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  • 1

    Sedimentognese e rochas sedimentares

    Conceito de rocha sedimentar

    o conjunto de rochas geradas em condies termodinmicas prprias do ambiente da superfcie terrestre, para as quais concorrem:

    1. Materiais arrancados a rochas pr existentes

    2. Materiais precipitados

    3. Materiais que resultam de restos de animais ou da sua actividade

    Constituem 5% do volume da crosta terrestre, mas cobrem 3/4 da sua superfcie

    A acumulao isolada ou em conjunto, dos 3 constituintes fundamentais:

    Elementos detrticos

    Elementos quimiognicos

    Elementos biognicos

  • 2

    Elementos detrticos

    Fragmentos de rochas pr-existentes (gneas, metamrficas ou sedimentares) de diferentes dimenses:

    Balastro ou cascalho > 2mm

    Areia, entre 2 e 0,06mm

    Silte, entre 0,06 e 0,002mm

    Argila < 0,002mm

    Elementos quimiognicos

    Tambm chamados minerais de neoformao

    Resultam da precipitao dos sais dissolvidos numa soluo:

    Calcite, CaCO3 Dolomite, CaMg(CO3)2 Hematite, Fe2O3 Halite, NaCl

    Gesso, CaSO42H2O

    Opala, SiO2nH2O

    Elementos biognicos

    Resultam da acumulao ou da edificao das partes esquelticas de organismos vivos, de fragmentos vegetais, etc. Podem ser de natureza siliciosa, carbonatada, fosfatada ou carboncea.

    Classificao das rochas sedimentares

    Rochas detrticas: formadas essencialmente por detritos resultantes de desagregao de outras pr-existentes que podem permanecer junto da rocha me ou ser transportados e depositados nas zonas mais baixas dos continentes ou no mar. Caracterizam-se por conterem elevado teor em quartzo e argilas.

    Rochas de precipitao qumica: formadas essencialmente por minerais precipitados quer por processos de precipitao quer por evaporao.

    Rochas biognicas ou organognicas: formadas essencialmente por restos de animais ou vegetais.

  • 3

    Rochas sedimentares de origem detrtica

    Detritos Litificao Rocha Composio

    Cascalho (>2mm)

    Desagregada Cascalheira Pedaos de rocha ou minerais soltos

    ConsolidadaConglomerado ou Brecha

    Detritos lticos arredondados ou angulosos, agregados por cimento de composio varivel

    Areia(0,06 a 2mm)

    Desagregada Areias Detritos tipo areia no consolidados

    Consolidada Arenito Areias agregadas por cimento varivel

    Silte(0,002 a 0,06mm)

    Desagregada Siltes Detritos tipo silte no consolidados

    Consolidada Siltito Siltes (no distinguveis): quartzo, feldspato e micas

    Argila (

  • 4

    Principais tipos de argilas

    O tipo de argila formada depende essencialmente do clima e da composio da rocha me

    Caulinite: forma-se mais facilmente nos produtos de meteorizao das rochas cidas (granitos, gneisses, etc.) e em climas equatoriais.

    Ilite: forma-se nas zonas frias e derivam de micas.

    Montmorilonite: desenvolve-se bem nos produtos de meteorizao de rochas bsicas e em climas tropicais e mediterrnicos com estaes contrastantes e bem marcadas.

    Caractersticas especficas com impacto em geotecnia

    Caulinite Ilite Montmorilonite

    Dimenso dos cristais (m)

    0,1 a 5 0,1 a 2 0,01 a 1

    Capacidade de troca catinica (meq/100g)

    3-15 15-40 80-100

    Superfcie especfica (m2/g)

    5-20 100-200 600-800

    Plasticidade Baixa Mdia Elevada

    Expansibilidade Baixa Mdia Elevada

    Granulometria e superfcie especfica

    As argilas so rochas finamente divididas uma vez que os minerais das argilas tm cristais de dimenses < 0,002 mm

    Possuem elevada superfcie especfica (a rea da superfcie externa das partculas constituintes por unidade de massa)

    Quanto maior for a superfcie especfica do mineral argiloso maior ser a sua plasticidade

    Plasticidade

    a propriedade de se deformar pela aplicao duma fora e de manter essa deformao quando a fora aplicada retirada.

    A gua em quantidade adequada forma volta das partculas argilosas, filmes lquidos com efeito lubrificante que facilitam o deslizamento das partculas, umas sobre as outras, sempre que uma tenso superficial aplicada.

    avaliada por plasticmetros ou pela determinao dos limites de plasticidade e de liquidez

  • 5

    Aplicaes da argila

    - Cermica: porcelana, telha, tijolo- Papel: 1 tonelada de papel contm 196kg de argila- Cimento portland: calcrio e 25% de argila- Agregados leves usados na construo civil- Refractrios: tijolos para fornos, muflas, fornalhas- Borracha, plsticos e tintas plsticas - Perfuraes: facilitam o arrefecimento da cabea da broca e o transporte at boca do furo dos fragmentos de rocha) - Impermeabilizantes: as montmorilonites so utilizadas no revestimento de canais de rega e reservatrios de gua

    Rochas sedimentares de origem no detrtica

    Origem Rocha Composio

    Precipitao

    Calcrios Calcite (c/ eventual pigmentao por xidos de Fe)

    Dolomitos Dolomite

    Silex, chertes Slica criptocristalina

    Gesso Gesso

    Sal-gema Halite + impurezas (ex: argilas)

    Mista: precipitao /detrtica

    Margas 50% Argilas + 50% Calcite

    Biognica

    Calcrios conquferos Restos de conchas em cimento calcrio

    Calcrios recifais Calcite fabricada pelos corais

    Diatomitos Carapaas siliciosas de diatomceas

    Carves (turfa; lenhite; hulha; antracite) betumes; petrleo e gs natural

    Matria orgnica animal e vegetal fssil

    Rochas sedimentares de origem qumica

    Precipitadas Evaporticas

    Rochas sedimentares evaporticas

    Precipitadas a partir de solues saturadas, por processos de evaporao excessiva das guas:

    Salgema (halite, NaCl)

    Gesso (CaSO42H2O)

    Anidrite (CaSO4), etc.

  • 6

    Salinas ou marinhas: instaladas, actualmente, pelo homem junto ao mar

    O salgema pouco denso e muito plstico, o que contribui para que grandes massas de sal ascendam da profundidade, atravs de zonas de fraqueza, constituindo diapiros ou domos salinos: correspondem a grandes espessuras verticais que nada tm a ver com a espessura das camadas iniciais e que concentram o sal ascendente espremido da sua jazida original

    Rochas sedimentares de precipitao

    Precipitadas a partir de solues saturadas, por processos diferentes da evaporao, ou seja, por aumento da temperatura, perda de CO2, por agitao das guas, etc.

    Carbonatadas

    Siliciosas

    Ferruginosas, etc.

    Rochas sedimentares de origem biognica

    Carves fsseis: resultam da incarbonizao, ao abrigo do ar, de restos vegetais - os tecidos vegetais transformam-se em carvo por enriquecimento relativo em carbono, resultante da perda de hidrognio e de oxignio. Os 4 tipos de carvo representam termos sucessivamente mais ricos em carbono:

    1. Turfa

    2. Lenhite

    3. Hulha

    4. Antracite --------

  • 7

    Sedimentognese

    1. Meteorizao: fenmenos que levam destruio das rochas no prprio local onde se encontram

    2. Transporte: remoo dos produtos (EROSO = meteorizao + transporte)

    3. Sedimentao: imobilizao dos materiais em trnsito, a sua deposio

    4. Diagnese: transformao de sedimentos soltos em agregados, a Litificao da rocha

    1. Mecanismos responsveis pela destruio das rochas

    Aces mecnicas: levam desagregao das rochas

    Aces qumicas: levam produo de novos minerais e de ies dissolvidos

    Aces mecnicasOcorrem em regies muito frias ou ridas

    a) Termoclastia

    b) Crioclastia

    c) Descamao

    => levam formao de clastos, detritos ou fragmentos da rocha me

  • 8

    Termoclastia

    Produzida pelas diferenas de volume dos diferentes minerais constituintes das rochas, sob aco das diferentes temperaturas (altas durante o dia e baixas durante a noite)

    Os minerais escuros e claros tm diferentes graus de absoro da luz solar (diferentes coeficientes de dilatao). Aquecem e dilatam e descolam, levando desintegrao das rochas em gros.

    Crioclastia

    Desintegrao provocada pelo frio: a gua contida nos poros e fissuras das rochas gela, como o gelo ocupa maior volume do que a gua que lhe deu origem (9%), exercem-se presses que levam fracturao das rochas.

    Descamao

    Fracturao em placas ou em superfcies curvas e paralelas devido descompresso e consequente expanso das rochas formadas em profundidade, sob elevadas presses.

    Aces qumicasOcorrem nas zonas tropicais e temperadas

    a. Hidrlise

    b. Oxidao

    c. Dissoluo

    => levam formao de compostos qumicos e novos minerais (minerais de neoformao)

  • 9

    Formao do cido carbnico

    Nas nuvens, o dixido de carbono reage com a gua formando o cido carbnico, tornando a gua da chuva ligeiramente cida:

    H2O + CO2 ---> H2CO3 H2CO3 ---> H

    + + HCO3-

    a. Hidrlise

    Afecta principalmente os feldspatos (K, Na e Ca), convertendo-os em argilas e ies solveis

    Albite (feldspato sdico)

    2NaAlSi3O8 + 2H+ +2HCO3

    - + 9H2O ------->

    -----> Al2Si2O5(OH)4 + 2Na+ +2HCO3

    - +4H4SiO4Caulinite produtos solveis

    b. Oxidao

    Ocorre nos silicatos com ferro (olivinas, piroxenas, anfbolas)

    Resulta da combinao do oxignio atmosfrico ou dissolvido na gua com os minerais

    2Fe2SiO4 + 4H2O + O2---> 2Fe2O3 + 2H4SiO4Olivina hematite slica solvel

  • 10

    c. Dissoluo

    A gua subterrnea cida ao circular atravs das fracturas dos calcrios e dolomitosdissolve-os formando grutas, galerias, algares, etc., ou seja, carsificao.

    CaCO3+ H2CO3 --> Ca++ +2HCO3

    -

    Calcite

    2. Transporte

    gua

    Vento

    Gravidade

    Quando o agente de transporte perde a co