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Rochas sedimentares (Resumo de Geologia)

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Resumo do trabalho

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Rochas sedimentares

Rochas: formações sólidas que constituem as unidades estruturais da crosta e do manto; são associações espontâneas de diferentes minerais e a abundancia relativa de cada um deles depende das condições existentes no momento de formação da rocha; agregado natural de 1 ou mais minerais que se formaram em determinadas condições de temperatura e pressão.

1. Principais etapas de formação

A formação das rochas sedimentares engloba a sedimentogénese, que consiste na formação, transporte e deposição dos materiais provenientes da rocha mãe, e a diagénese, responsável pela consolidação dos sedimentos numa rocha coisa.

Sedimentogénese

Meteorização: processo de alteração e desagregação da rocha mãe devido à sua exposição aos fatores ambientais:

• A meteorização química consiste na transformação química dos minerais existentes na rocha mãe devido, sobretudo, à ação da água e dos gases atmosféricos. Muitos dos minerais constituintes das rochas são estáveis no ambiente em que se formaram, mas tornam-se instáveis nas novas condições superficiais sofrendo reações químicas.

Reações	Descrição	Mineral inicial	Processo	Produtos finais
Carbonatação	Leva à libertação de argilas ferruginosas existentes na matriz da calcite – terra rossa.	Calcite
Hidrólise	Substituição de catiões da estrutura de um mineral pelos iões (água/ácido) que podem levar à formação de novos e diferentes minerais ou à completa desintegração do mineral original.	Feldspato		Caulinite
Oxidação Redução	-Perda de eletrões -Ganho de eletrões	Piroxenas		Hematite
Dissolução	Reações de minerais com água ou ácido. A ligação entre os diferentes iões é quebrada e ficam dissolvidos numa solução.	Halite
Hidratação¹ Desidratação²	¹Combinação de minerais com água ou ²remoção de outros.	Hematite		Limonite

•  A meteorização mecânica pode resultar:
  • Da expansão de fraturas devido à congelação da água retida no seu interior - crioclastia; o Da expansão de fraturas devido a formação e ao desenvolvimento de sais ou outros minerais em fraturas - haloclastia;
  • De dilatações e contrações dos diferentes minerais constituintes de uma rocha quando submetidos a grandes variações de temperatura - termoclastia;
  • Da descompressão resultante da erosão das camadas que recobriam a rocha, o que provoca um alívio de carga, com a consequente fratura;
  • Da ação mecânica da água, do vento e da atividade biológica resultante de galerias escavadas ou ampliadas pelos animais e engrossamento das raízes que dilatam as fraturas das rochas.
  • Este tipo de meteorização provoca a desagregação da rocha em porções cada vez menores, designadas por castos ou sedimentos detríticos.

Erosão: consiste na remoção dos fragmentos resultantes da utilização da rocha mãe através de agentes como a água, o vento, os seres vivos e a gravidade. Transporte: os fragmentos removidos pela erosão a rocha mãe vão sofrer um processo de transporte cujos agentes são a água, o vento e o gelo. Durante o transporte os fragmentos sofrem uma diminuição do tamanho e um arredondamento gradual devido a processos erosivos. O grau de arredondamento dos clastos assim como a sua dimensão são indicações importantes sobre o tipo de transporte sofrido, a sua duração e a distância percorrida pelos fragmentos. Durante o transporte é comum haver separação dos fragmentos em função do seu peso e do seu tamanho:

Agente de transporte	Seleção granulométrica e composicional	Grau de calibragem	Outras características
Vento	Extrema	Sedimentos muito bem calibrados	-Elevado poder seletivo (separa bem os sedimentos de diferentes tamanhos) -Agente rápido e energético
Glaciares	Muito deficiente	Sedimentos mal calibrados	-Transporte de detritos de dimensões muito variáveis
Correntes fluviais	Boa	À medida que o transporte aumenta: - Diminuição da granulometria (tamanho); - Aumento do rolamento (sedimentos mais polidos).

Deposição ou sedimentação: a medida que o agente de transporte perde energia, o transporte cessa e os sedimentos vão-se depositando de acordo com o seu peso e o seu tamanho em camadas sucessivas – estratos.

Diagénese/litificação

Os sedimentos depositados vão sofrer um conjunto de transformações físicas, químicas e, por vezes, biológicas que conduzem à sua transformação numa rocha sedimentar consolidada. À medida que novas camadas de sedimentos se depositam sobre as anteriores, elas afundam e a pressão aumenta. Esse aumento de pressão provoca a compactação dos sedimentos (redução do volume e aumento da densidade por diminuição dos espaços intersticiais) e a sua desidratação (perda de água) de forma progressiva. Parte das substâncias em suspensão ou dissolvidos na água intersticial precipitam e originam um cimento que liga entre si os sedimentos – cimentação

2.2. Classificação das rochas sedimentares (75% da superfície dos continentes)

As rochas sedimentares possuem na sua constituição 2 tipos de minerais, atendendo à sua génese:

• Minerais herdados de rochas preexistentes que são estáveis à superfície (ex.: quartzo);
• Minerais de neoformação que resultam da meteorização química de minerais instáveis à superfície.

Estas rochas são classificadas em 3 tipos de acordo com a sua origem:

Rochas sedimentares detríticas

São rochas formadas a partir de clastos e constituídas basicamente por minerais inalterados ou muito pouco alterados. Estas rochas podem ser não consolidadas (clastos soltos), ou consolidadas (clastos ligados por um cimento formado por minerais novos no processo de diagénese).

A classificação das rochas faz principalmente atendendo ao tamanho dos detritos:

Tipos de rochas		Características granulométricas	Outras características
Não consolidadas	Consolidadas
Balastros	Conglomerados (detritos arredondados) Brechas (detritos angulosos)	256 - 2 mm	Transporte de alta energia
Areias	Arenitos	2 - 1/16 mm	Ex. de um arenito: quartzo
Siltes	Siltitos	1/16 - 1/256 mm	Transporte de baixa energia
Argilas	Argilitos	Inferior a 1/256 mm	Transporte em suspensão Deposição em ambientes de baixa energia (ex.: lagos)

Rochas sedimentarem quimiogénicas

São rochas resultantes de sedimentos químicos em solução. São formadas por minerais de neoformação resultantes da precipitação de substâncias em solução (calcários de precipitação) ou por evaporação de um solvente (água) – evaporitos.

Tipos de rochas	Características
Travertino	Calcário de precipitação – forma-se por precipitação do carbonato de cálcio, de águas saturadas deste soluto com a formação do mineral calcite; A diminuição do teor de CO2 nas águas + aumento da temperatura + diminuição da pressão → Precipitação da calcite; Forma-se em camadas no fundo de correntes de água no interior de grutas calcárias ou em terrenos alagados de calcário; Calcários de grão muito fino e com um aspeto compacto e homogéneo; Frequentemente possui fósseis;
Gesso	Evaporito - forma-se por precipitação do sulfato de cálcio com a formação do mineral gesso; A precipitação é desencadeada pela evaporação de águas marinhas retidas em lagunas ou de águas salgadas de lagos de zonas áridas, que contém iões sulfato e iões de cálcio em solução. Forma-se em ambiente marinho/ salobro e calmo; Forma cristais sedosos, fibrosos ou granulares de sulfato de cálcio hidratado.
Sal-gema	Evaporito - forma-se por precipitação do cloreto de sódio, com formação do mineral halite; A precipitação é desencadeada pela evaporação de águas marinhas retidas em lagunas ou de águas salgadas de lagos de zonas áridas, que contém iões de cloro e de sódio em solução; Forma-se em ambiente marinho/ salobro e calmo; Pouco denso e plástico, acendendo na crosta e formanda massas de sal - domas salinos.

Nota: a marga é uma rocha que possui uma origem simultaneamente detrítica e quimiogénica. São constituídas por carbonatos e argilas e formam-se em ambientes onde a sedimentação de partículas argilosas ocorre em simultâneo com a precipitação de carbonatos.

Rochas sedimentares biogénicas

São rochas formadas por sedimentos de origem biogénica, isto é, com origem a partir de restos de seres vivos ou de materiais por eles produzidos resultantes da sua atividade.

Tipo de rochas	Características
Calcário recifal	Formam-se por precipitação do carbonato de cálcio, com formação do mineral calcite. Esta precipitação é desencadeada pela diminuição do teor de nas águas marinhas devido à atividade fotossintética das algas.	Calcário resultante da fixação do carbonato de cálcio por seres vivos, como os corais; Os corais formam recifes e quando morrem os seus esqueletos formam este tipo de calcário; Forma-se em águas do mar quentes e pouco profundas.
Calcário conquífero		Calcário formado pela acumulação de conchas calcárias de animais, como os moluscos, que sofreram um processo de cimentação (retiravam o carbonato de cálcio da água do mar para construir parte do seu corpo).

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Tipo de rochas		Características	Aumenta
Carvões	Turfa Lignito Carvão betuminoso Antracite	Resultam da acumulação de sedimentos constituídos por grandes quantidades de matéria orgânica predominantemente vegetal- turfa; Formam-se em bacias de sedimentação lacustres ou lagunares costeiras em que o fundo da bacia vai afundando progressivamente (subsidência); Os sedimentos orgânicos afundam e, pela deposição de novas camadas de sedimentos finos, ficam isolados da ação decompositora dos organismos aeróbios, ficando apenas sujeitos à ação decompositora das bactérias anaeróbias; O aumento da temperatura e da pressão associado ao afundamento dos materiais sedimentares conduz, por diagénese à formação do carvão. Aumenta compactação, a desidratação e verifica-se o aumento gradual do teor de carbono dos carvões (incarbonização - responsável pelo potencial energético).	Pressão Temperatura Compactação Desidratação Densidade Teor de carbono (incarbonização) Responsável pelo potencial energético
			Diminui
			Água Concentração de voláteis Facilidade de combustão

Petróleo

O petróleo corresponde a um hidrocarboneto de natureza líquida que aparece, geralmente, associado a produtos quimicamente similares de natureza gasosa (gás natural) ou sólida (asfalto).

1º) O petróleo tem origem no plâncton rico em lípidos que fica aprisionado, em ambiente anaeróbio, em camadas de sedimentos (argilas, carbonatos), que virão a constituir a rocha-mãe (deposição em ambientes aquáticos pouco profundos, pouco agitados e pobres em -lagos, mares);

2º) A compactação e o afundimento destas camadas provocam o aumento da pressão e da temperatura, que juntamente com a ação decompositora de bactérias anaeróbias, provocam alterações físico-químicas na matéria orgânica;*

3º) A transformação lenta desta matéria origina hidrocarbonetos que, devido á sua baixa densidade, tendem a migrar para a superfície.

4º) Os hidrocarbonetos ficarão acumulados em camadas rochosas designadas por rocha-armazém (arenitos, calcários) se, por cima delas, existirem rochas impermeáveis – rocha-cobertura (rochas argilosas e salinas) – que provocam a retenção dos hidrocarbonetos.

Este conjunto litológico é designado por armadilha petrolífera.

*se o aquecimento continuar por um período de tempo mais longo, ou se a temperatura aumentar, o petróleo vai ficando cada vez mais fluido e mais leve acabando por se transformar em hidrocarbonetos gasosos – gás natural.

3. Arquivos históricos da Terra

As rochas sedimentares, devido à sua origem superficial, fornecem importantes informações relativas às condições existentes na altura da sua formação.

Os estratos sedimentares permitem:

• Identificar muitos dos organismos que existiam em determinada região;
• Conhecer as condições ambientais e geológicas que caracterizavam essa região em determinado momento da história da Terra;
• Datação da rocha e dos eventos que estiveram na sua origem.

3.1. Ambientes sedimentares continentais, de transição e marinhos

Ambientes de sedimentação detríticos
Ambiente		Meio de transporte	Sedimentos
Continental	Aluvial ou fluvial	Rios	Areias, balastros, siltes e argilas
	Deserto	Vento	Areias
	Lago	Correntes e ondas	Areias, siltes e argilas
	Glaciar	Gelo	Areias, balastros, siltes e argilas
Transição	Delta ou estuário	Rios, ondas, marés	Areias, siltes e argilas
	Praia	Ondas, marés	Areias, balastros
Marinho	Plataforma continental	Ondas, marés	Areias, siltes e argilas
	Margem continental	Correntes oceânicas	Siltes, argilas e areias
	Mar profundo (planície abissal)	Correntes oceânicas	Siltes e argilas

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Ambientes de sedimentação quimiogénicos
Ambiente		Processo químico	Sedimentos
Marinho	Mar pouco profundo	Precipitação por variação das condições físico-químicas das águas marinhas	Calcite
Continental	Lagos salgados (zonas áridas)	Evaporação de águas salgadas	Halite, gesso

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Ambientes de sedimentação biogénicos
Ambiente		Meio de transporte	Sedimentos
Marinho	Mar profundo (planície abissal)	Organismos com concha	Sílica
	Mar pouco profundo	Organismos com concha	Calcite
Continental	Pântanos	Plantas	Turfa

3.2. Fósseis

São restos de seres vivos ou simples vestígios da sua atividade contidos nos estratos das rochas sedimentares e contemporâneos da sua deposição.

O estudo dos fosseis fornece, com maior ou menor precisão, informações sobre o meio ambiente em que viveram os organismos que os originaram e sobre a idade dos estratos que os contêm.

3.3. Datação relativa e princípios da estratigrafia

Numa sequência de estratos, é possível proceder à sua datação relativa, ou seja, à determinação da ordem cronológica da sua formação. Dessa forma, é possível definir uma sequência estratigráfica (que não corresponde necessariamente à sequência espacial em que os estratos se encontram), que representa um registo cronológico da história geológica de dada região. A datação relativa é feita através do recurso a princípios da estratigrafia.

• Principio da sobreposição - numa sequência de estratos em que não ocorreu alteração das posições de formação inicial, qualquer estrato é mais recente do que aquele que está abaixo dele - muro - e mais antigo do que aquele que está acima dele - teto. Este princípio permite estabelecer a idade relativa de uns estratos em relação a outros. Por vezes, surgem nas sequências estratigráficas superfícies de descontinuidades onde ocorreu a eliminação de determinados estratos devido, por exemplo, à erosão. Essas superfícies, as lacunas estratigráficas, podem ficar recobertas por novas camadas, caso seja retomado o processo de sedimentação;
• Princípio da continuidade lateral - em colunas estratigráficas de dois lugares afastados é possível relacionar cronologicamente estratos idênticos dos dois locais (mesmo que tenham dimensões variáveis), desde que as sequências de deposição sejam semelhantes;
• Princípio da identidade paleontológica - estratos pertencentes a colunas estratigráficas diferentes e que possuam conjuntos de fósseis semelhantes têm a mesma idade relativa. Os fósseis de organismos que viveram durante um curto intervalo de tempo geológico (baixa distribuição estratigráfica) e que tiveram grande expansão geográfica permitem correlacionar com maior precisão a idade relativa de dois estratos que os possuam. Por essa razão, esses fósseis designam-se por fósseis de idade;
• Princípio da interseção - de acordo com este princípio, qualquer estrutura que intersete vários estratos, formou-se depois deles e é, portanto, mais recente;
• Princípio da inclusão - os fragmentos de rocha incorporados num dado estrato são mais antigos do que ele.

3.4. Paleoambientes

As rochas sedimentares permitem inferir das condições e dos ambientes antigos associados à sua formação - os paleoambientes. A textura de uma rocha, a sua composição mineralógica e química bem como as suas características paleontológicas permitem definir o ambiente de sedimentação ou de formação de uma rocha, constituindo o seu fácies.

Os diferentes tipos de fácies correspondem, assim, a diferentes ambientes de sedimentação, que podem ser continentais (ex.: fluviais, glaciares ou lacustres), marinhos (ex.: litoral, nerítico ou abissal) ou de transição (ex.: lagunar ou estuário).

Na caracterização dos paleoambientes assumem particular importância os fósseis de fácies ou de ambiente. Esses fósseis permitem, com base no princípio das causas atuais, correlacionar os ambientes atuais, onde vivem organismos com uma ecologia semelhante à desses fósseis, com os ambientes antigos. Os melhores fósseis de ambiente caracterizam-se por pertencerem a seres que ocuparam ambientes muito específicos e que sofreram poucas alterações evolutivas, podendo ser diretamente relacionados com organismos atuais.

3.5. Escala do tempo geológico

A partir da datação relativa de estratos de sequências estratigráficas de diferentes locais do planeta e, mais tarde, da datação radiométrica dos diferentes estratos dessas sequências, foi possível aos geólogos elaborarem um calendário da história geológica da terra.

Cada intervalo desta escala do tempo geológico está correlacionado com um conjunto de estratos e de fósseis a ele associados. A divisão mais longa da escala do tempo geológico designa-se por éon; cada uma destas divisões divide-se em intervalos menores, as eras, e estas em intervalos de tempo ainda menores, os períodos, que, por sua vez, se dividem em épocas.

Este calendário está dividido em Pré-Câmbrico, era Paleozoica, era Mesozoica e era Cenozoica. Os momentos de transição entre as eras correspondem a intervalos de tempo relativamente curtos. As transições ocorridas há cerca de 252 e 66 milhões de anos são caracterizadas pela extinção massiva de espécies, seguidas de longos períodos de expansão e evolução gradual no número de espécies. Na transição Pré-Câmbrico-Paleozoico verificou-se uma explosão de formas de vida, em especial de formas multicelulares.

328 Visualizações 01/06/2019

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