INTEMPERISMO, EROSÃO E ROCHAS SEDIMENTARES

Transcrição

1 A única coisa que interfere com meu aprendizado é a minha educação. (Albert Einsten) INTEMPERISMO, EROSÃO E ROCHAS SEDIMENTARES Prof. Marcel Sena Disciplina: Geologia Senagel@gmail.com (065)

2 Intemperismo ou Meteorização Erosão Transporte e Deposição Litificação

3 Intemperismo: é o conjunto de modificações de ordem física (desagregação) e química (decomposição) que as rochas sofrem ao aflorar na superfície da Terra.

4 INTEMPERISMO

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9 BACIAS SEDIMENTARES: são áreas côncavas ( buracos ) recobertas por detritos ou sedimentos (rochas sedimentares). São estruturas mais recentes (Paleozíca a Cenozóica) nas quais podem ser extraídas combustíveis fósseis tais como o carvão mineral (Paleozóico Carbonífero) e petróleo (Mesozóico). Estão vinculadas as planícies e depressões. Recobrem 58 % do Brasil;

10 Essas camadas são denominadas de estratos. Quando possuem menos de 1 centímetro são denominadas de lâminas.

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13 FATORES DO INTEMPERISMO O intemperismo tem suas principais causas relacionadas a fatores climáticos, tais como a umidade, a variação de temperatura, o regime dos ventos, a evaporação e a insolação. Os fatores do intemperismo podem ser divididos em, físicos, químicos e biológicos.

14 Deslizamento de solo em 2010/RJ

15 INTEMPERISMO FÍSICO É responsável pela desagregação ou desintegração das rochas. Compreende todos os processos de fragmentação das rochas possuindo uma atuação restrita em termos de profundidade, normalmente não ultrapassando alguns metros. Os principais agentes do intemperismo físico são: Variação da temperatura Congelamento das Água Agentes Físico-Biológicos

16 INTEMPERISMO FÍSICO Processos que causam desagregação das rochas: Alivio de pressão (expansão da rocha na erosão) Congelamento/degelo Expansão térmica (insolação)

17 1 Alivio de pressão: INTEMPERISMO FÍSICO Erosão e remoção de camadas sobrepostas Em aberturas de túneis, galerias e taludes Rochas elásticas sofrem deformação proporcional a carga Fraturas paralelas a superfície

18 2 Congelamento/degelo: INTEMPERISMO FÍSICO Congelamento Percola as fissuras entre os grãos e cristais das rochas (água aumento o vol.) Cristalização de sais Os sais em solução penetram nas fissuras e poros da rocha Regiões marinhas e poluídas

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20 3 Expansão térmica: INTEMPERISMO FÍSICO Hidratação dos cristais Áreas com grandes amplitudes de variação térmica (dia/nite) Cristais expandem/contraem que aumentam de volume devido a hidratação, originando tensões internas Primeira etapa do intemperismo químico

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22 INTEMPERISMO QUÍMICO: Caracteriza-se pelas reações químicas entre a rocha e soluções aquosas variadas, tornando-se um processo tão mais rápido quanto mais fragmentado estiver à rocha, uma vez que a fragmentação aumenta a área de ataque das soluções sobre a rocha. A velocidade e o resultado final destes processos dependem de diversos fatores dentre os quais a rocha, o clima, a cobertura vegetal, a topografia e o tempo de duração dos processos.

23 1 Hidrólise Responsável pela quebra da estrutura química do mineral Dissociação da água em H+ e OH-, que atacam os minerais Ocorre a transformação para argilominerais

24 Reação de alteração envolvendo fluido aquoso com íons de hidrogênio (H + ) ou de hidroxila (OH ) substituindo íons que são liberados para a solução.

25 EXEMPLO FELDSPATO POTASSICO (ORTOCLÁSIO) KAlSi3O8 + H2O HAlSi3O8 + KOH (argila + solução dissolvida de K)

26 2 Oxidação Muitos minerais contêm ferro na sua constituição que reage com o oxigênio (solos avermelhados) Ferro é facilmente oxidado passando a ferroso e férrico A redução é a extração de íons oxigênio dos minerais. Dando origem a óxidos ferrosos hidratados.

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28 3 Dissolução É a dissolução de substâncias e minerias componentes das rochas (lixiviação) Mineral reage com a água ou com um ácido, quebrando as ligações entre os íons, estes uma vez livre, dissolvem-se formando uma solução, sendo desta forma a rocha alterada. Essa solução pode precipitar em outro ambiente.

29 A água da chuva acidificada reage com os minerais de calcita dando origem a produtos solúveis As regiões calcárias têm uma geomorfologia característica onde ocorrem com frequência fenômenos de dissolução.

30 O intemperismo biológico É caracterizado por rochas que perdem seus nutrientes essenciais para organismos vivos e plantas que crescem em sua superfície. O intemperismo biológico também poderá atuar em conjunto com o intemperismo físico, por exemplo, quando as raízes de árvores penetram de forma profunda na rocha formando fenda. Essas fendas poderá acumular água. Se o clima for frio, essa água irá congelar e fragmentar a rocha, se o clima for quente, as fendas irão auxiliar no intemperismo químico, onde as soluções aquosas irão percolar na fenda da rocha e irão atacar os minerais com maior facilidade, também o intemperismo poderá alcançar maior profundidade.

31 EXEMPLOS DE INTEMPERISMO FÍSICO Ação do Vento Ação da água Ação do Gelo

32 Intemperismo químico A água é o principal agente do intemperismo químico. Modificação química de uma rocha.

33 Intemperismo biológico Fragmentação da rocha pela árvore Formigueiro

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36 ROCHAS SEDIMENTARES

37 AS TRÊS FAMÍLIAS DE ROCHAS

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41 As rochas sedimentares são formadas a partir dos diversos minerais, originados pela desintegração intempérica de qualquer tipo de rocha (ígneas, sedimentares ou metamórficas). Após intemperismo e erosão, o(s) mineral(ais) são transportados, e posteriormente depositados e/ou precipitados em um dos ambientes de sedimentação existentes na crosta terrestre.

42 MODO DE FORMAÇÃO: crosta Formam uma fina camada da crosta terrestre = aproximadamente de 800 m 95% das rochas sedimentares são formadas por folhelhos, arenitos e calcários

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53 Exemplos de rochas sedimentares:

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55 + 50% + 25% O principal elemento distintivo na classificação dos sedimentos detríticos, e das rochas deles derivadas, é o tamanho dos grãos, segundo os intervalos granulométricos fornecidos pela Escala de Wentworth:

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57 TIPOS (GRANULOMETRIA) DE SEDIMENTOS CLÁSTICOS E OS TIPOS DE ROCHAS FORMADAS CASCALHO AREIA LAMA SILTOSA LAMA ARGILOSA CONGLOMERADO ARENITO SILTITO ARGILITO OU FOLHELHO

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62 Vento

63 Água - Rio

64 Água - Mar

65 Água - Lago

66 Gravidade

67 Geleiras

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71 Rochas sedimentares Biogenicas

72 Calcário oolítico Calcário cristalino amostra em lamina Coquina Calcário fossilífero

73 Ambientes sedimentares

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80 Rochas sedimentares Quimiogenicas

81 Calcário dolomítico Travertino Calcário calcítico

82 Calcedônia Gipsita Sulfato de Cálcio Halita

83 ou Sumidouro

84 Dolinas: É uma depressão no solo característica de relevos cársticos, formada pela dissolução química de rochas calcáreas. Geralmente possuem formato aproximadamente circular e são mais largas que profundas. Lapiás: constituem de fraturas nas rochas superficiais que se expandem através da dissolução da rocha, resultando em grandes canais que sulcam as rochas horizontal ou verticalmente.

85 Caverna ou grutas: É toda cavidade natural rochosa com dimensões que permitam acesso a seres Algar: cavidade natural de desenvolvimento predominantemente, vertical.

86 : Estalactites são formações rochosas que se originam no teto de uma caverna, crescendo para baixo, em direção ao chão da gruta ou caverna, pela deposição (precipitação) de carbonato de cálcio arrastado pela água que goteja do teto. Estalagmites: São formações que crescem a partir do chão de uma caverna que vão em direção ao teto, formadas pela deposição (precipitação) de carbonato de cálcio arrastado pela água que goteja do teto. Estalactite (acima) em contato com estalagmites (abaixo), formando colunas.

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96 Conteúdo fossilífero

97 PRA QUE SERVEM????? Giz (rochas calcárias) Caulinita: clareamento do papel. Argilas: cerâmicas especiais (condutividade e densidade: eletrônica, civil, aeronáutica) Sabão em pó Remédios Limpeza de couro em curtumes Caixinhas de gatos

98 PRA QUE SERVEM????? Pisos de ritmito (com siltitos) - pegadas Arenitos e calcários: revestimentos e construção. Calcários: documentação histórica: sambaquis, pirâmides e Esfinge Revestimentos internos em grandes shoppings (reflete a luz)

99 PRA QUE SERVEM????? Areia: Construção (concreto) Vidro Abrasivos Moldes de fundição Carvão Petróleo Aqüíferos

100 RECURSOS MINERAIS em Rochas Sedimentares Hidrocarbonetos (gás, petróleo): transformação de biomassa em bacias sedimentares; acumulação em rochas sedimentares (trapas ou armadilhas). Carvão Mineral: camadas de biomassa transformada em bacia sedimentar, em ambiente redutor. Calcários e Dolomitos: matéria prima para correção da acidez de solos para a agricultura. Águas Subterrâneas: os aqüíferos mais importantes são sedimentos e rochas sedimentares clásticas de granulação média a grossa. Evaporitos (sal gema): obtenção de sal de cozinha.

101 GEOLOGIA DE ENGENHARIA. Em Geologia de Engenharia as rochas sedimentares são conhecidas como rochas brandas, por apresentarem, em geral, baixas resistências mecânicas, sendo muitas vezes friáveis devido à menor coesão dos minerais constituintes. Para uso na Engenharia Civil é importante sua caracterização, determinando-se a mineralogia, a presença de matriz argilosa, o tipo e o modo de distribuição do material ligante (cimento), a porosidade, a permeabilidade e as estruturas presentes, que podem fornecer subsídios para o entendimento das suas qualidades mecânicas.

102 IMPORTÂNCIA PARA A ENGENHARIA CIVIL: Com relação à estabilidade dos terrenos as rochas sedimentares só representam problema quando se trata de sedimentos com forte contribuição de matéria orgânica. Estas rochas podem representar problemas apenas quando se trata de argilominerais expansíveis. Com relação às estruturas sedimentares é preciso que se tenha cuidado principalmente com aquelas de comportamento planar (como a estratificação) que podem ser planos de menor resistência da rocha e, por isso mesmo, planos potenciais de ruptura.

103 A presença e grutas e cavernas subterrâneas, em rochas calcárias, pode tornar terrenos instáveis, sujeitos a colapsos, comprometendo obras situadas em superfície. Um aspecto interessante com relação as rochas sedimentares diz respeito as rochas químicas carbonáticas que quando sujeitas à ação de águas aciduladas podem desenvolver grutas e cavernas cujas instabilidade natural pode vir a comprometer obras situadas na superfície. Dois exemplos interessantes destes fenômenos são as cidades de Cajamar (SP) e Sete Lagoas (MG).

104 Em 12 de agosto de 1986, o bairro Lavrinhas, em Cajamar, município integrante da Região Metropolitana de São Paulo, foi afetado por fenômenos de colapso e subsidência de grandes proporções.

105 Os CALCÁRIOS e DOLOMITOS são rochas carbonáticas, compostas por mais de 50% de minerais carbonáticos. Importante matéria prima para indústria cimenteira, da cal, vidreira, siderúrgica, de tintas, de borrachas e muitas outras. Os dolomitos também são usados como corretivo da acidez do solo. Na construção civil é comum seu uso na forma de brita.