Rochas Sedimentares
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Rochas Sedimentares Rochas Sedimentares Document Transcript

  • ROCHAS SEDIMENTARES Formadas à superfície da crosta, em condições de baixas P e T Ocupam vastas extensões, porém com pequena espessura1. Processos Envolvidos na Formação de Sedimentos e Rochas Sedimentaresa. Intemperismo • I.F. fratura rochas • I.Q. altera e decompõe minerais, produzindo novos minerais e substâncias em soluçãob. Erosão – retira partículas produzidas pelo Intemperismoc. Transporte • Água corrente, vento e geleiras transportam as partículas para novas localidades (corrente abaixo)d. Deposição (ou Sedimentação) • Partículas detríticas se depositam quando correntes (vento ou água) perdem velocidade ou quando geleiras derretem ? formam ACÚMULOS DE SEDIMENTOS DETRÍTICOS • Isto ocorre geralmente em áreas baixas, menos íngremes dos continentes ou nos oceanos • Substâncias em solução podem se precipitar em lagos ou mares e formar depósitos de SED. QUÍMICOSe. Soterramento • Com acúmulo de depósitos sedimentares, os mais antigos vão sendo soterrados em profundidade que pode atingir vários kmf. Diagênese • Refere-se ás mudanças físicas e químicas (pressão, aquecimento, reações químicas) ocorridas durante soterramento dos sedimentos, provocando sua LITIFICAÇÃO ⇒ ROCHAS SEDIMENTARES • Diagênese inclui todas alterações pós-deposicionais do sedimento, exceto erosão e metamorfismo • Diagênese < 250oC [(metamorfismo > 300oC / < 700oC) (magmatismo > 700oC)]2. Materiais Derivados das Rochas-Fonte2.1. Partículas Clásticas (GRÃOS) • Grãos = Materiais /Fragmentos sólidos produzidos pelo intemperismo de rochas preexistentes (fonte) • São transportados como CARGA DE FUNDO (bed load) e SUSPENSÃOa. Carga sedimentar clástica é transportada por: arraste; rolamento; saltação; suspensão.b. Classificação Granulométrica (depende do tamanho dos grãos) GROSSOS – fração cascalho ( > 2mm) MÉDIOS – fração areia (2 - 0,0062mm) Diâmetro Nomenclatura Diâmetro Nomenclatura > 256mm - bloco 1 – 2mm a. m. gr - matacão 256 – 64mm - calhau 0,5 – 1 mm a. gr 64 – 4mm - seixos 0,25 – 0,5mm a. m. 4 – 2mm - grânulos 0,125 – 0,25mm a. f. 0,062 – 0,125mm a. m. f. FINOS – fração lama ( > 0,062mm) Diâmetro Nomenclatura 0,062 – 0,0039 mm Silte < 0,0039 mm argilac. Sedimentos Clásticos – resultam do acúmulo de partículas clásticas • São também chamados siliciclásticos (minerais silicáticos dominantes – Qz)d. Seleção
  • • A velocidade /competência da corrente que transporta partículas promove seu selecionamento, separado-as Ex: Seleção baixa ou pobre – contém partículas de diversos tamanhos; indica baixa energia do meio Seleção boa – composição granulométrica homogênea; indica alta energia do meio, que retira os finose. Composição Mineral • Conforme intensidade do intemperismo, uma mesma rocha-fonte pode produzir conjuntos ? de minerais Ex: Minerais resultantes do intemperismo de um granito, submetido a diferentes graus de intemperismo Intensidade do Intemperismo Baixo Médio Alto Composição Qz Qz Qz do Sedimento Fd Fd Final Mica Mica Piroxênio Argilo-minerais Argilo-minerais Anfibóliof. Transporte de Sedimentos • Agentes de transporte - Águas correntes: Rios (carregam 25 bi ton/ano de sedimentos para o mar) Correntes Oceânicas - Ar – Ventos (areias do Saara são encontradas em meio ao Atlântico) - Gelo – Geleiras (“lixas” continentais) • Potência das correntes - Correntes fortes - > 50cm/s (carregam cascalhos = carga de fundo) - Correntes medianas – 20-50cm/s (carregam areias = carga de fundo) - Correntes fracas - < 20cm/s (carregam lamas = carga de suspensão) • Abrasão e Arredondamento durante transporte - No transporte por água ou vento ocorrem colisões entre grãos ⇒ quebra ⇒ diminuição de tamanho - Abrasão pelo contato /fricção entre grãos /substrato ⇒ suavização das quinas ≡ arredondamento e conseqüente diminuição de tamanho MAIOR DISTÂNCIA ⇒ MENOR TAMANHO - Transporte por geleira → fragmentos incorporados podem ser abradados no contato com substrato ⇒ diminuição do tamanho sem melhoria no arredondamento2.2. Material Químico • Produzido pelo intemperismo, através da dissolução de minerais, colocando novas substâncias em solução • Material é transportado como Carga em Solução no fluidoa. Sedimentos Químicos Formam-se pela precipitação do material em solução em meio aos sedimentos clásticos, ou formando depósitos (relativamente) puros de sedimentos químicosb. Oceanos são grandes “tanques de mistura química” • Rios carregam grande quantidade de substâncias dissolvidas para oceanos e lagos • Vulcanismo também incorpora íons e substâncias à solução marinha • Reações da água marinha com material sólido incorporado ⇒ acréscimo de material em soluçãoc. Balanço de entrada e saída de material dissolvido na água marinha é ~neutro → excesso é precipitado - Precipitação química, de sais se dá em águas rasas, quando atingem ponto de saturação Ex: NaCl, CaCO3, KCl2.3 Sedimentos Orgânicos ou Aloquímicos - Acúmulo de material de origem orgânica (carapaças de org. marinhos, algas calcárias, troncos vegetais, etc.)a. Sedimentos Bioquímicos • Formam-se pela precipitação bioquímica de minerais em oceanos (principalmente) e lagos - Processo importante no balanço químico dos oceanos - Carapaças e algas calcárias formam-se pela atividade orgânica que bioquimicamente proporciona a combinação do Ca2+ com o HCO-3, formando aragonita e calcitab. Sedimentos Bioclásticos
  • • Formados pelo acúmulo de fragmentos de sedimentos bioquímicos e orgânicos • Em geral resultam do retrabalhamento desses materiais, que se depositam distante do local onde se formaramc. Sedimentos Orgânicos • Formados pelo acúmulo de matéria orgânica Ex: carvão e turfa → vegetais preservados da decomposição aeróbica3. Classificação das Rochas Clásticas (Sedimentos e R. S. Clásticas constituem >75% das R. S. da crosta)3.1 – Classificação Granulométrica • Grande parte dos grãos > 2mm ⇒ Conglomerados (grânulos, seixos e matacões > 30%) • Maior parte dos grãos entre 2 - 0,062mm ⇒ Arenitos : mgr; gr; fm; f; mf (>60% de fração areia) • Maior parte dos grãos < 0.062mm ⇒ Lamitos [(mistura de silte + argila) >60%)] Siltitos – silte Argilitos – argila Folhelhos – argilito siltoso, siltito argiloso (folheados)Obs: Nos folhelhos, as plaquetas de argilas (filossilicatos muito finos), estão orientadas ou compactadasa. Elementos das Rochas Sedimentares Clásticas • Grãos do arcabouço – grossos (carga de fundo) • Grãos da matriz – finos (carga de suspensão) • Cimento – precipitado químico (carga em solução)b. Conglomerados • Cascalhos são mais facilmente arredondados durante transporte, comparativamente a areias e siltes. - Somente águas correntes potentes e geleiras podem transportar cascalhos • Conglomerados são bons indicadores da Rocha-Fonte: F. R. granitos, gnaisses, quatzitos, Qz, etc. • Variedades - Conglomerados monomicticos e polimícticos - Conglomerados Arenosos /Conglomerados Areno-argilosos - Diamictitos: ~20% finos (silte + argila); ~30% cascalhos; ~50% areias • Brechas Sedimentares – quando transporte é pequeno → cascalho não-arredondadoc. Lamitos – grãos difíceis de serem observados a olho nu • Componentes principais – Silte (em geral Qz e Fd em minúsculas lascas) – Argila (em geral, argilo-minerais muito finos, principalmente caulinitas) • São depósitos em condições de baixa energia: - Lagos; Fundos marinhos; Planícies inundação de rios; Planícies de maré • Argilitos – mais puros são muito importantes para indústria cerâmica • Folhelhos negros – grande quantidade de M.O. maturada durante diagênese ⇒ óleod. Arenitos – grãos maiores são facilmente visíveis; grãos mais finos – usar lupa de mão ou binocular • Dentre as R. S. Clásticas, não são as mais abundantes, mas trazem muitas informações: Mineralógicas ≡ rocha fonte; Ambiente ≡ estruturas sedimentares, paleo-correntes eólicas e fluviais • Grãos – bem a mal arredondados; - bem a mal selecionados Ex.: Bom arredondamento + Boa seleção vs. Mal arredondamento + Má seleção ⇒ Ambientes deposicionais diferentes (Ex: praia x rios) • Variedades Ex: - arenitos médios bem selecionados - arenitos finos a grossos, siltosos (matriz) (mal selecionados) - arenitos lamíticos (matriz) (mal selecionados) • • Ocorrência na crosta - Siltitos + Lamitos + Folhelhos ~75%; - Arenitos + Conglomerados ~10%; - Calcários + Dolomitos ~15%3.2 – Classificação Petrográfica de Arenitos São divididos em 3 grandes gruposa. Quartzarenitos (Arenitos quartzosos): >90% Qz; Outros minerais – Fd, micas
  • • Resultam de intenso retrabalhamento durante transporte e/ou intenso intemperismo na área fonte Em geral são bem arredondados e bem selecionadosb. Arenitos Feldspáticos (ou Arcóseos): >25% Fd; >65% Qz, Outros: micas; minerais máficos • Provêm geralmente de rochas graníticas ou gnáissicasc. Arenitos Líticos (Litarenitos): 30 ~ 40% F.R.; ~ 60% Qz Outros Minerais: Fd; micas; argilo-minerais • Geralmente são arenitos m – gr – mgr, mal selecionados4. Ambientes Sedimentares (Local /Ambiente geográfico caracterizado por combinação particular de processos geológicos e condições ambientais)a. Condições ambientais incluem: Tipo e volume de água (oceano; lago; rio; regiões áridas) Topografia (terras baixas; montanhas; planície costeira; oceano raso /profundo) Atividade biológica:b. Processos Geológicos: Natureza do agente de transporte e deposição (água; vento; gelo) Ambiente tectônico: (interior de placas; áreas de subducção, deposição em riftes, etc.)5. Estruturas Sedimentares • Estruturas formadas ao tempo da (singenéticas) ou logo após a (penecontemporâneas) deposição • Acamamento ou Estratificação: lâminas ou estratos paralelos, de diferentes tamanhos de grãos ou de diferentes composições indicam Superfície Deposicionais Sucessivas. Espessura → mm – cm; metros em alguns casosa. Gênese de estruturas sedimentares (e tipos de sedimentos em que ocorrem comumente) • Estratificação plano paralela – alta energia • Laminação paralela – decantação • Estratificação cruzada – dunas eólicas e subaquáticas • Estratificação gradacional – norma /inversa • Marcas onduladas – correntes unidirecionais; correntes oscilatórias (ondas) • Gretas de contração ou ressecamento • Bioturbação6. Soterramento e Diagênesea. Soterramento • Deposição de sedimentos, formando pacotes de grandes espessuras; ocorre em Bacias Sedimentares = regiões onde a combinação de deposição + subsidência possibilita a formação de espessas acumulações de Sedimentos → Rochas Sedimentares • Em Bacias Sedimentares ocorrem grandes reservas de minérios [petróleo; gás; carvão; (fosforitas)] • Subsidência – movimento suave de uma grande área que afunda relativamente às áreas adjacentes ü Origem tectônica (Ex: riftes) ü Subsidência: propicia acumulações muito espessasb. Diagênese • Durante soterramento, sedimentos vão sendo submetidos a P e T cada vez mais elevados ⇒ Reações químicas e mudanças físicas no sedimento • Aumento médio da T (com profundidade) ≅ 30oC/Km Ex: a 4Km ⇒ ~ 120oC • Diagênese causa a litificação do sedimento - Diagênese precoce pode ocorrer graças ao processo de CIMENTAÇÃO - Cimento liga os grãos (e matriz) - Resulta de precipitação química de sais existentes nas águas do ambiente sedimentar, logo após a sedimentação - Ocorre também durante diagênese profunda, resultante da precipitação de sais de águas intra-estratais que percolam os depósitos