Sedimentology Sedimentary Petrology Stratigraphy

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Sedimentology Sedimentary Petrology Stratigraphy
Sedimentology
The study of the processes that erode,
transport and deposit sediments
Sedimentary Petrology
The study of the characteristics and origin of
sedimentary rocks.
Stratigraphy
The study of the origin, relationship, and
extent of rock layers (strata).
INTEMPERISMO QUÍMICO
INTEMPERISMO MECÁNICO
1
Products of Weathering
Lithic (Rock) Fragments
(granite, basalt,schist, etc.)
Dissolved Ions
(Calcium, Potassium, Sodium, etc.)
Rust Minerals (Hematite, Goertite, etc.)
Clay Minerals
(Bentonite, Montmorillonite, etc.)
Residual Minerals
(Quartz, Orthoclase, Muscovite, etc.)
Intemperismo
Transporte
Sedimentação
SEDIMENTOGÉNESIS
¾Intemperismo predomina
¾ Erosão prevalece IED
IED
ÁREA FONTE
¾Deposição ⇒ lagos, bacias oceânicas, praias ⇒ BACIA SEDIMENTAR
Manto de
intemperismo
Deposição
Torrentes fluviais
e/ou gravitacionais
nas encostas
Rios de mais
baixo gradiente
Transporte
inicial
Rios e corredeiras
de escarpa
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TRANSPORTE MECÂNICO
físicas (redução do tamanho
TRANSPORTE MECÂNICO
grãos
mudanças
Transporte
maturidade
física
químicas =
seleção granulométrica
(grau de homogeneidade dos
grãos) e arredondamento
mineral instavél
mineral estável
(quartzo /feldspato)
e aumento do grau de
arredondamento)
Deposição
químicas (alterações tênues
nas superfícies de clivagem e
fratura ou mesmo a dissolução
do mineral
Transporte por aire
Transporte por Hielo
Bacia
sedimentar
Agente de Transporte
• Aire
• Agua
• Gravedad
• Hielo
Transporte por agua
Glacial Till. Southern Sierra Nevada, California
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Transporte por Gravedad
Cambios físicos durante el transporte
• Reducción del tamaño de
grano
• Grado de redondez
Tipo de transporte
• Agente de transporte
• Tamaños de los granos
• Velocidad del transporte
Granulometria de los granos
Intervalo
granulométrico (mm)
> 256
256 – 64
64 – 4,0
4,0 – 2,0
2,0 – 1,0
1,0 – 0,50
0,5 – 0,250
0,250 – 0,125
0,125 – 0,062
0,062 – 0,031
0,031 – 0,016
0,016 – 0,008
0,008 – 0,004
< 0,004
Tipos de transporte
Classificação nominal
CASCALHO
AREIA
SILTE
ARGILA
matacão
bloco ou cascalho
seixo
grânulo
areia muito grossa
areia grossa
areia média
areia fina
areia muito fina
silte grosso
silte médio
silte fino
silte muito fino
argila
Representação esquemática do transporte por saltação e
suspensão e dos efeitos da saltação sobre um leito sedimentar.
Fonte: Bagnold, 1941.
Flujos de baja viscosidad (aire y agua)
• Arrastre
• Rodadura
• Saltación
• Suspensión
4
Tamaños de granos vs velocidad de transporte em
el lecho de um rio
Partículas depositadas a lo largo de un rio
Evolución del perfil de un
rio
Partículas depositadas a lo largo de un rio
Sedimentación
Cambios Químicos
durante o transporte
- Disminución de la energía del agente de transporte
- Gravedad
• Alteraciones leves em las
superficies de los clastos
(clivajes/fracturas)
• Disolución del mineral
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Flujos de Alta viscosidad
(sedimentos e hielo)
Calving Glacier. Bow Glacier, Banff National Park,
Alberta, Canada.
Crevasses on Winthrop Glacier, Mt.
Rainier National Park, Washington.
Glacial Till. Southern Sierra Nevada, California
V-shaped valley,
Kings Cyn NP
U-shaped valley.
Beartooth Mountains,
Wyoming-Montana.
Notícia do jornal Folha de São Paulo de 21 de março de 1992,
destacando as causas prováveis do soterramento de Barraginha,
em Contagem (MG).
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Madurez del Sedimento
Sedimentación
Físico
• Selección granulométrica
- Trasportes cortos
9 grado de homogeneidad de los granos
- Rápidos
9 grado de redondez
Química
- Declividad del terreno
• relación entre minerales inestables y estables
TRANSPORTE QUÍMICO
Agente do Transporte
• Água
TRANSPORTE QUÍMICO
íons
transportados
em solução
precipitação
bacia sedimentar
química (sais formados no mar
restrito - evaporação > precipitação)
ação direta de organismo
vivos (carapaças de moluscos ou
Tipo de transporte
recifes de corais )
precipitação química induzida
pelo metabolismo de seres
vivos (fotossíntese de algas verdes
azuis - redução de CO2)
Precipitación en las Cuencas
• Química
• Acción directa de organismos
organismo vivos
Caparazones de moluscos o arrecifes de corales
Sales formadas em cuerpos de agua restrictos
(evaporación > precipitación)
Depósito de sais do Atacama
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• Precipitación química inducida por el
metabolismo de seres vivos
Fotosíntesis de algas verdes y azules – reducción
de CO2
ESTRUCTURAS
ESTR ATIFICACI ÓN
SEDI MENTARIAS
EVIDENCIAS
Laminación horizontal
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DIAGÉNESIS
Procesos diagenéticos son controlados por:
ƒ conjunto de transformaciones que el sedimento sufre
luego de su acumulación.
ƒ Transformaciones por adaptación a las nuevas
condiciones físicas (presión y temperatura) y químicas
(pH, presión de agua).
ƒ Material original es exclusivamente sedimentario y los
procesos de transformación incluyen disoluciones y
precipitaciones a partir de soluciones acuosas
existentes en los poros.
• Composicion química del fluido de los poros (composição iônica,
pH, salinidad, etc.)
• Temperatura (variando de -40° a > 100°C)
• Presión de soterramiento
• Factores orgánicos (especialmente microorganismos)
• Tasa de tranferencia de fluídos por los pros
• Mineralogía y textura original del sedimento
• Tiempo
Campo de atuação da diagênese
Procesos y productos diagenéticos
¾ Compactación
Representação esquemática das
mudanças introduzidas, por efeito de
compactação mecânica: fechamento
do empacotamento; b) deformação de
grãos; c)quebra de oóides.
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¾ Disolución
Evolução dos tipos de contato
entre grãos terrígenos, durante a
diagênese: a) pontuais; b)
planares; c) côncavo-convexos;
d) saturados.
Estilólito – material
insolúvel (frequentemente
rico em matéria orgânica)
que torna-se concentrado
ao longo do limite da zona
da rocha dissolvida. São
mais comuns em rochas
carbonáticas que
silicláticas.
¾Recristalización
Representaçión esquemática de carapachos carbonáticos de
pelecípodos sufriendo dos tipos posibles de recristalización
diagenética: neomorfismo y sustitución
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QUE SE PUEDE ESTUDIAR DE
LAS ROCAS SEDIMENTARIAS
Componentes
deposicionales
• Esqueleto
• Matriz
• Porosidad primaria
Area fuente (Proveniencia) del sedimento
Erosión y Agente de Transporte
Ambiente Sedimentario
Paleogeografía/Evolución tectónica
Diagénesis (historia posterior al depósito)
Componentes diagenéticos
• Cemento
• Porosidad secundaria
Representaçión genérica de rocas
sedimentarias, con indicación de sus
componentes principales
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