Tipos de Rochas Sedimentares

Introdução „

Tipos de Rochas sedimentares

Introdução „

Diferentes fatores ligados à origem das rochas sedimentares Proveniência dos sedimentos

Existem também as rochas sedimentares ortoquímicas, que resultam da precipitação química de solutos presentes nas águas marinhas e continentais. As rochas sedimentares biogênicas por outro lado, são formadas pela ativa participação de organismos animais e vegetais, como acontece nos recifes de corais ou pela acumulação de resíduos de origem biológica, tais como os depósitos carbonosos (turfa, linhito e carvão) ou carbonáticos (depósitos de conchas e corais).

Classificação geral das rochas sedimentares „

As rochas sedimentares são formadas pela litificação através da compactação e diagênese de sedimentos. Elas são compostas por partículas de minerais transportadas e depositadas por água ou gelo, com maior ou menor participação da gravidade, além do vento, quando recebem a designação de rochas sedimentares clásticas (ou detríticas ou, ainda, terrígenas).

Segundo Folk (1968), as rochas sedimentares são fundamentalmente constituídas de três componentes, que podem estar misturados em várias proporções: (a) componentes terrígenos, (b) componentes aloquímicos e (c) componentes: … A)

componentes terrígenos; … B) Componentes aloquímicos; … C) componentes ortoquímicos.

Características da area fonte

Propriedades da rocha matriz

Fisiografia Drenagem Tectônica (soerguimento) Clima

Composição Textura Estrutura Coerência História pré-deposicional

Características da desagregação

Características de erosão e transporte

Tipo de intemperismo Grau de intemperismo

Meio de transporte (água, gelo, etc.) Estado de transporte (solução ou sólido) Tempo, distância e velocidade do transporte. Ambiente Deposicional

Características da área de deposição subaérea

Características da área de deposição subaquosa

Fisiografia Tectônica (subsidência) Clima Relação ao nível hidrostático

Profundidade Condições hidrodinâmicas Temperatura Salinidade Eh e pH História pós-deposicional

Soterramento e processos diagênéticos Exposição ao ar, água. Temperatura alta, etc.

CLASSIFICAÇÃO DE FOLK (1974) (a) Componentes Terrígenos

Terrígenos 100%

(b) Constituintes Aloquímicos

(c) Constituintes Ortoquímicos

T

LEGENDA:

50%

T = Terrígenas IA = Rochas Aloquímicas Impuras

AI

IO = Rochas Ortoquímicas Impuras

OI

A = Rochas Aloquímicas O = Rochas Ortoquímicas

100% Aloquímicos

A

10% 100% Ortoquímicos O

1

CLASSIFICAÇÃO DE PETTIJOHN (1975) Sedimentos exogenéticos

Sedimentos endogenéticos (químicos e bioquímicos)

(clásticos)

Resíduos (solos) Sedimentos

Sedimentos

Cataclásticos

híbridos

Resíduos orgânicos (carvão)

Sedimentos epiclásticos (resíduos lavados)

Sedimentos precipitados Precipitados não

Evaporitos

evaporíticos Grossos Conglomerados Arenitos

Calcáreos

Finos Folhelhos

Halita

Dolomitas

Gipsita

Fosforitas

Anidrita

Rochas ferríferas

São compostas por fragmentos minerais provenientes de fora da bacia de sedimentação. No caso do material terrígeno transportado por vários meios (água, vento e gelo), têm-se as rochas sedimentares epiclásticas. Quando se tem material vulcânico de explosões, seguidas de deposição subaérea e/ou subaquosa, têm-se as rochas sedimentares piroclásticas ou vulcanoclásticas. Essas rochas caracterizam-se pela presença de textura clástica e estrutura deposicional.

Classificação dos sedimentos e rochas sedimentares clásticas

Essas rochas são formadas pela acumulação natural de materiais, como cascalhos, areia e siltes, que representam basicamente fragmentos de rochas preexistentes. As partículas individuais que formam as rochas sedimentares epiclásticas variam de granulação (diâmetro) de diminutas partículas provenientes da decantação, a partir de suspensões que exibem muitas das propriedades das soluções coloidais grossas com diâmetros menores que 1 mícron, a matacões ou blocos de diâmetros de várias dezenas de centímetros.

Rochas sedimentares detríticas (lutáceas) „

„

Chert

Rochas sedimentares epiclásticas „

Rochas sedimentares alóctones

Folhelho

Entre as rochas epiclásticas mais comuns, os folhelhos são os mais abundantes, pois formam praticamente 50% a 80% das seções estratigráficas conhecidas e medidas no mundo. Embora elas sejam muito frequentes nos registros geológicos pretéritos, são muito mas escassamente expostas que os calcários e arenitos, em razão da maior erodibilidade das rochas lutáceas. D. Cavagnaro/Visuals Unlimited

2

Rochas sedimentares detríticas (lutáceas) Folhelho Tamanho silte e argila (microscópica) partículas em finas camadas que são comumente denominadas laminas „ É uma das mais comuns rochas sedimentares „ Formadas em ambiente não turbulento como planícies de maré e lagoas. „

Rochas sedimentares detríticas (rochas arenáceas) „

Rochas sedimentares detríticas (lutáceas)

… Folhelho „ Folhelho negro – rico em matéria orgânica „ Deve ter sido formado em ambiente pantanoso „ As áreas pantanosas são ambientes pobres em oxigênio e o material não esta totalmente degradado „ Exibe a habilidade em se quebrar em camadas „ Geralmente são frágeis e apresentam poucos poros que diminui o tempo de cimentação „ Relativamente impermeável, tornando-se uma importante rocha capeadora

Arenitos

A areia é um sedimento sem coesão, em que os grãos ou elementos do arcabouço são formados de partículas predominantemente entre 0,062 e 2 mm, segundo a escala granulométrica de Wentworth (1922). O termo arenito é utilizado para designar areia litificada. Os arenitos resultam da mistura de grãos minerais e fragmentos líticos (de rochas), provenientes da erosão de vários tipos de rochas matrizes. Breck Kent

3

Rochas sedimentares detríticas (rochas arenáceas)

Arenito quartzoso •Se o arenito for rico em feldspato ele é chamado de arenito arcoziano – e provavelmente tem como fonte uma rocha granítica

… Arenito

Composto por partículas de areia (1/16 - 2 mm) „ Formados em uma grande variedade de ambientes „ Quartzo é o mineral predominante „

•Se o arenito também apresentar fragmentos de rochas ele é chamado de arenito líticos – correntes de turbidez •A forma dos grãos pode nos dizer como eles foram transportados •Matriz

Principais tipos de arenitos •Selecionamento – o grau de similaridade das partículas nas rochas sedimentares •Se todos os grãos são praticamente do mesmo tamanho ele é considerado bem selecionado •Se os grãos variarem muito de tamanho eles são pobremente selecionado

Quartzo-arenitos

Arcóseo – rico em feldspato

4

Arenitos líticos: ricos em fragmentos de rochas

Rochas sedimentares detríticas (rochas rudáceas) „

O depósito de cascalho é uma acumulação inconsolidada de fragmentos de minerais e/ou rochas de granulação mais grossa que areia. A forma, o tamanho e a petrografia os depósitos de cascalhos dependem da rocha matriz, do meio e o modo de transporte, além do ambiente de sedimentação. O grau de cimentação e a natureza do cimento são muito variáveis nos diferentes tipos de conglomerados.

Conglomerados

Grauvacas: ricos em matriz

Rochas sedimentares detríticas (rochas rudáceas) „

Conglomerado e brecha … Ambos são compostos por partículas maiores do que 2mm de diâmetro – grande o suficiente para se distinguir o tipo da rocha … Muito variável dependendo da área fonte … Conglomerados consiste largamente de cascalhos arredondados … Brecha são compostas principalmente de grandes partículas angulares, não tendo sido transportadas por longas distância

Conglomerado

conglomerados

brecha

Blocos angulares

Breck Kent

5

Fluxo piroclástico

Rochas sedimentares piroclásticas (ou vulcanoclásticas) „

Essas rochas resultam da acumulação natural de material vulcânicos de explosão e, portanto, possuem origem mista (ígnea e sedimentar) e, como as epiclásticas, também se caracterizam pela presença de textura clástica e estrutura deposicional. As rochas sedimentares piroclásticas primárias são formadas por explosões vulcânicas e posterior deposição, por simples queda gradativa subaérea geralmente nas imediações dos edifícios vulcânicos.

Cinza

Bombas

Lapilli

Rochas sedimentares piroclásticas (ou vulcanoclásticas)

Rochas sedimentares autóctones „

Em contraposição às rochas sedimentares alóctones, compostas basicamente por materiais extrabacinais, as rochas sedimentares autóctones são constituídas, principalmente, por fragmentos minerais originados dentro da bacia sedimentar. As rochas sedimentares autóctones formam dois grupos, que se distinguem pelas suas composições químicas (ou mineralógicas): carbonáticas e não-carbonáticas

6

Rochas sedimentares Carbonáticas „

Sedimentos carbonáticos modernos „

As rochas sedimentares carbonáticas perfazem de 25% a 35% das seções estratigráficas. Entre os principais tipos de carbonatos, tem-se: calcita – CaCO3; dolomita - CaMg(CO3)2; siderita – FeCO3; magnesita – MgCO3 e ankerita Entre esses Ca(Mg,Fe)(CO3)2. carbonatos, só dois primeiros são mais estudados, como minerais mais comuns nas rochas sedimentares

„ „ „ „ „

rochas sedimentares ortoquímicas Consiste de materiais precipitados a partir de soluções „ „

„

rochas sedimentares ortoquímicas

Sal Calcita

Precipitação do material ocorre por „ „

http://www.palaeos.com

„

Processos Inorgânico Processos Orgânico (origem bioquimica)

Diversos ambientes modernos apresentam acumulações de sedimentos carbonáticos, e os tipos hoje existentes. Em geral, encontram correspondentes no registro geológico pretérito. Entre os principais, há os seguintes tipos de carbonatos: 1) marinhos de água rasa; 2) marinhos de água profunda; 3) de bacias evaporíticas; 4) de agua doce, de lagos e fontes; 5) eólicos.

Carbonato „ È a mais comum das rochas químicas „ Composta essencialmente de calcita „ O carbonato bioquímico marinho é formado por recifes de corais, coquina (fragmentos de conchas), e chalk (organismos microscópico)

Recifes de coral ao redor de Ilha Vulcânica (Bora-Bora)

Jean-Marc Truchet/Tony Stone Worldwide

7

•El Capitan, TX •Permiano (248-290 Ma)

Coquina

Figure 7.9

Carbonato Fossilífero

Chalk •Rocha macia e porosa formada inteiramente pela parte dura de organismos microscópico – formadas em vastas áreas de mares rasos

8

rochas sedimentares ortoquímicas „ Carbonato … Carbonato

inorgânico incluem os travertinos e os carbonatos oolíticos … Travertinos podem ser encontrados em cavernas e fontes termais

9

Carbonato Oolítico

•Formados em climas quentes •As esferas crescem a partir de uma partícula

rochas sedimentares ortoquímicas Chert „ Quartzo Microcristalino (sílica) „ Sílica são derivados de radiolário e diatomáceas „ Incluem flint e jasper (bandado forma a conhecida ágata) „ Pode ser precipitado da água do mar ou originado como sedimento bioquímico „ Comumente usados como ponto de flecha e lança

Ágata

Jade

Flint

•A água precisa ser supersaturada em carbonato de cálcio

rochas sedimentares ortoquímicas „ Evaporitos …Evaporação

inicia a deposição de precipitados químicos …Exemplos incluí halita e gipsita

•Depositado quando a água saturada em sal evapora •Sal é muito solúvel – precipitados quando ~90% da água é evaporada •Gipsita é menos solúvel – precipitada quando ~75% da água é evaporada

10

•Dois métodos de produção de sal From:http://www.science-education.org/images/salt_truck.gif

Halita

Breck Kent

rochas sedimentares ortoquímicas „

rochas „ Carvão … Diferente

de outras rochas porque ele é composto de material orgânico … Se você olhar o carvão em uma lupa binocular você é capaz de identificar restos de plantas … Lembre-se que uma rocha é um aglomerado de minerais – o carvão é uma rocha? Materiais de planta em pântanos irá só se decompor parcialmente – em uma ambiente pobre em oxigênio

11

Estágios de formação do carvão

Estágios de formação do carvão

•Soterrado profundamente = altas temperaturas

•A espessura final é de ~10% da camada de turfeira

•Reações químicas liberará água e gases

•Sob extremo calor e pressão o carvão se tornará, um combustível mais “limpo”, mais é pouco encontrado

•A % de carbono aumenta, aumentando também a sua capacidade de produzir calor.

Classificação das rochas sedimentares Rochas Sedimentares são classificadas de acordo com o tipo de material „ Dois principais grupos „ Detrítica „ Química „ Pode também ser classificada como: „

„

Clástica „ „

„

Sandstone

Coquina

Discretos fragmentos e particulas Todo detrito de rochas tem textura clásticas

Não-clástica „ „

Padrão de intercrescimento de cristal Pode lembrar uma rocha ígnea Halite

12