ii - etapas de formaÇÃo de rochas sedimentares

II – FORMAÇÃO DE ROCHAS SEDIMENTARES U3 – PROCESSOS E MATERIAIS

GEOLÓGICOS IMPORTANTES EM

AMBIENTES TERRESTRES

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

Profª Sandra Nascimento

Geodinâmica interna – o calor

interno da Terra acciona os

movimentos de convecção e,

consequentemente, o movimento

das placas litosféricas.

Ciclo das rochas

Na sequência desta actividade, externa e interna, formam-se

os diferentes tipos de rochas: sedimentares, metamórficas e

magmáticas, que se inter-relacionam de forma dinâmica.

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Rochas

São as unidades estruturais da crusta e do manto (agregados

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

associados.

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Formações rochosas no Parque Nacional da Serra da Capivara, Brasil

Formação de rochas sedimentares


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Etapas de formação

Meteorização

Meteorização mecânica

Meteorização química

Erosão Transporte Deposição Afundamento Diagénese

Compactação

Desidratação

Cimentação

Recristalização

Formação de rochas sedimentares

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Meteorização

Alteração das rochas que afloram à superfície da crusta, por

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

mudanças de temperatura e os seres vivos.

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Tipos de meteorização

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

formados). Estes últimos são mais estáveis face às novas

condições ambientais em que se encontram.

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Meteorização física ou mecânica

Frequente em zonas geladas e desérticas

Acção da água;

Acção do gelo ou crioclastia;

Acção do calor ou termoclastia;

Acção dos seres vivos;

Crescimento dos minerais ou haloclastia;

Alívio de pressão/descompressão à superfície.

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Meteorização física

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.

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Acção da água

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

retracções que geram tensões que fracturam e desagregam o

material rochoso.

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Acção do gelo ou crioclastia

A água que penetra nas fracturas 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.

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Acção da temperatura ou termoclastia

As variações de temperatura provocam um

movimento sistemático (a rocha dilata quando a

temperatura aumenta e contrai quando diminui)

que leva à fracturação, com formação de

materiais soltos.

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http://bp0.blogger.com/_uje2wDM_32M/RyOnGEZHgkI/AAAAAAAAB8I/L_lSQjJ7TIk/s1600-h/rochas_cortadas_tons_tijolo.jpg

Acção dos seres vivos

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.

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Serra de Sintra Toupeira

Crescimento de minerais ou haloclastia

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

dissolvidos que podem precipitar, originando cristais que ao se

desenvolverem, exercem forças expansivas que contribuem

para a desagregação da rocha.

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Descompressão à superfície/alivio de

tensão

As rochas formadas em profundidade, sob grande pressão,

expandem, fracturam e formam diacláses (fendas) quando são

aliviadas do peso das rochas suprajacentes.

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Magoito

Disjunção esferoidal

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

padrão aproximadamente cúbico, que posteriormente por

acção da meteorização se tornam em núcleos esféricos.

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Magoito

Disjunção esferoidal/esfoliação

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.

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Montemor

Meteorização química

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/reacções que podem ocorrer durante a meteorização

química:

Hidratação/Desidratação;

Hidrólise;

Oxidação/Redução

Dissolução;

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1 - Hidratação/desidratação

aumento do volume dos minerais, facilitando a desintegração

da rocha.

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Hematite – Fe2O3

+ 3 H2O

Limonite – 2Fe(OH)3

Hidratação

Gesso – CaSO4.2H2O Anidrite – CaSO4

+ H2O

Desidratação

2 - Hidrólise

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

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H2O + CO2 H2CO3 H+ + HCO-

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Água Dióxido ácido protão ião

de carbono carbónico bicarbonato

Carbonatação

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.

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

Águas acidificadas

A actividade das águas acidificadas está bem patente nos

monumentos e edifícios construídos com calcário ou mármore,

principalmente nas regiões mais poluídas (acção da chuva

ácida)

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Campos de lápias

As águas acidificadas provocam o alargamento de fissuras nas

quais circulam. Podem conduzir à formação de grutas e campos

de lápias.

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Lápias, Cabo Carvoeiro

Terra rossa

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.

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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) Reacção de caulinização.

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2 - Hidrólise

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Profª Sandra Nascimento Feldspato Caulinite

http://www.tiosam.com/enciclopedia/?q=Imagem:Feldspar(Microcline)USGOV.jpg

http://www.pitt.edu/~cejones/GeoImages/1Minerals/1IgneousMineralz/Micas/Muscovite.JPG

3 - Oxidação/redução

Oxidação – processo pelo qual um átomo ou um ião perde

electrões.

Redução - processo pelo qual um átomo ou um ião ganha

electrões.

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4 - Dissolução

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.

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Meteorização bioquímica

Quando ocorre intervenção de seres vivos na alteração de

minerais.

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Actuação de líquens sobre as rochas

Meteorização do granito

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Granito

Quartzo

Micas (biotite + moscovite)

Feldspato

http://www.pitt.edu/~cejones/GeoImages/1Minerals/1IgneousMineralz/Micas/Muscovite.JPG

http://www.mineralminers.com/images/biotite/mins/biom111.jpg


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Granito em

profundidade

Remoção das camadas

suprajacentes; movimentos da crusta

Afloramento do granito.

Formação de diacláses (fracturas)

Alteração do granito

Atmosfera oxidante; águas acidificadas; actividade

dos seres vivos

Alteração dos minerais

primários; arenização; caos

de blocos


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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

Remoção dos fragmentos resultantes da meteorização, por

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

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

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Blocos pedunculados

Originados pela acção erosiva do vento (que em conjunto com

as partículas que transporta desgasta as rochas como se fosse

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

diferenciado, preferencialmente ao nível do solo.

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Serra de Sintra

Transporte

Os materiais resultantes da meteorização são, em regra,

transportados para outros locais por acção da água, vento e

gravidade.

Durante o transporte sofrem modificações como

arredondamento e granotriagem.

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Agentes de transporte

Transporte pelo vento

Pode realizar-se por suspensão, saltação ou deslizamento.

O seu poder de transporte depende da intensidade e do

tamanho das partículas.

Actua preferencialmente em regiões áridas, sem vegetação.

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Transporte ao longo de um rio

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.

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Modificações durante o transporte

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.

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Reduzido

transporte

Transporte

mediano

Elevada duração de

transporte

Modificações durante o transporte

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Granotriagem ao longo de um rio

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Deposição

Ocorre quando o agente transportador perde energia e os

materiais transportados ficam depositados – formação de

sedimentos.

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Praia de Ribeira d`Ilhas

Tipos de sedimentos

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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 água.

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

Tipos de sedimentos

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Deposição

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

estratos, horizontais e paralelas, sobretudo quando ocorre em

ambiente aquático

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Estratos

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TECTO

JUNTA DE ESTRATIFICAÇÃO

JUNTA DE ESTRATIFICAÇÃO

MURO

ESTRATO

Deposição

Estratificação cruzada – frequente em ambientes de

sedimentação fluviais e eólicos. Revela uma variação na

intensidade e/ou na direcção do agente de transporte.

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Diagénese

Conjunto de processos fisico-químicos que transforma os

sedimentos móveis em rochas sedimentares coerentes e

consolidadas.

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http://bp1.blogger.com/_rJ2Bl4KMMaE/RsyejFlX81I/AAAAAAAABI8/w0FaEodVAJc/s1600-h/areia+shark.jpg

Diagénese

Compreende:

Compactação

Desidratação

Cimentação

Recristalização

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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.

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Diagénese

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.

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Diagénese

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.

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ii - etapas de formaÇÃo de rochas sedimentares

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