximadamente o mesmo tamanho.O vento e os rios são bons agentes de granosseleção.

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Deposição ou SedimentaçãoQuando o agente de transporte perde energia, ocorre deposição ou sedimentação, passando os detritos/clastos a designar-se por sedimentos. Os materiais transportados em solução depositam-se após precipitação.

A sedimentação ocorre em ambientes terrestres ou em ambientes aquáticos, como cursos de água, lagos e mares.

A deposição ocorre, normalmente, segundo camadas sobrepostas, horizontais (ligeiramente inclinadas, caso a superfície topográfica seja inclinada) e paralelas, designando-se essas camadas por estratos.Diferentes estratos encontram-se separados por uma superfície aproximadamente plana designada por superfície de estratificação, designando-se a superior por teto e a inferior por muro.

Os estratos distinguem-se pela cor/composição/granulometria, correspondendo uma superfície de estratificação a uma mudança no processo sedimentar, devido à mudança das condições ambientais ou do tipo de materiais depositados.

Em sedimentos eólicos ou fluviais pode ocorrer estratificação entrecruzada, que revela uma variação na intensidade e/ou na direção do agente de transporte.

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DiagéneseA Diagénese é o conjunto de fenómenos físicos e químicos que transforma os sedimentos móveis e incoerentes em rochas sedimentares consolidadas.

Inclui 2 fenómenos: Compactação; Cimentação.

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DiagéneseNa compactação, os sedimentos são comprimidos pelos novos sedimentos que sobre eles se depositam.

Aumento da pressão a que estão sujeitos os materiais subjacentes.↓

Expulsão da água existente entre os sedimentos.↓

Diminuição da porosidade e do volume.↓

A rocha fica mais compacta e densa, acentuando-se a estratificação e ficando os minerais tabulares ou lamelares alinhados

perpendicularmente a direção da pressão.

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DiagéneseNa cimentação, ocorre a agregação dos sedimentos.

Precipitação de substâncias químicas dissolvidas na água entre os espaços das partículas sedimentares – sílica, carbonato de cálcio,

óxidos de ferro .↓

Esses materiais formam um cimento que determina a agregação dos sedimentos.

↓Rocha sedimentar consolidada.

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Exercícios Página 63

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Rochas Sed. DetríticasSão predominantemente constituídas por sedimentos de origem detrítica, ou seja, resultantes do processo de meteorização e erosão de rocha preexistentes.

A granulometria dos sedimentos detríticos é variável, existindo escalas granulométricas, como a escala de Udden e Wentworth, que classificam os sedimentos, bem como as rochas sedimentares detríticas formadas pelos mesmos, quanto à sua granulometria.

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Rochas Sed. DetríticasDesignação do detrito

Dimensões Designação do sedimento

Rocha consolidada

Observações

Balastros(transportados

por rios de montanha,

praias de forte ondulação, águas do degelo de glaciares)

Grosseiro>2 mm

Cascalheira de elementos angulosos (< transporte)

Brecha Rochas com elementos

maiores numa matriz de

elementos finos e de cimento que

os aglutina

Cascalheira de elementos

rolados(> transporte)

Conglomerado

Areias Médio1/16 a 2

mm

Areias(em rios, praias, dunas litorais e

desertos)

Arenito ou Grés

Utilizadas na const. civil e nas

indústrias vidreira/cerâmica

Siltes os Limos

Fino1/16 a

1/256 mm

Siltes(deposição em

ambientes de baixa energia: lagos e

planícies de inundação fluvial)

Siltito

Argilas(indica

dimensão)

Muito fino<1/256 mm

Argilas(deposição em

ambientes de baixa energia: lagos e

planícies de inundação fluvial)

Argilito Se formados só por minerais de

argila – Caulinos (rochas brancas)

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Rochas Sed. Detríticas

Os sedimentos constituintes das rochas sedimentares detríticas podem:oresultar da meteorização física e química de rochas preexistentes;oresultaram de uma meteorização exclusivamente física de rochas preexistentes;oter sido formados durante o processo de sedimentogénese ou diagénese – materiais de neoformação (ex: calcite, dolomite, silica e minerais de argila)

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Existem vários tipos de areias: Calcárias: formadas por grãos de calcite; Negras: formadas por minerais ricos em ferro e magnésio; Quartzozas: formadas por grãos de quartzo, de cor clara.

As areias são muito permeáveis, pois existem espaços ou poros entre os grãos, pelos quais a água e o ar podem circular.A permeabilidade das areias é:Tanto maior quanto melhor a calibragem;Tanto maior quanto menor a granulometria;Tanto maior quanto menor o arredondamento.

A calibragem e o arredondamento de uma areia pode indicar o seu agente de transporte (ex: areias bem calibradas, arredondadas e com grãos baços devido à ocorrência de choques – areia eólica).

Rochas Sed. Detríticas Areníticas

Areia Arenito

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Quando saturadas de água, as argilas tornam-se impermeáveis, preenchendo a água todos os espaços existentes entre as mesmas. Quando a água evapora, as argilas contraem e ficam fendilhadas – fendas de dessecação ou de retração.

Na presença de sal dissolvido na água, a deposição das argilas é mais rápida, uma vez que o sal determina a floculação (formação de flocos) da argila, o que determina uma atuação mais intensa da força da gravidade, ou seja, uma deposição mais rápida.

Rochas Sed. DetríticasSiltíticas e Argilosas

Siltes e Argilas Siltito e Argilito

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Rochas Sed. QuimiogénicasSão predominantemente constituídas por materiais resultantes da precipitação de substâncias em solução.

Essa precipitação pode ser desencadeada por processos físicos ou químicos, tais como: Evaporação da água onde as substâncias estão dissolvidas – formação de evaporitos. Reações químicas provocadas pela variação das condições do meio – ex: o aumento da temperatura da água, diminuição da pressão atmosférica e agitação das águas, levam à diminuição teor de CO2 na água, o que pode determinar a precipitação de sais como o carbonato de cálcio.

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Rochas Sed. QuimiogénicasCarbonatadas – Calcário de precipitação

Por sua vez, as águas que circulam pelos calcários, transportam hidrogenocarbonato de cálcio que pode precipitar sobre a forma de carbonato de cálcio e depositar-se sobre a forma de calcários de precipitação.

Quando o carbonato de cálcio precipita da água que flui sobre o chão de uma gruta ou em terrenos alagadiços envolventes dos maciços calcários (neste caso, muitas vezes preservando marcas de seres vivos como as plantas), forma-se um calcário de precipitação mais ou menos compacto, designado por travertino.

Quando o carbonato de cálcio precipita sobre a forma de estruturas pendentes no teto de uma gruta, forma-se um calcário de precipitação designado por estalactite – cada gota da água que goteja do teto de uma gruta abandona, no local de despreendimento, uma película de carbonato e cálcio.Quando o carbonato de cálcio precipita sobre a forma de estruturas ascendentes, forma-se um calcário de precipitação designado por estalagmite – cada gota de água que cai sobre o solo de uma gruta, deixa sobre o mesmo uma película de carbonato de cálcio.Quando uma estalactite se encontra/une com uma estalagmite, forma-se uma coluna.

Page 49: Rochas Sedimentares

Rochas Sed. QuimiogénicasSalinas – Gesso e Sal-gema

Resultam da precipitação de sais dissolvidos, devido à evaporação da água que os contém em solução – evaporitos.

Podem ocorrer em águas marinhas retidas em lagunas que estabelecem esporadicamente ligação com o mar e em lagos salgados no interior de áreas continentais geralmente áridas.

Os sais precipitam por ordem crescente de solubilidade (primeiro os menos solúveis em água), podendo formar-se evaporitos de grande espessura, a não ser que ocorram perturbações no meio, como a renovação da água do lago ou da laguna (que altera a concentração de alguns sais).

Page 50: Rochas Sedimentares

Rochas Sed. QuimiogénicasSalinas – Gesso e Sal-gema

Gesso: 1. Rocha formada essencialmente por um mineral com o mesmo nome (gesso) que, quimicamente, é sulfato de cálcio hidratado (CaSO42H2O). Constituída por cristais transparentes ou por massas brancas ou amareladas com diferentes aspetos.2. Em Portugal, ocorre em Sesimbra, Óbidos e Leiria.3. Depois de tratado, é utilizado na indústria do cimento, em estuques e ornamentos de paredes e ainda esculturas, odontologia, etc.

Page 51: Rochas Sedimentares

Rochas Sed. QuimiogénicasSalinas – Gesso e Sal-gema

Sal-Gema: 1. Rocha formada essencialmente por um mineral designado por halite que, quimicamente, é cloreto de sódio (NaCl), geralmente associado a outros sais, podendo conter argila, matéria orgânica e óxidos de ferro misturados. É uma rocha pouco densa e muito plástica.2. Em Portugal, ocorre em Torres Vedras e Loulé. Em Rio Maior, é extraída água de poços de terremos salinos, que é lançada em grandes tanques, para que ocorra a evaporação da água e precipitação do sal.3. Fornece produtos que entram em cadeias de transformação, como cloro, sódio, ácido clorídrico, soda cáustica, hipoclorito de sódio, entre outros, que são utilizados no fabrico de sabão, borracha, vidro, cerâmica, detergentes, papel, medicamentos, etc.4. Na Natureza, os depósitos profundos de sal-gema, quando sob pressão, podem ascender através de zonas débeis da crosta, formando grandes massas de sal, designadas por domas salinos ou diapiros.

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Exercícios Página 75

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Rochas Sed. BiogénicasSão predominantemente constituídas por detritos orgânicos ou por materiais resultantes de uma ação bioquímica (a atividade fotossintética das algas diminui o teor de CO2 na água, o que pode determinar a precipitação de alguns sais, como o carbonato de cálcio). Alguns autores designam estas rochas por rochas quimiobiogénicas.

Destacaremos as seguintes rochas biogénicas:Calcários biogénicos:

Calcários conquíferos; Calcários recifais.

Carvões;Produtos petrolíferos:

Sólidos – asfalto ou betume; Líquidos – petróleo bruto ou nafta; Gasosos – gás natural.

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Rochas Sed. BiogénicasCalcários biogénicos

Após a sua morte, animais com peças esqueléticas calcárias / de carbonato de cálcio (conchas, carapaças, polipeiros, etc.), depositam-se nos fundos marinhos,

formando um sedimento biogénico. ↓

Após decomposição da parte orgânica, as peças esqueléticas sofrem diagénese.↓

Rocha Sedimentar Biogénica Se formada pela acumulação de conchas ou carapaças de moluscos – Calcário

Conquífero (calcário de acumulação).Se formada pela acumulação de polipeiros (exosqueleto de corais) e outras peças esqueléticas calcárias produzidas por algas, moluscos e protozoários que também

vivem nos recifes de corais (em mares quentes, de águas límpidas e pouco profundas) – Calcário Recifal (calcário de edificação).

Existem calcários biogénicos constituídos apenas por calcite, formados pela precipitação de carbonato de cálcio, provocada pela diminuição do teor de CO2 da água, em consequência da atividade fotossintética das algas. Estes designam-se apenas por Calcários Biogénicos e são idênticos aos quimiogénicos.

Page 55: Rochas Sedimentares

Rochas Sed. BiogénicasCarvões e Prod. Petrolíferos

Acumulação de matéria proveniente de seres vivos, principalmente fotossintéticos, em meios sedimentares.

↓ À medida que ocorre a sedimentação, devido a fenómenos tectónicos,

ocorrem movimentos de subsidência - afundimento acelerado dos detritos orgânicos e consequente privação de oxigénio – ambientes anaeróbios

↓Nestes ambientes, os detritos orgânicos são transformados, faseadamente

e por ação de microrganismos anaeróbios e das novas condições de temperatura e pressão noutros que, de acordo com as condições e com a

natureza dos detritos, originam carvão ou petróleo.

Na combustão de um carvão ou de um produto petrolífero, é mobilizada energia que foi armazenada pela fotossíntese há milhões de anos, pelo que estes se designam por Combustíveis Fósseis.

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Rochas Sed. BiogénicasCarvões

Acumulação de musgos, outras plantas herbáceas e outros detritos vegetais continentais (ricos em celulose e lenhina) em ambientes continentais de difícil drenagem

de água, como pântanos, lagunas ou lagos → afundimento acelerado provocado pela deposição de sedimentos terrígenos → ação de microrganismos anaeróbios → produto

carbonoso rico em voláteis e pobre em carbono, designado por Turfa.↓

Maior afundimento + aumento da pressão e temperatura + substâncias tóxicas resultantes do metabolismo das bactérias → morte das bactérias + perda de água e de substâncias voláteis, ou seja, INCARBONIZAÇÃO (enriquecimento relativo em carbono)

→ formação de Lignite, que evolui para Carvões Betuminosos, que evoluem para Antracite, produtos sucessivamente mais duros, negros e energéticos (porque são

sucessivamente mais pobres em voláteis e água e mais ricos em carbono).

NOTA: Nos jazigos de carvão há uma repetição cíclica de camadas: camadas de carvão formadas em períodos de subsidência lenta (mais vegetação) e camadas de detrítitos sucessivamente menos grosseiros formadas em períodos de subsidência rápida (menos vegetação).

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Rochas Sed. BiogénicasProdutos Petrolíferos

Deposição de s. vivos minúsculos (fitoplâncton e zooplâncton) em ambientes aquáticos pouco profundos, pouco agitados e pobres em oxigénio (lagos, mares, etc.).

↓Rápida deposição de finas camadas de sedimentos (argilas, carbonatos, etc.), que protegem a matéria

orgânica da ação de bactérias aeróbias (decomposição aeróbia).↓

Afundimento das camadas ricas em matéria orgânica → alterações físico-químicas + aumento da temperatura (120ºC) durante dezenas/centenas de milhares de anos → decomposição anaeróbia →

hidrocarboneto líquido, negro e espesso – Petróleo.↓

Manutenção destas condições por mais tempo ou aumento da temperatura → aumento da fluidez e leveza do crude → hidrocarboneto gasoso designado por Gás Natural.

Depois de formado, por ser pouco denso, o petróleo migra da Rocha-Mãe (rocha em que se forma), para níveis superiores, atravessando rochas permeáveis como arenitos e calcários – Rochas-Armazém – e ficando retido sob rochas impermeáveis como as argilosas e as salinas – Rochas-Cobertura.Se, devido à existência de falhas, dobras ou domas salinos – armadilhas petrolíferas -, o petróleo ficar retido numa rocha-armazém, é possível proceder à sua extração.Caso contrário, acabará por se perder na superfície terrestre ou na superfície da água.Numa refinaria, formam-se vários produtos petrolíferos, através da destilação do petróleo bruto – afalto, parafina, fuel, diesel, gasolina, gases, entre outros.

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Exercícios Página 82

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Exercícios Página 103/4

Exs. 1 e 2

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Exerc. Cad. At. Página 52 à 55Exs. 1, 2, 3 e 4

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Exerc. PEPEPágina 226/7

Ex. 3

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Rochas Sedimentares Arquivos Históricos da Terra

As rochas sedimentares apresentam estratificação, ou seja, surgem sobre a forma de estratos / camadas / leitos.Uma sucessão de estratos depositados no mesmo ambiente sedimentar é uma sequência estratigráfica.

A Estratigrafia é o ramo da Geologia que estuda as relações, no espaço e no tempo, entre as rochas sedimentares, visando a compreensão da sua génese, a sua representação vertical e horizontal, etc.

O conjunto das características texturais, mineralógicas, químicas, paleontológicas e estruturais (espessura e marcas nas superfícies de estratificação como ondulação, fendas de dessecação, marcas das gotas da chuva, icnofósseis, etc.) de uma rocha sedimentar designa-se por fácies sedimentar e permite compreender e interpretar o seu ambiente de sedimentação, ou seja, paleoambiente.

Isso é possível aplicando o princípio das causas atuais ou princípio do atualismo – causas que provocaram determinados fenómenos no passado são idênticas às que provocam o mesmo tipo de fenómenos no presente.

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Rochas Sedimentares Arquivos Históricos da Terra

Reconstituição de Paleoambiente

Rochas Sedimentares DetríticasAmbiente Ag. Transporte Sedimentos

Continental

Aluvial (dep. leito de cheia), Fluvial (rio) e Torrencial (rios de mont.)

Rios Balastros/Areias/ Siltes/Argilas

Eólico (desertos e dunas) Vento Areias

Lacustre (lagos) Correntes e ondas Areias/Siltes/Argilas

Glaciário (movimento de glaciares) Gelo Balastros/Areias/

Siltes/Argilas

De TransiçãoDeltaico ou Estuarino Rios, ondas e marés Areias/Siltes/Argilas

Praia Ondas e marés Areias e Balastros

Lagunar (lagunas) Correntes e ondas Areias/Siltes/Argilas

MarinhoLitoral Nerítico (plat.cont.) Ondas e marés Areias/Siltes/Argilas

Batial (talude continental) Correntes oceânicas Areias/Siltes/Argilas

Abissal (plan. abissais) Correntes oceânicas Siltes/Argilas

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Rochas Sedimentares Arquivos Históricos da Terra

Reconstituição de Paleoambiente

Rochas Sedimentares QuimiogénicasAmbiente Processo Químico Sedimentos

ContinentalLagos Salgados (zonas áridas) e Lagunas

Evaporação da água Halite, Gesso

Marinho Mar pouco profundo

Precipitação por variação das condições físicas e químicas da água.

Calcite

Rochas Sedimentares BiogénicasAmbiente Ag. Transporte Sedimentos

Continental Pântanos/Lagunas/Lagos Plantas Turfa

Marinho Mar pouco profundo Organismos com concha Calcite

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Rochas Sedimentares Arquivos Históricos da Terra

Reconstituição de Paleoambiente

Há fósseis que podem ser utilizados para reconstruir paleoambientes: fósseis de fácies – fósseis de organismos que viveram apenas em condições do meio muito restritas (reduzida distribuição geográfica / horizontal) e evoluíram muito lentamente (grande distribuição estratigráfica / vertical).Ex: corais (ambientes marinhos, pouco profundos e tépidos), etc.

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Rochas Sedimentares Arquivos Históricos da Terra - FósseisFósseis são restos ou vestígios de seres vivos que viveram em tempos geológicos anteriores e que foram contemporâneos da génese da rocha que os contém.

Ao conjunto de processos que leva à preservação de restos ou vestígios de organismos nas rochas denomina-se fossilização.

Processos de fossilização:Conservação: o organismo ou parte dele é preservado sem alterações ou com pequenas modificações, num meio asséptico, como resina fóssil (âmbar) ou gelo.

Mumificação: o corpo é desidratado e fica como que embalsamado.Moldagem: o organismo ou parte dele imprime um molde em sedimentos finos que o envolvem – molde externo – ou preenchem – molde interno –, que se mantém mesmo que o organismo seja posteriormente destruído. Podem ainda ocorrer contra-moldes de moldes externos – pelo seu preenchimento por sedimentos finos – ou contra-moldes de moldes internos – pelo seu envolvimento por sedimentos finos.

Impressão: moldagem de folhas e asas de insetos. Mineralização: os constituintes orgânicos de partes duras, como ossos, esqueletos, dentes, conchas, entre outras, são substituídos por minerais transportados em solução nas águas subterrâneas e que precipitam.Marcas Fósseis / Icnofósseis: vestígios da atividade do organismo, locomotora (pegadas, marcas de reptação e rastos), nutritiva (coprólito) e reprodutora (esporos).

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Rochas Sedimentares Arquivos Históricos da Terra - DataçãoAs características litológicas das rochas sedimentares permitem sua datação relativa – determinação da ordem cronológica de uma sequência de acontecimentos – através da utilização de diversos princípios:

Princípio da sobreposição: numa série de estratos na sua posição original (não deformada), qualquer estrato é mais recente do que os estratos que estão abaixo dele e mais antigo do que os estratos que a ele se sobrepõem.

Este princípio não permite determinar a idade das rochas.

O afloramento de um estrato pode determinar a sua erosão e a sua posterior imersão pode determinar a formação de novos estratos sobre o estrato erodido, designando-se por superfície de descontinuidade a superfície que separa o estrato erodido dos restantes.

Caso ocorra a erosão de vários estratos e recomeço da deposição, a sequência estratigráfica final apresenta uma lacuna estratigráfica.

Pode ainda ocorrer alteração da posição de uma sequência estratigráfica (basculamento) e posterior deposição de novos estratos, designando-se a superfície de separação das duas sequências por discordância angular.

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Rochas Sedimentares Arquivos Históricos da Terra - DataçãoAs características litológicas das rochas sedimentares permitem sua datação relativa – determinação da ordem cronológica de uma sequência de acontecimentos – através da utilização de diversos princípios:

Princípio da continuidade lateral: entre rochas que, apesar de distanciadas lateralmente, apresentam as mesmas características (litológicas, paleontológicas e ou cronológicas) e são intercaladas em rochas idênticas, pode estabelecer-se uma correlação de idade; um estrato é aproximadamente da mesma idade em toda a sua extensão.

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Rochas Sedimentares Arquivos Históricos da Terra - DataçãoAs características litológicas das rochas sedimentares permitem sua datação relativa – determinação da ordem cronológica de uma sequência de acontecimentos – através da utilização de diversos princípios:

Princípio da identidade paleontológica: estratos com o mesmo conteúdo fossilífero têm a mesma idade.

Apenas podem ser utilizados na datação das rochas os fósseis de idade – fósseis de seres vivos pertencentes a grupos que sobreviveram durante intervalos de tempo curtos (reduzida distribuição estratigráfica / vertical) e tiveram grande área de dispersão (grande distribuição geográfica / horizontal).Ex: Trilobites (Paleozóico), Amonites e Dinossauros (Mesozóico), etc.

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Rochas Sedimentares Arquivos Históricos da Terra - DataçãoAs características litológicas das rochas sedimentares permitem sua datação relativa – determinação da ordem cronológica de uma sequência de acontecimentos – através da utilização de diversos princípios:

Princípio da interseção e princípio da inclusão: toda a estrutura que interseta outra é mais recente do que ela e fragmentos de rochas incorporados ou incluídos numa rocha são mais antigos do que a rocha que os engloba.

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Rochas Sedimentares Arquivos Históricos da TerraEscala do tempo geológico

A partir da Reconstituição de Paleoambientes e da Datação das rochas sedimentares, podemos reconstruir a história da Terra.

A Escala do Tempo Geológico é uma seriação, em termos cronológicos, dos acontecimentos que marcaram a História da Terra, desde a sua formação (há cerca de 4600 M.a.) até aos tempos atuais.

A Escala do Tempo Geológico é um conjunto de períodos de tempo materializados por uma sucessão de rochas – Unidades Geocronológicas:As unidades geocronológicas mais amplas são os éons e existem dois:

Pré-Câmbrico (4800 M.a. - 542 M.a.): materializado por rochas aparentemente desprovidas de fósseis (apesar da vida ter surgido na Terra há 3800 M.a., nos primeiros 3000 M.a. apenas existiram seres unicelulares ou multicelulares simples, pelo que estas rochas apenas apresentam microfósseis);

Fanerozóico (542 M.a. - atualidade): materializado por rochas manifestamente fossilíferas.

Os éons dividem-se em eras – o Pré-Câmbrico em Arcaico e Proterozóico e o Fanerozóico em Paleozóico, Mesozóico e Cenozóico (divisão feita com base em grandes mudanças nas formas de vida da Terra);As eras dividem-se em Períodos, que se dividem em Épocas, divisão feita com base na ocorrência de acontecimentos importantes.

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Exercícios Páginas87, 91, 94, 97 e 100

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Exercícios Página 104/5Exs. 3,4 e 5

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Exerc. Cad. At. Página 55 à 59

Exs. 5 a 10

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Exerc. PEPEPágina 227/8

Ex. 4


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