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
Formação de rochas sedimentares Formação de rochas sedimentares 2
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
-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
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
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
Intemperismo físico Variação da temperatura: contração e expansão Intemperismo x Clima 7
Intemperismo físico Congelamento da água: aumento de volume Intemperismo físico Ação física dos vegetais 8
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
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
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
Decomposição da rocha Classificação das rochas sedimentares 12
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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