Prof. Patrício Pires – patricio.pires@gmail.com

SEDIMENTOS E ROCHAS

SEDIMENTARES

21/03/2012

Definição

Sedimentos 1. Coleção de partículas agrupadas ou segregadas por processos físicos, químicos

ou biológicos. 2. O sedimento consiste em partículas sólidas que sofreram intemperismo

mecânico e minerais extraídos de solução por processos químicos inorgânicos e atividades dos organismos.

2

Distribuição

Rochas Sedimentares

5%

Rochas Ígneas e Metamórficas

95%

Fonte: Klein & Hurlbut (1993)

16 km superiores

3

Distribuição

Sedimentos e Rochas

Sedimentares

80%

Rochas Ígneas e Metamórficas

20%

Fonte: Klein & Hurlbut (1993)

Superfície terrestre

4

A terra é um planeta Geologicamente ativo

5

A água é um agente importante para a formação das rochas Sedimentares

6

A geodinâmica externa é alimentada, essencialmente, pelo SOL: o calor

fornece energia suficiente para que, na superfície da Terra, ocorra

evaporação, e favoreça o ciclo da água

O motor geodinâmico interno é o calor do interior da Terra

(geotermia, movimento das placas tectônicas e etc)

7

A atividade INTERNA e EXTERNA da TERRA fornecem:

Rochas Magmáticas, Sedimentares e Metamórfica 8

Rochas são associação de minerais formadas sob

certas condições de pressão e temperatura 9

Definição de Rochas?

Rochas quando expostas na superfície terrestre, são

alteradas por diversos fenômenos ambientais 10

Rochas Sedimentares Gênese 11 Sedimentogênese:

Formação dos sedimentos

1. Meteorização (Intemperismo);

2. Erosão;

3. Transporte e

4. Sedimentação ou depósito

Diagênese: Evolução dos sedimentos

conduzindo a formação de

rochas consolidadas por meio

de:

1. Compactação

2. Cimentação e

3. Recristalização

PRIMEIRA ETAPA

SEGUNDA ETAPA

Meteorização (Intemperismo): Altera as caracteristicas primárias

das rochas

Erosão: removem os materiais da meteorização 12

Modificação de Paisagens (Bryce Canyon, EUA)

13

Meteorização(intemperismo):

Física vs Química 14

Física (mecânica): Fragmentação da rocha em pedaços menores

Química: Alteração da composição química e mineralógica da rocha

15

Meteorização: Física vs Química

Meteorização Física e Química: Gera fragmentos de rochas individualizados, DETRITOS, os sedimentos

16

Meteorização Física Processos 17

Sedimentogênese: Formação dos sedimentos

1. Ação da Água

2. Ação do Gelo

3. Ação dos Seres vivos

4. Ação da Temperatura

5. Crescimento de minerais

6. Alívio de pressão

Água: importante agente de alteração das Rochas

18

Sedimentogênese: Formação dos sedimentos

1. Ação da Água:

Alternância de períodos de seca e de forte umidade faz variar o teor

de água nas rocha varia o volume total, provoca tensões e gera

fraturas e desagregação dos materiais

Gelo: provoca aumento do volume de água

nas fraturas e poros 19

Sedimentogênese: Formação dos sedimentos

2. Ação do Gelo:

Glaciares, ciclos de

congelamento e períodos mais

quente gera grandes tensões e

fragmenta pequenos e grandes

blocos de rochas

20

Gelo: provoca aumento do volume de água

nas fraturas e poros

Seres Vivos: cavam tocas e favorecem

ação de outros agentes de intempéricos 21

Seres Vivos: Raiz de Árvores 22

Temperatura: aumento de T provoca

dilatação, redução de T provoca contração. 23

Sedimentogênese: Formação dos sedimentos

4 - Temperatura:

Ciclos sistêmicos de temperatura

gera tensões e provoca fratura e

produz materiais soltos

Temperatura: aumento de T provoca

dilatação, redução de T provoca contração. 24

Diferenças de temperatura

extremas provocam esfoliação

com arredondamento das

rochas afetadas.

“EFEITO CASCA DE CEBOLA”

25

Temperatura: aumento de T provoca

dilatação, redução de T provoca contração.

26

Temperatura: aumento de T provoca

dilatação, redução de T provoca contração.

Crescimento de minerais 27

A água na fratura ou nos poros contém sais dissolvidos que

precipitam cristais e inicia seu crescimento e produzir uma

força expansiva.

Ex.: Sal em região costeiras

Alívio de pressão 28

Rochas em profundidades submetidas a grandes pressões

quando aliviadas do peso sobrejacente, expandem, fraturam

e formam DIÁCLASES

29

Alívio de pressão

Meteorização química: diversos processos que alteram

a composição química e mineralógica das rochas 30

A água com agente físico tem oxigênio e dióxido de carbono

dissolvidos.

Alteração química + importantes são:

1. Hidrólise

2. Oxidação

3. Dissolução

31

Meteorização química: diversos processos que alteram

a composição química e mineralógica das rochas

Novo

Mineral

Mesmo

Mineral

32

Meteorização química: Oxidação

1- Piroxênios pela ação

da água origina sílica e

íons de ferro

2 - íons de ferro é

oxidado pelo oxigênio

formando ions férrico

3 - íons de férrico combia

com água e forma óxido

de ferro sólido

33

Meteorização química: Carbonatação

Carbonatação: Águas

acidificadas reagem

com calcita do calcário

formando solúveis

34

Meteorização química: Carbonatação

35

Meteorização química: Carbonatação

Ação de águas acidificadas em regiões calcárias

36

Meteorização química: Carbonatação em monumentos,

principalmente mármore em regiões poluídas

37

Meteorização química: diversos processos que alteram

a composição química e mineralógica das rochas

Intemperismo

químico no mármore

Rochas sedimentares

químicas Ex.:Dolinas 38

Guatemala

Formação

Calcária 39

Chapada

Diamantina

40

Meteorização química: Hidrólise

Hidrólise (reação que

envolvem água): água

acidificada reagem

com o feldspato

41

Meteorização química: Hidrólise

Intemperismo vs Clima:

Temperado, húmido e seco 42

Erosão: principais agentes água e vento 43

44

Erosão: água do mar

Erosão 45

Erosão controlada pela Resistência a Erosão e Forças de Erosão

46

Resistência

as forças

de erosão

Fluxo de

energia

Erosão controlada pela Resistência a Erosão e Forças de Erosão

47

Resistência

as forças

de erosão

Fluxo de

energia

Erosão controlada pela Resistência a Erosão e Forças de Erosão

48

Resistência

as forças

de erosão

Fluxo de

energia

Erosão controlada pela Resistência a Erosão e Forças de Erosão

Erosão 49

Poder erosivo de um rio 50

51

Poder erosivo de um rio

52

Poder erosivo de um rio

Ação do Vento: preferencialmente no

nível do solo 53

Ação do Vento: preferencialmente no

nível do solo 54

Transporte e deposição de sedimentos 55

Variação da velocidade do vento em função da distância do solo

Ação do Vento: dois processos 56

Transporte e deposição de sedimentos 57

Transporte e deposição de sedimentos 58

Dunas migratórias

Transporte e deposição de sedimentos 59

Natal-RN

Resumindo... (minerais gerados em profundidade (maioria)

são instáveis na superfície 60

Diáclases 61

Ex.:Alteração de um granito 62

63

Ex.:Alteração de um granito

Transporte 64

Homogêneos Heterogêneos

Transporte 65

Transportes 66

Detritos

Transporte: Ação da Gravidade:

queda de blocos e lascas 67

Racetrack Playa, Califórnia

68

Transporte: Águas (principal agente) 69

70

Transporte: Águas (principal agente)

71

Transporte: Águas (principal agente)

72

Transporte: Águas (principal agente)

Pedregulhos e matações

73

Transporte: Águas (principal agente)

Transporte e deposição de sedimentos

Tipos de estrias da ação do gelo

75

Transporte e deposição de sedimentos

Depósitos, processos e feições sedimentares do

ambiente glácio-marinho proximal

76

Formação dos Sedimentos e das Rochas Sedimentares

77

Transporte e deposição de sedimentos 78

Transporte e deposição de sedimentos 79

Problemas relacionados a barragens?

Invasão do mar em determinadas área?

Sedimentação 80

Sedimentação 81

Sedimentação 82

Sedimentação 83

Sedimentação 84

Sedimentação 85

86

Sedimentação

87

Sedimentação

88

Sedimentação

89

Sedimentação

90

Sedimentação

91

Sedimentação

92

Sedimentação

Diagênese: Fenômenos físicos e químicos que

transformam sedimentos em rochas sedimentares 93

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Diagênese: Fenômenos físicos e químicos que

transformam sedimentos em rochas sedimentares

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Diagênese: Fenômenos físicos e químicos que

transformam sedimentos em rochas sedimentares

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Diagênese: Fenômenos físicos e químicos que

transformam sedimentos em rochas sedimentares

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Diagênese: Fenômenos físicos e químicos que

transformam sedimentos em rochas sedimentares

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Diagênese: Fenômenos físicos e químicos que

transformam sedimentos em rochas sedimentares

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Diagênese: Fenômenos físicos e químicos que

transformam sedimentos em rochas sedimentares

Tipos de sedimentos - classificação

• Terrígenos/clásticos/Detrítica: desagregação física/química/biológica de rochas

Ex: Areia • Químicos: precipitados diretamente Ex: Carbonáticos Evaporíticos • Biogênicos: atuação de organismos Ex: Recifes de corais Estromatólitos

100

Dunas – Deserto do Saara Taça de arenito – Vila Velha,PR

Sedimentos Terrígenos 101

Sedimentos Químicos 102

Sedimentos Biogênicos 103

Rochas Sedimentares

Sedimento Rocha Sedimentar Diagênese

Arcabouço Matriz Cimento

104

A diagênese é um conjunto de processos ou transformações químicas, físicas e biológicas que ocorrem em um material sedimentar após a sua deposição, em condições de aumento de pressão e temperatura.

Rochas Sedimentares

Sedimento Rocha Sedimentar Diagênese

105

Importância das Rochas Sedimentares

Organismos Evolução da topografia Petróleo, carvão e gás Gesso e evaporitos (sais) Areias e cascalhos (construção) Urânio, alumínio e ferro

106

Rochas Sedimentares 107