Principais etapas da formação das rochas sedimentares

EPL – Hélder Giroto
Paiva
Principais etapas da formação de rochas sedimentares
Terra um planeta geologicamente activo:
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

Geodinâmica interna – o calor
interno da Terra aciona os
movimentos de convecção e,
consequentemente, o movimento
das placas litosféricas.
Geodinâmica externa – o Sol
fornece energia para que, na
superfície terrestre, ocorra
evapotranspiração, iniciandose o ciclo da água e,
consequentemente, a erosão e
a modelação do relevo.
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
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Etapas de
formação
Meteorização
Erosão
Transporte
Deposição
Afundamento
Diagénese
Meteorização
mecânica
Compactação
Meteorização
química
Desidratação
Cimentação
Recristalização
Formação de rochas sedimentares
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Meteorização
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
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
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

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.
Meteorização física ou mecânica
9

Frequente em zonas geladas e desérticas

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
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
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
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

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
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
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
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
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
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

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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
aumento do volume dos minerais, facilitando a desintegração
da rocha.
Hidratação
+ 3 H2O
Limonite – 2Fe(OH)3
Hematite – Fe2O3
Desidratação
+ H2O
Gesso – CaSO4.2H2O
Anidrite – CaSO4. + 2H2O
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2 - Hidrólise
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

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.
H2O + CO2
Água

Dióxido
de carbono
H2CO3
ácido
carbónico
H+ + HCO-3
protão
ião
bicarbonato
Forma-se ácido carbónico que se ioniza para formar o protão
H+ e ião bicarbonato
Carbonatação
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
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
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
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
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
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
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

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.
2 - Hidrólise
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Feldspato
Caulinite
3 - Oxidação/redução
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

Oxidação – processo pelo qual um átomo ou um ião perde
electrões.
Redução - processo pelo qual um átomo ou um ião ganha
electrões.
4 - Dissolução
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
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
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
Quando ocorre intervenção de seres vivos na alteração de
minerais.
Actuação de líquens sobre as rochas
Meteorização do granito
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Granito
Feldspato
Quartzo
Micas (biotite + moscovite)
Meteorização do granito
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Granito em
profundidade
Remoção
das
camadas
suprajacentes; movimentos da crusta
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
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Granito
é formado por
Quartzo (mineral
resistente )
Micas
Feldspato
pode originar
origina
origina
-Compostos de ferro;
Areias quartzosas
Minerais de
argila
-Minerais de argila
Argilas
Erosão
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
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
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Granotriagem ao longo de um rio
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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
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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
45

A deposição dá-se, geralmente, em camadas sobrepostas –
estratos, horizontais e paralelas, sobretudo quando ocorre em
ambiente aquático
Estratos
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TECTO
JUNTA DE
ESTRATIFICAÇÃO
ESTRATO
JUNTA DE
ESTRATIFICAÇÃO
MURO
Deposição
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
Estratificação cruzada – frequente em ambientes de
sedimentação fluviais e eólicos. Revela uma variação na
intensidade e/ou na direção do agente de transporte.
Diagénese
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
Conjunto de processos fisico-químicos que transforma os
sedimentos móveis em rochas sedimentares coerentes e
consolidadas.
Diagénese
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
Compreende:




Compactação
Desidratação
Cimentação
Recristalização
Diagénese
50

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.
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
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
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.