Rochas sedimentares na crosta terrestre

Transcrição

1 Rochas sedimentares na crosta terrestre Celso Dal Ré Carneiro DGAE-IG, Universidade Estadual de Campinas Campinas, 2005

2 Principais fontes Press F., Siever R., Grotzinger J., Jordan T.H Para entender a Terra. 4 ed. Trad. R. Menegat, P.C.D. Fernandes, L.A.D. Fernandes, C.C. Porcher. Porto Alegre: Bookman. (Cap. 8). Mathews, Marcus Sedimentary Rocks. From sediments to rocks. nfopoint/ downloads/civ/se1122/ Sedimentary %20Rocks.ppt

3 Objetivos da apresentação Fornecer noções básicas Rochas sedimentares Clásticas Químicas Orgânicas Do Sedimento à Rocha Diagênese/litificação Limite inferior do metamorfismo Descrever tipos de rochas sedimentares Relacioná-los com processos de sedimentação

4 Sedimentos: a matéria-prima do intemperismo Tipos de sedimentos Clásticos ou siliciclásticos Formam-se de rochas predominantemente silicáticas Minerais possuem diferentes graus de resistência Químicos e bioquímicos Produtos dissolvidos pelo intemperismo Soluções de íons ou moléculas na águas Precipitadas por reações químicas e bioquímicas

5 Resistência dos minerais de um granito ao intemperismo Baixa Média Alta Quartzo Quartzo Quartzo Feldspato Feldspato Argilominerais Mica Mica Piroxênio Argilominerais Anfibólio Sedimentos imaturos Sedimentos maduros

6 Termos utilizados Clastos: grãos ou fragmentos detríticos Matriz: fração fina que une grãos maiores Vazios: espaços vazios no interior da rocha Fósseis: restos/fragmentos de seres vivos Oólitos: formas redondas microcristalinas

7 Diagênese Mudanças físicas e químicas que transformam um sedimento em rocha Lama (argila) Lamito e folhelho Areia Arenito Cascalho Lamas ricas em carbonatos Conglomerado ou brecha Calcário ou marga

8 Superfície da Terra: o berço das rochas sedimentares Rochas produzidas pela deposição de sedimentos Três tipos de processos deposicionais Clásticos: pedaços de rochas ou grãos minerais Químicos: íons se separam de uma solução para formar minerais Bioquímicos: organismos removem íons dissolvidos da solução e as partes animais tornam-se parte das rochas O nome de cada rocha provém de sua

9 Rochas sedimentares Rochas sedimentares refletem os processos formadores, como: O tipo de rocha de onde provém o sedimento Os processos de transporte O ambiente de deposição Devemos entender os processos e usar o

10 Alguns princípios Princípio do Uniformitarismo Os mesmos processos que vemos atuar hoje (ex. deposição em canais) foram ativos no passado geológico e explicam características observadas nas rochas O presente é a chave

11 Rochas sedimentares Clásticas: Conglomerado/Brecha (grãos >2 mm) Arenito (1/16-2 mm) Siltito (1/256-1/16 mm) Argilito (<1/256 mm)folhel ho Químicas: Salgema e depósitos de gipso Alguns calcários Bioquímicas: A maioria dos calcários formados por fragmentos fósseis Cherts bandados: carapaças microscópicas de sílica Carvão }

12 Relação entre grãos e matriz Rochas Clásticas Grãos visíveis a olho nu Grãos maiores visíveis a olho nu ou com lupa 10X (parte fina) Partícula Matriz Cimento

13 Classificação de Rochas Sedimentares Clásticas 60 mm 6 Grãos visíveis a olho nu 2 mm 0.6 Silte mm Grãos maiores visíveis a olho nu ou com lupa 10X (parte fina) Brecha (fragmentos angulosos) Conglomerado (fragmentos arredondados) Argila Fina Média Fina Mádia 20 Areia Grossa Cascalho Grossa seixos mm, matacões >200 mm Arenito mm Grãos não visíveis com lupa 10X Lamitos Argilito Siltito Folhelho

14 Rochas Sedimentares Clásticas Classificação de arenitos pelo conteúdo mineral/litológico Arenito Quartzoso Arcósio Arenito Lítico Grauvaca mm

15 Processos de Diagênese 1 Compactação Redução de vazios por rearranjos de partículas Argila sofre maior redução de volume que areia 2 Cimentação Grãos cimentados transformam-se em rocha Cimento: Óxido de ferro, Carbonato de cálcio, Minerais de argila, Sílica 3 Recristalização Cristalização de um mineral ao redor de grãos do mesmo mineral 4 Dissolução Dissolução de grãos de um mineral, como os

16 Recifes à beira-mar Praia do Forte, Natal, RN

17 Maré baixa e maré alta

18 Sedimentos arenosos litificados

19 Processos de Diagênese: 1 - Compactação Pressão expele água dos poros A Sedimentos ricos em argila Compactação Volume de vazios Areia Argila 50 60% água Consolidação 10 20% água Tensão vertical

20 Processos de Diagênese: 1 - Compactação B Sedimentos granulares - areias Redução dos vazios por rearranjos de partículas Redução adicional de vazios por dissolução por pressão produz uma areia compacta

21 Processos de Diagênese: 2 - Cimentação Areia Areia cimentada = arenito Óxido de ferro Carbonato de cálcio Minerais de argila Sílica

22 Processos de Diagênese: 3 - Recristalização Os grãos de areia aumentam de tamanho devido à cristalização ao redor de grãos do mesmo mineral. Ex.: Se os grãos minerais são de quartzo, mais quartzo cresce ao redor dos grãos iniciais Areia Arenito para quartzito Produto possui textura cristalina

23 Processos de Diagênese: 4 - Dissolução Dissolução de grãos de carbonato Mistura de carbonato e areia quartzosa Rearranjo de areia quartzosa + partículas

24 Litificação Recifes Sedimento: areia Matriz: material siltoso Cimento: material carbonático Origem: provável influência orgânica Praia da Barreta, Natal, RN

25 Rochas Sedimentares Químicas Rochas Químicas Sedimento Rocha Composição Evaporito Evaporito Cloreto de Sódio Sulfato de Cálcio Halita Anidrita Gipsita Sedimento Ferrífero Formação Ferrífera Óxido de Ferro Hematita Limonita Siderita Carbonato de Ferro Formado Dolomito Por diagênese Fosforito o Minerais Carbonato de Cálcio-magnésio Fosfato de Cálcio Dolomita Apatita

26 Evaporitos

27 Rochas Sedimentares Bioquímicas Rochas Bioquímicas Sedimento Composição Areia e lama Calcário, CaCO3 Sedimento Silicoso Chert SiO2 Turfa, matéria (Carvão) orgânica o Rocha Minerais Calcita Opala, Calcedônia, Quartzo Linhito, Carvão Compostos de Carbono (Óleo) (Gás)

28 Rochas sedimentares terrígenas Compos. Tam.grão Grossos Médios Finos Mats. silicáticos > 90% Matriz Detrítica 50-90% 10-50% Rochas Rochas Terrígenas I mpuras Químicas Vazios/ cimento Diamictitos Conglomerados Grauvacas Arcósios Arenitos Siltitos, folhelhos, argilitos I mpuras

29 Rochas sedimentares químicas

30 Rochas Sedimentares Rochas sedimentares Resultado da deposição de sedimentos na superfície da Terra Processos deposicionais Clásticos Fragmentos de rochas e grãos minerais Químicos Íons em solução criam minerais Bioquímicos Organismos removem íons dissolvidos em solução Partes de animais e plantas tornam-se parte das rochas Rochas denominadas segundo sua textura e/ou mineralogia

31 Bibliografia Anguita Virella, F., Moreno Serrano, F. Processos geológicos externos y Geología Ambiental. Madrid: Rueda, Condie, K.C Plate tectonics and crustal evolution. 3ed. Oxford: Pergamon. 476p. Popp, J.H Introdução ao estudo da estratigrafia e da interpretação dos ambientes de sedimentação. Curitiba: Ed. UFPR., 326p. Teixeira, W.; Toledo, M.C.M.de; Fairchild, T.R.; Taioli, F. Decifrando a Terra. São