As rochas sedimentares

Formação de rochas sedimentares

As rochas sedimentares forma-se à superfície ou muito próximo da superfície. Resultam de rochas pré-existentes (cerca de 80%), através de processos que resultam da interação com a hidrosfera, atmosfera e biosfera. Os restantes 20% resultam da precipitação de substâncias, que por sua vez também resultaram de outras rochas e de restos de seres vivos.

O ciclo das rochas, ou ciclo litológico, é um modelo teórico da constante reciclagem das rochas à medida que elas se formam, se destroem e se transformam.

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As rochas para alem do seu interesse pratico-materiais de construção, minérios, combustíveis fosseis, tem ainda um importante interesse geológico, na medida em que, sendo testemunho da dinâmica do nosso planeta.

Rocha-associação de minerais que se formam em determinadas condições de pressão e temperatura. Contudo o conceito de rocha pode ser mais abrangente e incluir matéria de origem orgânica na sua composição.

Quando uma rocha (ao percorrer o seu ciclo) chega à superfície via estar sujeita a diferentes condições de pressão e temperatura onde foi formada e vai ser alterada por processos físicos e químicos que ocorrem na superfície terrestre resultantes da interação, anteriormente referida.

A alteração das características primárias das rochas, designa-se por meteorização, que é o conjunto de processos físicos e químicos que alteram a rocha. A erosão é o conjunto de fenómenos que ocorrem a seguir, promove a  remoção dos materiais das rochas alterados pela meteorização que serão transportados. Quando o transporte acaba dá-se a sedimentação (domínio das rochas sedimentares móveis). A este conjunto de fenómenos dá-se o nome de SEDIMENTOGÉNESE. Posteriormente pode ocorrer a DIAGÉNESE que é o conjunto de fenómenos que leva à formação de uma rocha sedimentar coerente (compactação, desidratação e cimentação).

Por vezes da meteorização resultam novos minerais, dizem-se minerais de neoformação. Os que resistiram dizem-se minerais herdados ou residuais.

Meteorização

As rochas, quando sujeitas a processos que alteram as suas características , podem ser meteorizadas isto é, alteradas, de dois modos distintos:física e quimicamente.

Meteorização física ou mecânica

 a rocha fica fragmentada sem haver alteração química na rocha original, através da ação da água (sólido e líquido), temperatura, alívio de pressão, crescimento de minerais e seres vivos.

Diferentes agentes externos podem atuar sobre as rochas e acelerar a sua fragmentação.

Efeito do gelo-A água líquida, que penetra nas diáclases da rocha,  pode gelar o que irá provocar um aumento de volume exercendo pressão, como consequência dar-se –á um aumento das fraturas, podendo formar-se novas diáclases levando à desagregação da rocha. Este fenómenos designa-se por CRIOCLASTIA.

Crescimento de minerais -A água é uma poderosa substância dissolvente e quando está retida nas diáclases pode conter substâncias dissolvidas e que podem precipitar e formar minerais. Estes minerais formados exercem uma força nas rochas onde se instalaram e contribuem para a desagregação  da rocha. Este fenómenos designa-se por HALOCLASTIA.

Temperatura -As rochas estão sujeitas às variações de temperatura ao longo do dia estão sistematicamente a dilatar e a contrair o que leva à fracturação da rocha.  Há climas mais propícios, como por exemplo, o deserto em que as amplitudes térmicas são máximas. Este fenómenos designa-se por TERMOCLASTIA.

Alívio de pressão -as rochas formadas em profundidade sofreram grade pressão, quando estas ascendem à superfície, as rochas que estão por cima já foram erodidas, e as rochas expandem-se por alívio de pressão e fraturam-se ,originando as diáclases.

Seres vivos - as raízes são responsáveis pelo aparecimento e alargamento de fendas. Certos animais escavam tocas ou galerias que aumentam o grau de degradação da rocha ou a expõem ainda mais a outros agentes de meteorização.

Meteorização Química

A maioria dos minerais gerados em profundidade torna-se instável nas condições superficiais. Esses minerais experimentam uma decomposição química traduzida pela alteração da estrutura interna, podendo verificar-se remoção ou introdução de elementos. Ocorrem processos complexos pelos quais se originam outros minerais mais estáveis:

• Dissolução: na dissolução ocorre uma reação dos minerais com a água ou com um ácido. A ligação entre os diferentes iões é quebrada e os iões livres ficam dissolvidos numa solução.

• Hidratação/desidratação: este processo de meteorização envolve a combinação química de minerais com a água (hidratação) ou a remoção de outros (desidratação). No caso da hidratação, ocorre um aumento de volume que facilita a desintegração das rochas por ação da hidrólise.

• Hidrólise: esta é definida como a substituição dos catiões da estrutura de um mineral pelos iões de hidrogénio. Estes iões podem vir da água ou de um ácido, sendo que a reação iónica leva à NOVA FORMAÇÃO DE MINERAIS ou à desintegração do mineral original.

• Oxidação: os processos de oxidação e redução estão ligados entre si: a oxidação não ocorre sem a redução e vice-versa. Este é um processo pelo qual um átomo ou um ião perde eletrões.

Há ainda a considerar um outro tipo de meteorização química que é efetuada pelos seres vivos sendo esta uma meteorização químico-biológica. Todos os seres, em resultado de processos metabólicos, produzem fluidos e ácidos que podem provocar alterações químicas quando em contacto com rochas.

Erosão

 Processo em que os materiais resultantes da meteorização podem ser removidos do local, quer por Ação da gravidade, quer pela água, pelo vento ou pelo gelo.

Ação erosiva da água- as aguas correntes possuem um papel importante na erosão, pois são responsáveis pela formação de sulcos no solo, denominadas de ravinas, principalmente quando os solos são desprovidos de vegetação.

Ação erosiva do vento-inicialmente há remoção de partículas sedimentares, deixando descobertos as maiores, ficando sujeitas à meteorização. As que são removidas, devido ao vento, ocorre um desgaste das rochas, ficando redondas.

Transporte

 Os materiais resultantes da erosão experimentam um transporte para outras regiões por vezes muito distantes da origem. A água é o principal agente de transporte, tanto no estado sólido (glaciares) como líquido (rios, águas torrenciais e subterrâneas, oceanos e mares), mas o vento e os seres vivos também são importantes transportadores.

Transporte pela gravidade- a força exercida pela aceleração da gravidade faz com que os materiais se soltem e deslizem, ao longo as encostas.

Transporte pelo vento- o poder do transporte depende da intensidade e do tamanho das partículas a transportar.

Transporte pela água- os clastos sofrem uma diminuição de tamanho, um arredondamento e uma calibragem dependentes da duração e do agente de transporte (sólido ou liquido). Durante o transporte ocorre também separação dos fragmentos em função do seu peso e tamanho.

Sedimentação ou deposição

 Quando o agente transportador perde energia, os materiais, não podendo prosseguir o transporte, depositando-se por Ação da gravidade, contribuindo para a formação de sedimentos.

A deposição pode ocorrer no interior dos continentes (rios, lagos) e em diferentes oceanos (planície abissal, plataforma) e ao depositarem-se, vão formando superfícies paralelas que são os estratos ou camadas.

Diagénese

A diagénese é um conjunto de processos físico-químicos que ocorrem após a sedimentação e pelos quais os sedimentos se transformam em rochas sedimentares consolidadas.

-  Compacção e desidratação: novas camadas vão-se sobrepondo a outras, durante a sedimentação, o que vai aumentar a pressão a que as camadas inferiores ficam sujeitas. Devido ao peso dos sedimentos que se sobrepõem, a água incluída nos interstícios dos materiais é expulsa, e as partículas ficam mais próximas, diminuindo o volume da rocha, que se torna mais compacta e mais densa.

Poderá também ocorrer a recristalização: transformação dos minerais iniciais noutros minerais, por alteração das suas estruturas cristalinas devido a variações de pressão, temperatura e devido à circulação de água e outros fluidos.

Rochas sedimentares

Quanto á origem dos seus sedimentos, as rochas sedimentares podem ser classificadas como: detríticas, quimiogénicas ou biogénicas (estas últimas são consideradas, frequentemente, quimiogénicas). A classificação das rochas engloba, ainda, outros critérios, como a dimensão dos seus sedimentos.

Rochas sedimentares detríticas

Estas constituem mais de 75% do total de rochas sedimentares existentes à superfície da terra e formam-se a partir de fragmentos sólidos, isto é, a partir de outras rochas pré existentes, através da meteorização e erosão.

As Rochas Conglomeráticas

são constituídas por detritos superiores a 2 milímetros  sendo os fragmentos das rochas constituídos por vários minerais. As rochas de dimensões mais pequenas, podem conter apenas um único mineral.

-> Materiais angulosos cimentados- Rochas consolidadas (Brechas).

-> Cimentação de calhaus rolados- Rochas consolidadas (Conglomerados).

Rochas Areníticas

São rochas desagregadas. Geralmente, encontram-se em ambientes como rios e as suas margens, nas praias, desertos e dunas litorais. Como tem uma composição e aspecto significativamente diferente, estas rochas podem nos dar indicações sobre a fonte dos materiais que as constituem e o ambiente em que se formaram.

As areias mais comuns são as areias quartzosas, de cor clara e constituídas por grãos de quartzo. Contudo, existem também areias calcárias, formadas por grãos de calcite e areias negras, formados por minerais ricos em ferro e magnésio.

Entre os grãos de areia existem também espaços ou que vão ser preenchidos por água ou ar, assim podemos classificar as areias como bastante permeáveis.

Se ocorrer precipitação de substâncias dissolvidas na água, que circula nos poros, as areias cimentam-se e formam os arenitos.

Rochas Sílicas

São constituídas por partículas com dimensões entre 1/16 e 1/256 milímetros.

Rochas Argilosas

São constituídas, principalmente, por minerais de argila resultantes da meteorização química de vários minerais. Compreende rochas com dimensões inferiores a 1/256 milímetros.

As partículas argilosas podem ser transportados pelas águas de escorrência e pelos cursos de água. Quando submetidas à compressão das camadas suprajacentes, começam a tornar-se cada vez mais coerentes e compactas, acabando por formar argilitos.

As rochas argilosas puras, ao contrário do que se pensa, são brancas e chamam-se caulino.

Quando saturadas de água, as argilas tornam-se praticamente impermeáveis. Quando as vasas argilosas, onde está contida a água, secam e evaporam devido a exposição ao ar seco, forma-se na rocha fendilhas, que se designam de fendas de dessecação ou fendas de retração (diminuição do volume do material argiloso devido à perda de água).

As argilas caracterizam-se por serem rochas pouco duras, friáveis (reduzem-se facilmente a pó) e quando bafejadas têm um cheiro característico a barro.