- Litificação-Sedimentos para rochas sedimentares
- Minerais e rochas sedimentares
- Sedimentos
- Formação de rocha sedimentar
- Texturas de rochas sedimentares
- Como identificar rochas sedimentares
- Classificação das rochas sedimentares
- Usos das rochas sedimentares
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Figura 1: A Casa Branca dos EUA é feita de uma rocha sedimentar chamada arenito.
A Casa Branca (mostrada na figura 1) é a residência oficial e o local de trabalho do Presidente dos Estados Unidos da América. Por que você acha que a Casa Branca é branca? Se você respondeu: "Porque é feita de rocha branca", você estaria apenas parcialmente correto. A construção da Casa Branca começou em 1792. Suas paredes externas são feitas de arenito, uma rocha sedimentar. Esse arenito é muito poroso e éPara evitar os danos causados pela água, os trabalhadores cobriram o arenito com uma mistura de sal, arroz e cola, o que ajudou a dar à Casa Branca a sua cor branca caraterística.
Litificação-Sedimentos para rochas sedimentares
As rochas sedimentares são rochas constituídas por sedimentos litificados. Os sedimentos são grãos de rochas, minerais ou mineralóides depositados à superfície da terra. Reflicta sobre o ciclo das rochas para obter uma indicação das relações entre as rochas que erodem para se tornarem sedimentos e as rochas sedimentares. Para que os sedimentos se tornem rochas sedimentares, são normalmente submetidos a soterramento, compactação e cimentação.
As rochas sedimentares clásticas são o resultado da meteorização e erosão das rochas de origem, que as transformam em pedaços - clastos de rochas e minerais. Uma vez transformados em pedaços, estes clastos são livres de se afastarem da sua rocha de origem e normalmente fazem-no. São mais frequentemente transportados pela água e depositados como camadas de sedimentos.
A fase de enterramento da litificação envolve a deposição de mais camadas de sedimentos sobre as que foram depositadas anteriormente. Numa bacia sedimentar onde os sedimentos estão a ser depositados, é comum que esteja a ocorrer uma subsidência (rebaixamento) da bacia, quer porque a crosta e a litosfera abaixo dela estão a subsidiar no manto até certo ponto, quer porque as terras altas circundantes estãoEste facto permite a ocorrência de milhares de pés de soterramento, em alguns casos dezenas de milhares de pés de soterramento.
À medida que os sedimentos são enterrados, o peso do material sobrejacente exerce pressão, causando a compactação dos sedimentos. A pressão, conhecida como pressão litostática, "comprime" os sedimentos de todos os lados num volume mais pequeno. A pressão litostática junta os grãos de sedimento e reduz a porosidade - espaço entre os grãos de sedimento.
Algumas rochas sedimentares químicas são rochas logo que os sedimentos são depositados por cristalização de minerais de substâncias dissolvidas na água, à superfície da terra. Exemplos incluem o sal-gema e outros depósitos de evaporitos. Estes sedimentos de cristais de sal e outros minerais formam rochas sedimentares sem terem de ser submetidos a soterramento e compactação.
Durante o enterramento e a compactação, os sedimentos sofrerão uma certa cimentação. A cimentação refere-se ao crescimento de novos minerais entre os grãos de sedimento. Estes novos minerais ligam os grãos de sedimento entre si. Uma forma de cimentação é o crescimento de aros de quartzo nas superfícies dos grãos de quartzo pré-existentes no sedimento. Este novo crescimento mineral é o resultado da água nos espaços porosos queUm segundo mineral cimentante comum é a hematite, um mineral de óxido de ferro vermelho ou cor de ferrugem, que precipita sobre os grãos de sedimento a partir de uma combinação de ferro dissolvido e oxigénio da água nos espaços porosos. Um terceiro mineral cimentante comum é a calcite, que também precipita a partir de iões dissolvidos na água nos espaços porosos durante a litificação.existem outros minerais de cimentação, o quartzo, a hematite e a calcite são minerais de cimentação comuns que crescem entre ou nas superfícies dos grãos sedimentares originais.
Etapas generalizadas desde a fonte até à rocha sedimentar:
meteorização>> erosão>> transporte>> deposição>> enterramento>> compactação>> cimentação>> rocha sedimentar
Minerais e rochas sedimentares
Qualquer tipo de rocha que contenha qualquer tipo de mineral sofrerá meteorização e erosão à superfície da Terra. No entanto, alguns minerais são mais estáveis do que outros nos ambientes da superfície da Terra e é mais provável que se encontrem em rochas sedimentares.
Os grãos de sedimentos clásticos, designados por clastos, são peneirados e modificados durante o processo de meteorização para deposição. A meteorização dos minerais elimina gradualmente os minerais fisicamente mais fracos e quimicamente mais reactivos, aumentando a abundância relativa de minerais mais resistentes. O quartzo tende a tornar-se cada vez mais abundante durante o processo, devido à sua ocorrência comum naO quartzo não é facilmente dissolvido ou alterado quimicamente, pelo que também é resistente à decomposição por reacções químicas. É por isso que a areia da praia é frequentemente mais rica em quartzo do que em qualquer outro mineral. Os sedimentos ricos em quartzo são considerados mineralogicamente "maduros" porque foramOs sedimentos maduros são depositados mais longe das suas rochas geradoras no espaço e/ou no tempo do que os sedimentos imaturos.
Os feldspatos são o tipo de mineral mais comum na crosta terrestre e são também abundantes em muitos sedimentos clásticos e rochas sedimentares. Embora o feldspato seja um mineral bastante duro, cliva-se (divide-se) e é quimicamente reativo, especialmente na presença de água. O produto mais abundante da reação química do feldspato e da água são os minerais de argila. Durante o processo de erosão-deposição,Outros minerais, como anfibólios, micas e carbonatos, são relativamente moles e quimicamente reactivos e tendem a ser escassos ou ausentes como grãos de sedimentos em sedimentos clásticos maduros, embora a calcite possa estar presente em rochas sedimentares clásticas como um mineral secundário de cimentação que cresceu durante a litificação.
Os minerais das rochas sedimentares químicas precipitam-se a partir da água e geralmente permanecem no local ou não são transportados muito antes da litificação. Estes sedimentos minerais estão sujeitos a pouca ou nenhuma erosão e transporte. Por conseguinte, os minerais das rochas sedimentares químicas não são peneirados durante o processo de meteorização-deposição como o são os minerais das rochas sedimentares clásticas.Por exemplo, a dolostona é uma rocha sedimentar química que se forma em certos ambientes costeiros por alteração da calcite precipitada em dolomite.
Para além dos minerais, os sólidos mineralóides ocorrem em algumas rochas sedimentares químicas. Por exemplo, o material carbonoso do carvão é um mineraloide orgânico e não um mineral. Outro exemplo, a opala, é uma rocha sedimentar química que não tem uma estrutura cristalina totalmente desenvolvida e, por isso, é um mineraloide.
Sedimentos
Figura 2. A água provoca a erosão da superfície terrestre no Vale das Dez Mil Fumaças, no Alasca.
O arenito é um dos tipos mais comuns de rochas sedimentares que se formam a partir de sedimentos. Existem muitos outros tipos. Os sedimentos podem incluir:
- fragmentos de outras rochas que muitas vezes foram desgastados em pequenos pedaços, como areia, silte ou argila.
- orgânico materiais, ou restos de organismos outrora vivos.
- precipitados químicos, que são materiais que ficam para trás depois de a água se evaporar de uma solução.
As rochas à superfície sofrem meteorização mecânica e química. Estes processos físicos e químicos quebram a rocha em pedaços mais pequenos. A meteorização física simplesmente quebra as rochas. A meteorização química dissolve os minerais menos estáveis. Estes elementos originais dos minerais acabam por ficar em solução e podem formar-se novos minerais.
Os sedimentos são removidos e transportados pela água, vento, gelo ou gravidade, num processo designado por erosão (figura 2).
Figura 3. Um rio despeja sedimentos ao longo do seu leito e nas suas margens.
Os cursos de água transportam grandes quantidades de sedimentos (figura 3). Quanto maior for a energia da água, maior será a partícula que pode transportar. Um rio a correr numa encosta íngreme pode ser capaz de transportar pedregulhos. À medida que este curso de água abranda, deixa de ter energia para transportar grandes sedimentos e deixá-los-á cair. Um curso de água mais lento transportará apenas partículas mais pequenas.
Os sedimentos são depositados em praias e desertos, no fundo dos oceanos e em lagos, lagoas, rios, pântanos e pântanos. As avalanches deixam cair grandes pilhas de sedimentos. Os glaciares também deixam grandes pilhas de sedimentos. O vento só pode transportar areia e partículas mais pequenas. O tipo de sedimento que é depositado determina o tipo de rocha sedimentar que se pode formar. As diferentes cores da rocha sedimentar sãoAs rochas vermelhas formam-se onde o oxigénio está presente e os sedimentos mais escuros formam-se quando o ambiente é pobre em oxigénio.
Formação de rocha sedimentar
Figura 4 - Esta arriba é feita de arenito. As areias foram depositadas e depois litificadas.
Os sedimentos acumulados endurecem e transformam-se em rocha litificação São necessários dois passos importantes para que os sedimentos se tornem líticos.
- Os sedimentos são espremidos uns contra os outros pelo peso dos sedimentos que os cobrem, o que se designa por compactação Os sedimentos cimentados e não orgânicos tornam-se clástico Se forem incluídas matérias orgânicas, são bioclástico rochas.
- Os fluidos preenchem os espaços entre as partículas soltas do sedimento e cristalizam para criar uma rocha cimentação.
O tamanho dos sedimentos nas rochas sedimentares clásticas varia muito (ver tabela 1).
| Tabela 1: Dimensões e características das rochas sedimentares | ||
|---|---|---|
| Pedra | Tamanho do sedimento | Outras características |
| Conglomerado | Grande | Arredondado |
| Brecha | Grande | Angular |
| Arenito | Tamanho da areia | |
| Pedra de silte | De dimensão siltosa, mais pequena do que a areia | |
| Xisto | Tamanho da argila, o mais pequeno | |
Figura 5: A evaporite, halite, num calhau do Mar Morto, Israel.
Quando os sedimentos se depositam em águas mais calmas, formam camadas horizontais. Uma camada é depositada primeiro, e outra camada é depositada sobre ela. Assim, cada camada é mais jovem do que a camada abaixo dela. Quando os sedimentos endurecem, as camadas são preservadas. As rochas sedimentares formadas pela cristalização de precipitados químicos são chamadas rochas sedimentares químicas Tal como foi referido no capítulo "Minerais da Terra", os iões dissolvidos nos fluidos precipitam-se para fora do fluido e depositam-se, tal como a halite da figura 5.
Rochas sedimentares bioquímicas Os seres vivos removem iões, como o cálcio, o magnésio e o potássio, da água para formar conchas ou tecidos moles. Quando o organismo morre, afunda-se no fundo do oceano para se tornar um sedimento bioquímico, que pode depois ser compactado e cimentado em rocha sólida (figura 6).
Figura 6. Fósseis numa rocha bioquímica, calcário, na Formação Carmel, no Utah.
Texturas de rochas sedimentares
Nos sedimentos clásticos, a textura sedimentar inclui o tamanho do grão, o arredondamento e a classificação dos grãos, todos relacionados com o que aconteceu ao sedimento durante o processo de meteorização-deposição.rochas sedimentares químicas.
Texturas Clásticas
As texturas sedimentares clásticas são descritas em termos do tamanho dos grãos de sedimentos, da sua forma arredondada e da sua classificação.
Características dos grãos
O diâmetro ou a largura de um grão de sedimento clástico determina a sua granulometria. As gamas específicas de granulometria têm nomes específicos.
- Cascalho é um nome geral para sedimentos de grande dimensão, que inclui pedregulho, calhau e seixo.
- A areia inclui grãos de sedimentos que variam em tamanho de 2 mm a 0,625 mm.
- Silte é o nome de um grão de sedimento que varia em tamanho de 0,625 mm a 0,0039 mm.
- A lama é o tamanho de grão mais pequeno e é também conhecida como argila. É importante distinguir o tamanho de grão chamado argila do mineral chamado argila. Os grãos de tamanho de argila são demasiado pequenos para serem vistos individualmente sem a ajuda de um microscópio.
Arredondamento
Os grãos de sedimentos clásticos podem ser redondos, angulares ou intermédios (subangulares ou subarredondados). A brecha é uma rocha sedimentar clástica que, por definição, é constituída maioritariamente por grãos angulares de tamanho igual ou superior a seixos. O conglomerado, outra rocha sedimentar, é constituído maioritariamente por grãos arredondados de tamanho igual ou superior a seixos. O diagrama esquemático abaixo mostra as classes de arredondamento, a partir da esquerda: angular, subangular,Não são indicados os muito angulosos e os bem arredondados, que são menos comuns.
Ordenação
A medida em que todos os grãos têm o mesmo tamanho é conhecida como classificação. Se todos os grãos tiverem o mesmo tamanho, são bem classificados. Alguns arenitos são bem classificados e outros não. A maioria dos conglomerados são mal classificados e consistem numa mistura de tamanhos de grãos que vão desde a areia ao calhau. Os diagramas esquemáticos abaixo representam sedimentos mal classificados, moderadamente classificados e bem classificados.
Outros aspectos da textura
Outros aspectos da textura sedimentar clástica incluem o empacotamento dos grãos, a porosidade da rocha e a dureza da rocha como um todo.
O empacotamento dos grãos aplica-se apenas a sedimentos mal ordenados, nos quais os clastos mais finos formam uma matriz em torno dos clastos mais grosseiros. Se os grãos grandes se tocam, diz-se que o empacotamento é suportado pelos clastos. Se os grãos grosseiros estão separados e não se tocam, com o sedimento de grão mais fino entre eles, diz-se que o empacotamento é suportado pela matriz.
A porosidade de uma rocha ou sedimento é a quantidade de espaço vazio entre os grãos de sedimento.
A dureza da rocha refere-se à facilidade com que ela se quebra. O xisto é mais duro do que a pedra de argila, por exemplo.
Como identificar rochas sedimentares
Texturas Clásticas
Os nomes comuns das rochas sedimentares clásticas - conglomerado, arenito, siltito e xisto - baseiam-se apenas no tamanho do grão. No entanto, existem nomes mais precisos dentro destas categorias mais amplas que se baseiam em características dos sedimentos clásticos para além do tamanho do grão. A brecha é uma rocha sedimentar clástica que se distingue do conglomerado pela angularidade dos seus clastos.
Uma rocha sedimentar clástica constituída simplesmente por grãos do tamanho de areia é qualificada como arenito, independentemente dos minerais de que são feitos os grãos. Os nomes mais completos para os vários arenitos baseiam-se na sua composição mineral. Alguns arenitos são constituídos quase inteiramente por quartzo. O arenito constituído praticamente só por quartzo é designado por arenito. Outros arenitos têm muito feldspato misturado com quartzo. TalOutros arenitos são uma mistura de feldspato, quartzo, argila e pequenos fragmentos de "líticos", minerais de aparência escura e fragmentos de rocha, que representam sedimentos mineralogicamente imaturos. Tais arenitos são tecnicamente conhecidos como lithic wackes, embora os geólogos os chamem frequentemente pelo seu nome antigo, graywackes, e as rochas sejam por vezes informalmente descritas como "sujasarenitos".
Ao utilizar a tabela de classificação das rochas sedimentares que acompanha esta secção, verá que as rochas sedimentares clásticas são classificadas com base no tamanho do grão. Os arenitos são rochas constituídas por grãos do tamanho de areia. Os xistos são rochas sedimentares estratificadas constituídas por grãos finos do tamanho de lama, demasiado pequenos para serem vistos a olho nu.
Texturas químicas
A chave para nomear as rochas sedimentares químicas é o mineral de que são feitas. Por exemplo, todos os calcários são constituídos maioritariamente pelo mineral calcite. O sal-gema é feito de minerais salinos, como a halite. A rocha de gesso é feita do mineral gipsite. A calcedónia é feita de quartzo microcristalino, grãos de quartzo tão pequenos que não se conseguem distinguir mesmo com um microscópio ótico normal.
A Tabela 2 mostra alguns tipos comuns de rochas sedimentares.
Texturas bioquímicas
Rochas sedimentares bioquímicas A vida passada pode ter sido formada por fósseis, conchas ou restos de plantas. Por exemplo, o carvão é constituído por restos de plantas.
| Tabela 2: Rochas sedimentares comuns | ||
|---|---|---|
| Imagem | Nome da rocha | Tipo de rocha sedimentar |
 | Conglomerado | Clástico (fragmentos de sedimentos não orgânicos) |
 | Brecha | Clástico |
 | Arenito | Clástico |
 | Pedra de silte | Clástico |
 | Xisto | Clástico |
 | Sal grosso | Precipitado químico |
 | Gesso | Precipitado químico |
 | Dolostone | Precipitado químico |
 | Calcário | Bioquímica |
 | Carvão | Bioquímica |
Classificação das rochas sedimentares
| Rochas sedimentares clásticas | |||
|---|---|---|---|
| Tamanho do grão | Arredondamento | Ordenação | Nome da rocha |
| cascalho grosso (> 2 mm) | angular | mal | brecha |
| arredondado | mal | conglomerado | |
| areia média (0,0625-2 mm) | variável | variável | arenito |
| arredondado a subangular | bom a moderado | quartzo arenito->90% quartzo | |
| subarredondado a angular | bom a moderado | arkose->25% feldspato | |
| subangulares a angulares | moderado a mau | graywacke-alto % líticos, matriz argilosa | |
| silte fino (0,004-0,0625 mm) | variável | bem | siltito |
| argila extrafina (<0,004 mm) | não visível | bem | rupturas de xisto ao longo de planos de assentamento |
| lama - falta de planos de assentamento | |||
| pedra argilosa - argila mineral pura, muito mole | |||
| Química & Bioquímica Rochas sedimentares | |||
| Mineral | Características distintivas | Nome da rocha | Ambiente Deposicional Comum |
| calcite | mais macio do que o vidro, reage ao HCl | calcário | oceano quente e pouco profundo |
| calcite | fósseis visíveis, mais macio do que o vidro, reage ao HCl | calcário fossilífero (bioquímica) | oceano quente e pouco profundo |
| dolomite | branco a rosa, mais macio do que o vidro, reage ao HCl apenas quando em pó | dolóstomo | lagoa salina |
| calcite | cinzento ou castanho, poroso, reage ao HCl | travertino | água evaporada de nascente ou de caverna |
| calcite | branco, pulverulento, reage ao HCl | giz | oceano quente e pouco profundo |
| quartzo microscópico | fratura conchoidal | pedra | fundo do oceano |
| quartzo microscópico | vermelho, fratura conchoidal | jaspe | fundo do oceano |
| quartzo microscópico | preto, fratura conchoidal | sílex | nódulos em calcário |
| quartzo microscópico | fratura translúcida, estratificada e conchoidal | ágata | nódulos em rochas vulcânicas |
| quartzo microscópico | branco, pulverulento | diatomite | lagos em ambientes vulcânicos |
| carbono | preto, macio, baixa densidade | carvão (bioquímico) | pântano com vegetação densa |
| halite | sabe a sal, a cristais cúbicos e a clivagem | sal grosso | massa de água em evaporação |
| gesso | mais suave do que a unha | rocha de gesso | massa de água em evaporação |
Usos das rochas sedimentares
As rochas sedimentares são utilizadas como pedras de construção, embora não sejam tão duras como as rochas ígneas ou metamórficas. As rochas sedimentares são utilizadas na construção. A areia e a gravilha são utilizadas para fazer betão; também são utilizadas no asfalto. Muitos recursos economicamente valiosos provêm de rochas sedimentares. O minério de ferro e o alumínio são dois exemplos.
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