Rochas Sedimentares. Rochas Sedimentares 01/09/2016

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1 Rochas Sedimentares Rochas Sedimentares Rochas que resultam da desintegração e decomposição de rochas preexistentes (magmáticas, metamórficas ou sedimentares), graças a ação de intemperismo (conjunto de processos mecânicos, químicos e biológicos que ocasionam a transformação das rochas em sedimentos) 1

2 Formação de rochas sedimentares Formação de rochas sedimentares 2

3 Condições para a formação de rochas sedimentares - Pré-existência de rochas - Presença de agentes móveis ou imóveis que desagreguem ou desintegrem aquelas rochas - Presença de agente transportador dos sedimentos - Deposição deste material em uma bacia de acumulação continental ou marinha - Consolidação desses sedimentos - Litificação (Diagênese): transformação do sedimento em rochas definitivas (bacias sedimentares). Último processo de formação das rochas sedimentares. É dividido em: 3

4 -CIMENTAÇÃO: Cristalização de material carreado pela água que percola pelos vazios do sedimento (espaço de vazios deixados pelas partículas sólidas), preenchendo-os e dando coesão ao material - COMPACTAÇÃO: Compressão dos sedimentos devido ao peso daqueles sobrepostos, havendo gradual diminuição da porosidade (redução de vazios) - AUTIGÊNESE: Formação de novos minerais in situ (por cristalização) 4

5 Intemperismo ou meteorização - Conjunto de processos que ocasionam a desintegração (ação física) e a decomposição (ação química) das rochas e dos minerais, por ação de agentes atmosféricos e biológicos. - Importância geológica: destruição das rochas para originar: * Sedimentos (arenoso, argiloso..., granulometria e composição uniformes) * Solos (mistura ou não de sedimentos) * Rochas sedimentares (sedimentos cimentados) Intemperismo ou meteorização - BENFÍCIOS ECONÔMICOS: Concentração de minerais úteis ou minérios (ouro, platina, pedras preciosas, etc); Formação de depósitos enriquecidos de Cu, Mn, Ni, etc. - DIFERENÇA ENTRE INTEMPERISMO E EROSÃO: INTEMPERISMO: fenômeno de alteração das rochas executado por agentes essencialmente imóveis; EROSÃO: remoção e transporte dos materiais por meio de agentes móveis (água, vento). 5

6 Intemperismo ou meteorização Intemperismo físico - Desintegração das rochas, que é a ruptura das rochas inicialmente em fendas (fraturas), progredindo para partículas de tamanhos menores sem, no entanto, haver mudança na composição, constituindo apenas em fraturamento da rocha. - Agentes: - VARIAÇÃO DA TEMPERATURA - CONGELAMENTO DA ÁGUA - AÇÃO FÍSICA DE VEGETAIS - CRISTALIZAÇÃO DE SAIS 6

7 Intemperismo físico Variação da temperatura: contração e expansão Intemperismo x Clima 7

8 Intemperismo físico Congelamento da água: aumento de volume Intemperismo físico Ação física dos vegetais 8

9 Intemperismo químico - Decomposição das rochas: a presença de trincas (fendas) permite a circulação da água e de agentes químicos, que em contato direto com os diversos minerais existentes contribui para a sua decomposição (alteração da composição). - Agentes - HIDRÓLISE - HIDRATAÇÃO - OXIDAÇÃO - CARBONATAÇÃO - AÇÃO QUÍMICA DOS ORGANISMOS E MATERIAIS ORGÂNICOS Intemperismo químico: Hidrólise Combinação de íons da água com os compostos: formação de novas substâncias. Ex: FELDSPATO ORTOCLÁSIO 2K(AlSi 3 O 8 )+ 2H + +H 2 O 2K + + 4SiO 2 + Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 Ortoclásio sílica caulinita 9

10 Intemperismo químico: Hidratação Adição de moléculas de água aos minerais formando novos compostos Ex: CaSO 4 + H 2 O CaSO 4. 2H 2 O Provoca também o aumento de volume: desintegração muito variada Intemperismo químico: Carbonatação - Decomposição por CO 2. Ex: CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 O CO 2 contido na água forma ácido carbônico CaCO 3 + H 2 CO 3 Ca(HCO 3 ) 2 (calcita) + (ác. carb.) (bicarbonato de cálcio) 10

11 Intemperismo químico: Oxidação Decomposição dos minerais pela ação oxidante de O 2 e CO 2 dissolvidos na água: hidratos, óxidos, carbonatos, etc. Minerais contendo Fe, Mn, S, Cu: + susceptíveis à oxidação Exemplo: Fe ++ Fe +++ Decomposição da rocha 11

12 Decomposição da rocha Classificação das rochas sedimentares 12

13 Rochas de origem mecânica - Rochas grosseiras > 2 mm, originadas por depósitos de aluvião. Tipos: a) Conglomerados: fragmentos arredondados, transportados e depositados. O tamanho varia de seixos até matacões. b) Brechas: fragmentos angulosos e cimentados por sílica, carbonato de cálcio, etc; o que demonstra que o transporte não foi muito grande. Rochas de origem mecânica - Rochas arenosas São as mais representativas e comuns, com diâmetros entre 0,01 e 2 mm. a)arenitos: constituídas substancialmente de partículas ou grânulos de quartzo detrítico, sub-angulares ou angulares. O cimento pode ser sílica, carbonato e cálcio, substâncias ferruginosas, etc. b) Siltito: granulação finíssima ~ 0,01 mm, formados por erosão fluvial, lacustre ou glacial. Apresentam camadas muito finas identificadas por diferentes faixas coloridas (películas de óxido de Fe). 13

14 Rochas de origem mecânica - Rochas argilosas Representadas pelos mais finos sedimentos mecanicamente formados, com < 0,01 mm até dimensões coloidais. São divididos em três grupos: a) Grupo do caulim b) Grupo da montmorillonita c) Grupo das illitas (hidrômicas) Ex: folhelhos (camadas horizontais bem destacadas em planos) e argilito (planos horizontais são menos comuns). Rochas de origem mecânica 14

15 Rochas de origem química a) Calcárias: precipitados em bacias através de mudanças físico-químicas do meio. Ex. mármore travertino, crescimento de estalactites e estalagmites, dolomitos, etc. b) Ferruginosas: origem inorgânica e química. c) Silicosas: precipitação de soluções cujo constituinte predominante é a sílica. Ex. sílex de origem química. d) Salinas: produto da precipitação química das bacias. Ex. cloretos, sulfatos, boratos, nitratos, etc. 15

16 Rochas de origem química Calcário Rochas de origem orgânica a) Calcárias: acúmulo de conchas ou carapaças de composição carbonatada. b) Carbonosas: acúmulo de matéria vegetal com posterior carbonização, total ou parcial, e consolidada. Compreende as turfas e carvões (lignito, carvão betuminoso e antracito) 16

17 Rochas de origem orgânica Calcário coquífero Carvão mineral (turfa) Aplicações práticas de rochas sedimentares 1. CONSTRUÇÃO CIVIL EDIFICAÇÕES - Bem cimentadas: blocos de fundação e de alvenaria, calçadas, meio fio, etc. - Pouco cimentadas: areias para concreto, lamitos para tijolos e cerâmicas 2. ATERROS - Solos argilo-arenosos, que combinam o atrito das areias com a coesão das argilas - Se forem predominantemente arenosos ficam vulneráveis à erosão da chuva e vento 17

18 Aplicações práticas de rochas sedimentares 3. TALUDES e TÚNEIS - Estabilidade depende da direção do plano de estratificação da rocha Túneis Aplicações práticas de rochas sedimentares - 1: túnel sempre nas mesmas camadas horizontais: risco de desplacamento do teto por flexão. - 2: túnel corta camadas diferentes, mergulhantes: a escavação descalça as placas de rochas, causando desmoronamentos. - 3: túnel corta camadas verticais diferentes: favorável, não há descalçamento das placas de rocha na escavação. 18

19 Aplicações práticas de rochas sedimentares 4: túnel corta as mesmas camadas mergulhantes: desfavorável no pé-direito do lado direito e favorável do lado esquerdo. Exigido espessura assimétrica da abóbada de CA 5: túnel atravessa as mesmas camadas verticais: as lajes são descalças durante a escavação. O desmoronamento é < do que quando são encontradas camadas horizontais 6: túnel atravessa camadas mergulhantes 2 vezes: desfavorável no teto do pé-direito esquerdo e favorável do lado direito. Aplicações práticas de rochas sedimentares 4) BARRAGENS: 19

20 Aplicações práticas de rochas sedimentares 5) PROBLEMAS DE EROSÃO: - EROSÃO INTERNA: percolação de águas ácidas através das camadas, dissolvendo o CaCO 3 e deixando nas camadas vizinhas que irão progressivamente aumentando até atingirem cavernas de gdes dimensões - EROSÃO EXTERNA: provocadas pelas águas que saem da barragem, via estruturas hidráulicas, como o vertedouro, a descarga de fundo, etc. Estas correntes podem ser dotadas de gde velocidade, carreando volumes enormes de rochas sedimentares pouco ou medianamente cimentadas. 20

21 Aplicações práticas de rochas sedimentares 6) FUNDAÇÕES: - Os sedimentos recentes concentrados nas planícies de inundação dos cursos d água (em pleno processo de erosãotransporte-deposição e que ainda não sofreram mais diagênese), mostram caract. que influem nos projetos de fundações: presença de água muito próxima da superfície e a presença de camadas lenticulares de argila (argila mole). - Problemas associados à rochas calcárias em contato com águas ácidas, provocando erosão interna, e arenitos pouco cimentados que estão sujeitos à erosão externa. 21

22 Aplicações práticas de rochas sedimentares 6) CARVÃO MINERAL: - Rocha sedimentar combustível, de cor preta - Importância: indústria, usinas termelétricas, siderurgia, matéria-prima para fabricação de plásticos e compostos químicos 22