3 b classificaçãorochassedimentares

Margarida Barbosa Teixeira

CLASSIFICAÇÃO DE

ROCHAS SEDIMENTARES

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Tipos de rochas sedimentares

Tipo de sedimento Origem Tipo de rocha sedimentar

Detritos ou clastos Físico-química

Rocha detrítica

Substâncias dissolvidas na água Química

Rocha quimiogénica

Substâncias produzidas pelos seres vivos ou resultantes da sua atividade

Biológica Rocha biogénica

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Rochas sedimentares detríticas

Constituem mais de ¾ do total de rochas sedimentares.

Formadas a partir de materiais detríticos resultantes da meteorização e erosão de rochas já existentes.

Os detritos apresentam um grau de arredondamento e de calibragem variável, em função:

da dureza do material que os constitui,

da duração do transporte,

da distância percorrida,

do agente transportador.

Estas rochas podem ser não consolidadas, se os clastos se encontram soltos, ou ser consolidadas, se sofreram um processo de diagénese e os clastos estão ligados por um cimento.

Os sedimentos detríticos classificam-se de acordo com as suas dimensões.

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O termo argila, neste contexto, corresponde a um dos graus da escala granulométrica, indicando materiais com determinada granulometria, que podem ser minerais de argila ou outros diferentes.

Os depósitos de balastros, areias, siltes e argilas são considerados rochas sedimentares detríticas não consolidadas.

A consolidação destes sedimentos detríticos, por diagénese, origina rochas sedimentares detríticas consolidadas, como por exemplo, brechas e conglomerados, arenitos, siltitos e argilitos.

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Rochas sedimentares detríticas Rochas conglomeráticas

Brechas

Resultam da consolidação de balastros angulosos, devido a um transporte muito curto.

Resultam da compactação e cimentação de balastros (clastos grosseiros com dimensões > 2mm).

Nas brechas e conglomerados, entre os elementos maiores existe uma matriz constituída por elementos mais finos aglutinados pelo cimento.

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Resultam da consolidação de balastros que sofreram transporte de alta energia, pelo que, os seus constituintes são bem rolados.

São relativamente poucos os ambientes com energia suficiente para transportar balastros (ex.: rios de montanha, praias de forte ondulação, águas do degelo de glaciares).

Rochas conglomeráticas

Conglomerados

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As areias apresentam aspetos diferentes consoante o agente de transporte.

Rochas areníticas

Areias fluviais

Angulosas ou sub-roladas, grosseiras ou finas, grau de granotriagem variável.

Areias marinhas

Arredondadas, polidas, por vezes com forma ovoide, brilhantes geralmente bem calibradas.

Areias eólicas Bem arredondadas, baças devido a numerosas marcas provocadas pelos choques, muito bem selecionadas.

Areias glaciárias

Muito angulosas e mal calibradas, de aspeto triturado.

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Existem areias calcárias formadas por grãos de calcite e areias negras constituídas, essencialmente, por minerais ricos em ferro e magnésio.

As areias mais comuns são as quartzosas, de cores claras, constituídas por grãos de quartzo.

Entre os grãos de areias existem espaços ou poros onde a água ou o ar circulam, o que torna as areias muito permeáveis.

As areias são de grande interesse económico devido às inúmeras aplicações: construção civil, indústria vidreira, cerâmica…

Rochas areníticas

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Arenito ou grés resulta da consolidação de areias (clastos com dimensões médias, entre 2mm e 1/16 mm).

Geralmente, monominerálico, sendo o quartzo o mineral mais abundante, dada a sua resistência a longos transportes.

Rochas areníticas

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Rochas sílticas e rochas argilosas

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Siltitos


Compactação

Siltes (finos - 1/16 mm a 1/256 mm) Argilas (muito finos < 1/256 mm)

Argilitos

Compactação

Muitas vezes formam-se rochas em que há misturas de siltes e de argilas

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Os siltitos e argilitos apresentam composição mineralógica variada e resultam da compactação de siltes e argilas:

transportadas

depositados

grandes distâncias em suspensão

em ambientes de baixa energia (lagos, planícies de inundação fluvial). na foz dos rios


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As argilas:

são pouco duras,

quando humedecidas cheiram a barro,

quando saturadas são impermeáveis,

deformam-se facilmente,

esta plasticidade pode causar problemas quando obras de construção assentam as suas fundações em terrenos argilosos.

necessidade da realização do estudo geológico do terreno antes da implantação de obras de engenharia.


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Quando vasas argilosas impregnadas de água ficam expostas ao ar seco, a água evapora-se e, devido à diminuição de volume do material argiloso, essas formações aparecem fendilhadas, formando fendas de dessecação ou fendas de retração características.



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Os argilitos são constituídos fundamentalmente por minerais de argila (resultantes da meteorização química de vários minerais, nomeadamente dos feldspatos e das micas).

Os argilitos constituem cerca de 80% do conjunto das rochas sedimentares.

O caulino é um argilito, branco, formado pelo mineral de argila caulinite.


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Rochas sedimentares resultantes de sedimentos químicos.

São formadas, essencialmente, por minerais de neoformação resultantes da precipitação de substâncias em solução, devida a processos físico-químicos:

reações químicas (ex: calcários de precipitação);

evaporação do solvente – água, formando evaporitos (ex: rochas salinas como o sal-gema e o gesso).

Rochas sedimentares quimiogénicas Origem das rochas sedimentares quimiogénicas

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As águas acidificadas pelo CO2 (contendo ácido carbónico) que circulam nas rochas calcárias provocam a solubilização do carbonato de cálcio (CaCO3), formando-se hidrogenocarbonato (HCO3-) e iões cálcio, os quais ao reagir entre si formam hidrogenocarbonato de cálcio.

H2O + CO2 H2CO3 (ácido carbónico)

CaCO3 + H2CO3 Ca2+ + 2 (HCO3

- ) Ca(HCO3)2 (carbonato de cálcio) (hidrogenocarbonato) (hidrogenocarbonato de cálcio)

Ca(HCO3)2 CaCO3 + H2O + CO2

Calcite

O hidrogenocarbonato de cálcio pode precipitar sob a forma de carbonato de cálcio (CaCO3), originando a calcite e consequentemente calcário de precipitação.

Rochas sedimentares quimiogénicas Formação de calcários de precipitação

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Condições físico-químicas como:

aumento da temperatura da água,

a diminuição da pressão atmosférica,

a agitação das águas,

provocam a diminuição do teor de CO2 na água;

o equilíbrio químico desloca-se no sentido da formação e libertação de CO2

ocorre a precipitação do CaCO3,

Formação de calcário


Ca(HCO3)2 CaCO3 + H2O + CO2 (hidrogenocarbonato de cálcio)

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Tubo A – água destilada

Tubo B – água + calcite reduzida a pó

Tubo C – água + calcite + CO2

Tubo C ’ – tubo C após aquecimento


Tubo B – água + calcite (CaCO3) reduzida a pó O CaCO3 não é solúvel na água

Tubo C – calcite + H2O + CO2

H2O + CO2 H2CO3

H2CO3 + CaCO3 Ca (HCO3)2 Hidrogenocarbonato de cálcio, solúvel em água

Tubo C ’ – tubo C após aquecimento

O aumento da temperatura provoca a necessidade de libertação de CO2

Ca(HCO3)2 CaCO3 + H2O + CO2,

Precipitação de CaCO3

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As águas acidificadas (contendo H2CO3 ) que circulam nos maciços calcários vão meteorizando quimicamente as rochas (dissolução – carbonatação).

A rocha fica esculpida por sulcos e cavidades constituindo à superfície um modelado característico conhecido por lapiás.

Rochas sedimentares quimiogénicas Formação de calcários de precipitação – grutas calcárias

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As águas acidificadas vão-se infiltrando no calcário em profundidade, a dissolução vai prosseguindo, conduzindo à formação de grutas calcárias.


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A água que circula no interior das grutas transporta hidrogenocarbonato de cálcio que pode precipitar sob a forma de carbonato de cálcio e depositar-se formando calcários de precipitação mais ou menos compactos, de grão muito fino – travertinos.

CaCO3 + H2CO3 Ca(HCO3)2 CaCO3 + H2O + CO2 (carbonato de cálcio) (hidrogenocarbonato de cálcio)

Calcário travertino

Os calcários travertinos também se podem formar em terrenos alagadiços de maciços calcários, tendo, por vezes, incorporado restos de seres vivos.


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Do teto da gruta calcária desprendem-se gotas de água contendo hidrogenocarbonato de cálcio.


Quando se dá o desprendimento da gota precipita uma película de carbonato de cálcio que se deposita na periferia da zona de despreendimento.

Ca(HCO3)2 CaCO3 + H2O + CO2 (hidrogenocarbonato de cálcio)

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Ao longo dos milhares de anos, a acumulação sucessiva de calcite forma estruturas pendentes – estalactites.

Na zona central da estalactite fica um canal por onde circula a água.

A água que cai, gota a gota, da estalactite sobre o solo, também gera a acumulação de películas de carbonato de cálcio, formando estruturas ascendentes – estalagmites.


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Rochas sedimentares quimiogénicas Formação de evaporitos

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Halite Gesso

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Localização do Mar Morto

Sal-gema

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Halite

Grandes cristais de selenite, uma variedade de gesso, na gruta de Naica, no México

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Os evaporitos resultam da precipitação de sais dissolvidos, devido à evaporação da água que os contém em solução.

Esta precipitação é desencadeada pela evaporação de águas que contêm os compostos em solução


CaSO4

NaCl …

águas marinhas retidas em lagunas,

águas salgadas de lagos de zonas áridas.

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À medida que ocorre a evaporação da água, vão precipitando:

em 1º lugar os sais menos solúveis,

progressivamente os mais solúveis.

• Na base depositam-se os sais menos solúveis, sobrepostos pelos progressivamente mais solúveis.

• Formam-se sequências de evaporitos.


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Rochas sedimentares quimiogénicas

Sal-gema Gesso Composição química

Cloreto de sódio (NaCl)

Sulfato de cálcio hidratado (CaSO4 2H2O)

Mineral Halite Gesso

Características Pouco denso e plástico. Ascende na crusta formando domas salinos

Forma cristais sedosos, fibrosos ou granulares.

Utilização Dele pode extrair-se: cloro, sódio, soda cáustica… estes produtos são utilizados na indústria de sabão, vidro, cerâmica….

Indústria do cimento, construção civil, estuques, medicina dentária…

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Sendo o sal-gema pouco denso e muito plástico, aa natureza os depósitos profundos de sal gema, quando sob pressão, podem ascender através de zonas frágeis da crusta, formando grandes massas de sal - domas salinos ou diapiros.

Rochas sedimentares quimiogénicas Formação de domas salinos

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Rochas formadas, essencialmente, por sedimentos de origem orgânica, isto é, com origem a partir de restos de seres vivos ou por materiais resultantes da sua atividade (ação bioquímica).

Rochas sedimentares biogénicas Rochas biogénicas

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A atividade fotossintética das algas marinhas reduz o teor de CO2 e consequentemente hidrogenocarbonato de cálcio pode precipitar sob a forma de carbonato de cálcio (CaCO3), originando a calcite e consequentemente calcário.

Neste caso, o calcário forma-se devido à ação dos seres vivos – calcário biogénico.

Ca(HCO3)2 CaCO3 + H2O + CO2

(hidrogenocarbonato de cálcio)

Rochas sedimentares biogénicas Calcários

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Calcário resultante dos esqueletos calcários dos corais que vivem em águas do mar quentes e pouco profundas.

Os corais formam recifes constituídos por milhões de indivíduos ligados em colónias, que edificam estruturas calcárias, a partir do carbonato de cálcio dissolvido na água do mar.

Quando morrem, os seus esqueletos formam este tipo de calcário.

Rochas sedimentares biogénicas Calcário recifal

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Calcário formado pela acumulação de conchas calcárias de animais, como os moluscos, que sofreram um processo de cimentação.

Estes seres vivos retiram carbonato de cálcio da água do mar para construírem os esqueletos (como as conchas).

Rochas sedimentares biogénicas Calcário conquífero

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As classificações atuais, devido à sua origem orgânica, não os consideram rochas.

Na sua combustão é mobilizada energia que foi inicialmente armazenada pela fotossíntese, há muitos milhões de anos.

Rochas sedimentares biogénicas Combustíveis fósseis - carvões, petróleo e gás natural

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Rochas sedimentares biogénicas Combustíveis fósseis - carvões, petróleo e gás natural

Condições de formação:

Meios sedimentares alimentados por grandes quantidades de detritos orgânicos;

Bacias sedimentares em ambientes lagunares costeiros ou meios lacustres (lagos no interior de áreas continentais) que experimentam afundamento progressivo (subsidência);

Com o aprofundamento acelerado estes detritos ficam rapidamente isolados do ambiente oxidante, consequentemente da ação decompositora dos organismos aeróbios (condições anaeróbias);

Transformações dos detritos orgânicos devidas à ação de microrganismos anaeróbios e ao aumento, em profundidade, da pressão e da temperatura, com mineralização incompleta.

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Rochas sedimentares biogénicas Carvões

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Subsidência lenta

Vegetação abundante

Muitos detritos orgânicos recobertos por argilas

Formação de carvões

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Subsidência lenta

Subsidência rápida

Vegetação abundante

Muitos detritos orgânicos recobertos por argilas

Formação de carvões

Pouca vegetação

Poucos detritos orgânicos

Sedimentos grosseiros

Sem carvões

Com rochas sedimentares detríticas

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Resultam da decomposição lenta, ao longo de milhares de anos, de grandes quantidades de matéria orgânica (rica em lenhina) predominantemente vegetal, em ambientes aquáticos pouco profundos e pouco oxigenados (por exemplo pântanos).

Durante o aprofundamento os detritos vegetais são transformados por ação das bactérias anaeróbias.

À medida que afundam, os materiais sedimentares sofrem um processo de diagénese que conduz à formação do carvão:

a presença de substâncias tóxicas produzidas pelo metabolismo das bactérias, provoca a morte das mesmas e consequentemente a decomposição é interrompida; o aumento da pressão conduz ao aumento da compactação (redução

da percentagem de voláteis) e da desidratação; associado à diminuição do teor de voláteis e água ocorre o aumento

gradual do teor de carbono dos carvões (incarbonização).


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Turfa Lignite Hulha ou carvão betuminoso Antracite (sedimento)

Aumento da diagénese Diminuição do teor de voláteis e água

Aumento da incarbonização


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Tipo de Carvão Características

Lignite Apresenta elevado teor em água, sendo o seu poder combustível fraco.

Hulha Apresenta um elevado teor de carbono (80% a 90%), o que faz dele o carvão de maior interesse económico, dado o seu elevado valor energético e a relativa facilidade de exploração.

Antracite Contém mais de 90% de carbono o que o torna um carvão de difícil combustão.

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Os produtos petrolíferos naturais incluem.

Rochas sedimentares biogénicas Petróleo e gás natural

Hidrocarbonetos Sólidos Asfaltos ou betumes

Líquidos Petróleo bruto

Gasosos Gás natural

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Tem origem a partir fundamentalmente de plâncton rico em lípidos que fica aprisionado em sedimentos a 2000-3000 metros, sem oxigénio.

O petróleo forma-se em ambientes: aquáticos pouco profundos, ricos em plâncton, pouco agitados, pobres em oxigénio (preservado da ação de bactérias aeróbias).

A formação do petróleo depende:

da pressão e da temperatura,

da ação de bactérias anaeróbias,

de condições geológicas que favorecem a génese e acumulação de petróleo.


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Após a deposição do plâncton este é coberto por finas camadas de sedimentos - argilas ou carbonatos - que impedem a ação de bactérias aeróbias decompositoras.

A compactação e afundimento destas camadas, e consequente aumento de pressão e temperatura, provocam alterações físico-químicas na matéria orgânica.

A temperatura superior a 1200C durante milhões de anos leva à formação de hidrocarbonetos - petróleo e de gás natural - na rocha mãe (rocha sedimentar).


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Armadilha petrolífera

O doma salino retém os hidrocarbonetos que ficam aprisionados na rocha-armazém.

Forças compressivas dobram as rochas. Os hidrocarbonetos ficam aprisionados na rocha-armazém.

O deslocamento relativo dos blocos ao longo do plano de falha colocou a rocha-cobertura frente à rocha-armazém, impedindo a migração dos hidrocarbonetos.

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Os hidrocarbonetos formados, devido à sua baixa densidade, tendem a deslocar-se para a superfície e a perder-se.

Por vezes, o petróleo e o gás ficam retidos em camadas rochosas porosas e permeáveis (arenitos e calcários) localizadas por cima da rocha-mãe, onde se acumulam - rocha-armazém.

A retenção do petróleo e do gás natural na rocha-armazém (ou rocha-reservatório) só é possível se ela estiver coberta por uma camada impermeável argilosa – rocha de cobertura.



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Condições geológicas que favorecem a génese e acumulação de hidrocabonetos:

Rocha armazém + Rocha de cobertura + Falhas ou dobras ou domas (Porosa e permeável) (Impermeável) (Impedem a migração lateral)

Armadilha petrolífera (impede a migração de hidrocarbonetos até à superfície)

Associada às jazidas petrolíferas existe água proveniente: do momento da sedimentação (que ficou aprisionada nos sedimentos) de infiltrações superficiais.



3 b classificaçãorochassedimentares

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