Mais de 9000 bombas incendiárias foram lançadas pelos japoneses de suas praias, sendo transportadas por balões que se utilizavam da corrente de jato

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1 SEDIMENTOS

2 Mais de 9000 bombas incendiárias foram lançadas pelos japoneses de suas praias, sendo transportadas por balões que se utilizavam da corrente de jato para cruzar o Pacífico. Sacos de areia eram usados como lastro, e o estudo dos grãos foi capaz de indicar a praia de origem dos lançamentos.

3 Grãos de Zircão Ushibo et al. (2008) Padrão de crescimento de um cristal de zircão revelam diferentes idades (centenas de milhões de anos de diferença) associadas a fases de crescimento. A identificação de pedaços de quartzo indicam a provavel presença de bloco granítico (comum em crostas continentais maduras). Elevadas concentrações de elementos raros associados à cristalização da crosta são também encontrados. Razões isotópicas indicam a presença de água sobre a crosta

4 TIPOS DE SEDIMENTOS CLASTOS TERRÍGENOS Derivados de rochas préexistentes através do intemperismo BIOGÊNICOS Fragmentos ou carapaças inteiras de carbonato de cálcio ou sílica produzido pela atividade metabólica (biomineralização) de animais e vegetais marinhos PRECIPITADOS QUÍMICOS Precipitação VULCANOGÊNICOS química em Principalmente ambientes cinzas supersaturados derivadas de evaporitos e erupções fosforitos vulcânicas COSMOGÊNICOS Principalmente cinzas derivadas de erupções vulcânicas

5 Cosmogênicos macroscópicos: detritos de meteoros - raros microscópicos: poeira espacial (tektitos) chuva constante ~ 100 ton / dia (Nasa). A genese das particulas esta relacionada a impacto por meteoro. Existe controvérsia sobre a origem do material, se lunar ou terrestre. Evidencias uitlizadas: similaridade geoquimica das rochas, localização singular dos sítios deposicionais próximos a crateras, presença de 10 BE (interação de raios cósmicos com a atmosfera), ausencia de umidade das rochas, intensidade do impacto necessária para ejetar particulas para fora da atmosfera.

6 Vulcanogênicos - Piroclastos Fragmentos de rocha expelidos durante erupção vulcânica Podem ser classificados como: Cinza partículas com menos de 2 mm de dimensão Lapilli = cascalho, fragmentos com dimensão máxima compreendida no intervalo dos 2 mm aos 64 mm; Bomba vulcânica fragmentos com dimensão superior a 64 mm. Púmice (ou Pedra Pomes) O púmice forma-se quando lava líquida muito rica em gases é projectada na atmosfera, solidificando-se com várias cavidades preenchidas por ar = baixa densidade.

7 Púmice é bastante utilizado como traçador no estudo de correntes marítimas e veiculo de dispersão de espécies. Área da costa Australiana com ocorrência de pumices produzidos pela explosao de um vulcão próximo às Ilhas Fiji km de distância e tempo de deslocamento ~1 ano. (Bryan et al Earth and Planetary Science Letters 227: )

8 TIPOS DE SEDIMENTOS CLASTOS TERRÍGENOS Derivados de rochas préexistentes através do intemperismo BIOGÊNICOS Fragmentos ou carapaças inteiras de carbonato de cálcio ou sílica produzido pela atividade metabólica (biomineralização) de animais e vegetais marinhos PRECIPITADOS QUÍMICOS Precipitação VULCANOGÊNICOS química em Principalmente ambientes cinzas supersaturados derivadas de evaporitos e erupções fosforitos vulcânicas COSMOGÊNICOS Principalmente cinzas derivadas de erupções vulcânicas

9 PRODUÇÃO DE SEDIMENTOS TERRÍGENOS - O INTEMPERISMO Fragmentos de rochas, com composição e tamanho variados, são levados à zona costeira e dispersos pelas ondas e correntes marinhas.

10 PRODUÇÃO DE SEDIMENTOS TERRÍGENOS - O INTEMPERISMO Intemperismo é o processo de desintegração de rochas e minerais. O intemperismo ocorre localmente, e não deve ser confundido com erosão, a qual subentende remoção mecânica (transporte) de partículas. O intemperismo pode ser classificado em Químico e Físico (ou mecânico), os quais produzem o equivalente a ton/ano (Químico) ton/ano (Físico) Aproximadamente iguais, mas com grande variação geográfica

11 O INTEMPERISMO Intemperismo Físico desintegração da rocha sem alteração química. Understanding Earth Expansão e contração térmicas, Alívio de carga, Congelamento e Abrasão, Ação hidráulica, Crescimento de cristais Intemperismo físico e químico caminham juntos, pois o físico aumenta a superfície de atuação de processos químicos, e o intemperismo químico facilita a quebra da rocha por processos físicos

12 O INTEMPERISMO Intemperismo Físico desintegração da rocha sem alteração química. Alívio de carga causa a expansão da rocha e quebra ao longo de linhas de fraqueza. Understanding Earth

13 O INTEMPERISMO Intemperismo Físico desintegração da rocha sem alteração química. Crescimento de cristais de sal em fissuras da rocha gera fragmentação. Ex. Um granito típico resiste a tensões de 4 MPa, enquanto que o crescimento de cristais de cloreto de sódio pode exercer pressões de até 120 MPa

14 O INTEMPERISMO Intemperismo Biológico facilita o trabalho mecânico (penetração de raízes) e alterações químicas (aumento do ph) associado ao intemperismo Understanding Earth Duncam Heron

15 O INTEMPERISMO Intemperismo Químico alteração da composição das rochas através da remoção de minerais pre-existentes e criação de minerais novos ou secundários. Dissolução remoção de íons Oxidação e redução perda ou ganho de elétrons Hidrólise quebra de uma molécula por adição de uma molécula de água. Duncam Heron

16 O INTEMPERISMO Intemperismo Químico

17 O INTEMPERISMO Estabilidade relativa de alguns minerais velocidade de intemperização óxidos de ferro (hematita) mais lento hidróxidos de alumínio (gibsita) quartzo mica (muscovita) K feldspato (microclina) feldspato potássico (albita) anfibólio piroxênio olivina calcita halita mais rápido

18 O INTEMPERISMO Diversidade mineralógica em depósitos (e rochas) sedimentares é menor do que em rochas ígneas e metamórficas Extinção de vários e formação de alguns novos minerais na camada superficial do solo proveniente da decomposição de uma rocha. superfície 30 cm quartzo microclina oligoclásio oligoclásio alterado biotita biotita alterada hornblenda óxidos de Fe caolinita montmorilonita ilita

19 O intemperismo, junto com a erosão, produz sedimentos clásticos, ou seja, fragmentos de rocha. Os clastos mais coumuns são: - Grãos de quartzo - Grãos de meldspato - Grãos de mica - Grãos de minerais pesados - Fragmentos de rocha - Argilas minerais secundários Siliclastos (processo inorgânico) x Bioclastos (processo orgânico)

20 SEDIMENTOS CLÁSTICOS QUARTZO grãos mais abundantes nas classes de tamanho areia e silte, com proveniência de rochas graníticas e algumas rochas ígneas com composição intermediária (ex: granodiorito). Rochas metamórficas formadas a partir do granito (gnaisses) e rochas meta-sedimentares de textura grossa também apresentam grande quantidade de quartzo. Quartzo Granito Granito visto com polarização cruzada

21 QUARTZO Utilizados na fabricação de lixas, lentes óticas, vidros, filtros de água, circuitos eletrônicos, cimento, argamassa e jóias. Cristais de quartzo são ainda piezométricos, ou estimulados quando expostos a corrente elétrica e assim utilizados no mecanismo de aparelhos de precisão Mineração de quartzo em dunas

22 SEDIMENTOS CLÁSTICOS FELDSPATO Mineral mais abundante na Terra. Componente importante da maior parte das rochas ígneas (granitos, andesitos e gabros). Mais macios que quartzo e suscetíveis à alteração química facilmente gastos e quebrados durante o transporte. Encontrados comumente em locais com baixo grau de intemperismo químico e próximo à área fonte. Alumino-silicatos de calcio, potássio e sódio. Os feldspatos potássicos (como o microclínio) são os mais resistentes ao intemperismo Microclínio

23 SEDIMENTOS CLÁSTICOS MICAS groupo de minerais silicosos presentes em rochas ígneas e metamórficas. Alguns minerais micáceos como a muscovita e ilita são associados a minerais de argila devido às suas propriedades (troca de íons com o ambiente, alta relação área/massa). Muscovita (mica branca) Biotita (mica preta) Utilizadas como isolante elétrico em aparelhos de alta tensão(alta rigidez dielétrica), na produção de aparelhos de rádio freqüência (pela estabilidade química), na produção de polarizadores óticos e como isolante térmico. No entanto, a pequena dimensão dos grãos nos sedimentos impede sua utilização econômica.

24 SEDIMENTOS CLÁSTICOS FRAGMENTOS DE ROCHA produto da decomposição física de rochas pré-existentes (ígneas, metamórficas e sedimentares). Conglomerado - rocha sedimentar composta por fragmentos líticos (quartzo, chert, rochas metasedimentares, igneas e calcáreas).

25 SEDIMENTOS CLÁSTICOS MINERAIS PESADOS raramente perfazem mais do que 1% do depósito sedimentar. Minerais com densidade superior a 2850 kg/m 3, importantes no estudo de proveniência e deriva de sedimento. São classificados como estáveis e ultra-estáveis, ou opacos e não-opacos. Zircão Rutilo (titânio) Hornblenda Apatita (fosfato)

26 MINERAIS PESADOS Concentração economicamente viavel de minerais pesados gira em torno de 1% do volume do depósito arenoso (valores altos ~ 3%). Deste volume, os seguintes minerais são os mais procurados Zircão - até 50% do total (até 0.5% de todo o depósito arenoso) Abrasivo (dureza de 1.95) e isolante térmico Ilmenita até 60% do total Rutilo até 25% do total fontes de dióxido de titânio pigmento base para tinta, papel e plástico cerâmica refratária filtros UV Mineração de minerais pesados - o solo superficial é poupado e posteriormente utilizado para aterro da área mineirada

27 Minerais pesados observados na região de Laguna (SC) (Nascimento Junior 2011)

28 SEDIMENTOS CLÁSTICOS ARGILAS O termo argila relaciona-se a uma classe de tamanho de sedimentos (< mm). No entanto, existem minerais de argila importantes para a sedimentação marinha. Os principais são: Caulinita mineral secundário produzido a partir do intemperismo do feldspato sob condições ambientais ácidas (ambiente tropical) representa entre 8 % e 20% das argilas na bacia oceânica Montmorilonita mineral secundário, do grupo das smectitas, produzido a partir do intemperismo de rochas basálticas representa 16 % e 53 % das argilas na bacia oceânica, especialmente próximo a margens ativas e cordilheira mesooceânica.

29 SEDIMENTOS CLÁSTICOS ARGILAS Ilita mineral do grupo das micas, produzido pela alteração da muscovita e feldspatos, abundante em áreas de clima temperado e semi-árido. Representa entre 26 % e 55 % das argilas na bacia oceânica Clorita grupo de minerais originado do intemperismo de minerais máficos (anfibólios, piroxênios e biotita) em regiões onde o intemperismo químico é reduzido. Representa entre 10 % e 18 % das argilas na bacia oceânica, especialmente próximo a regiões glaciadas.

30 SEDIMENTOS CLÁSTICOS ARGILAS áreas com altas proporções de diferentes minerais de argila no sedimento de fundo do oceano

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32 Caolinita (Caolin) usada em cerâmica (porcelana), medicina, industria de papel, tintas, aditivo alimentar, pasta de dente e cosméticos, lâmpadas,e agricultura. Mineração de caolin na Bulgaria Montmorilonita é usada como lama de perfuração, como aditivo de solo em regiões áridas, na impermebialização de diques e barragens, como agente não explosivo na quebra de rochas, e amplamente na industruia farmaceutica.

33 Bibliografia Bryan et al Pumice rafting and faunal dispersion during in the Southwest Pacific. Dias, J.A Análise Sedimentar e o Conhecimento dos Sistemas Marinhos. Bibliografia na Web Tektitos Piroclastos - Intemperismo Minerais -