Rochas sedimentares - minerais e formação

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Rochas sedimentares - minerais e formação

  1. 1. ROCHAS SEDIMENTARES Minerais e Formação – parte I Isabel Lopes 2012
  2. 2. O QUE SÃO MINERAIS? ametista e água marinha calcite e muscovitebarite 2 IL 2012
  3. 3. MINERAIS - INORGÂNICOS âmbar (exclui-se porque é orgânico – resina fóssil) 3 IL 2012
  4. 4. MINERAIS - INORGÂNICOS pérolas (excluem-se porque são de natureza orgânica) 4 IL 2012
  5. 5. MINERAIS Ocorrem sem a intervenção do Homem. Apresentam estrutura cristalina – as suas partículas apresentam uma distribuição regular no espaço.  mineralóides: apesar de sólidos, naturais e inorgânicos, as suas particulas não apresentam distribuição regular – ex. opala e limonite). limonite opala limonite 5 IL 2012
  6. 6. MINERAIS Excluem-se os líquidos e os gases (a água e o mercúrio nas condições normais de pressão e temperatura).  O mercúrio não possui estrutura cristalina nem plano de clivagem à temperatura e pressão normais, mas quando congelado e submetido a baixas pressões, o mercúrio forma cristais no sistema romboédrico e no sistema tetragonal se submetido a altas pressões. Glaciares – gelo é considerado um mineral 6 IL 2012
  7. 7. MINERAIS - IDENTIFICAÇÃO Propriedades químicas: os minerais têm composição química fixa ou variável dentro de certos parâmetros – representada por fórmula química (resultado de análises quantitativas e qualitativas) – Classificação de Dana e Hurlbut (1960). No entanto dados os elevados custos de alguns ensaios químicos entre outros, em geral não é tão recomendada 7 IL 2012
  8. 8. MINERAIS – ALGUNS TESTES QUÍMICOS  Teste do sabor salgado (Halite).  Efervescência produzida por ação de um ácido (na presença de carbonato de cálcio).  Mais exemplos: Calcite e Aragonite são quimicamente CaCO3. Reação com solução concentrada de nitrato de Minerais cobalto Após fervida Calcite Fica branca, mudando para azul após alguns tempo Aragonite Toma a cor lilás 8 IL 2012
  9. 9. MINERAIS - IDENTIFICAÇÃOPropriedades físicas: reconhecidas à vista desarmada ou com recurso a técnicas simples. Propriedades Físicas Propriedades Propriedades Densidade Mecânicas Ópticas Clivagem Dureza Fratura Cor Brilho Traço/Risca 9 IL 2012
  10. 10. FORMAÇÃO DAS ROCHAS SEDIMENTARES Duas etapas fundamentais… Sedimentogénese • Elaboração dos materiais que as vão constituir até à sua deposição Diagénese • Evolução posterior dos sedimentos, conduzindo à formação de rochas consolidadas 10 IL 2012
  11. 11. SEDIMENTOGÉNESE Categorias dos materiais que vão entrar na constituição das r. sedimentares •Dimensões variadas desde pequeniníssimas detríticos dimensões até grandes blocos •Resultantes dos afloramentos rochosos Origem •Resultam da precipitação de substâncias química transportadas dissolvidas na água Origem •Restos de seres vivos, como por exemplo: conchas, peças esqueléticas, fragmentos de biológica plantas, pólenes. 11 IL 2012
  12. 12. FORMAÇÃO SEDIMENTOS DETRÍTICOS Meteorização das rochas e erosão • As rochas são o resultado do ambiente físico e químico em que foram geradas. • Alterações neste ambiente provocam alterações nas rochas. 12 IL 2012
  13. 13. METEORIZAÇÃOAlterações (físicas e/ou químicas) provocadas pelo vento, água, variações de temperatura, pelos próprios seres vivos… numa rocha. 13 IL 2012
  14. 14. METEORIZAÇÃO - GRANITO Compara as condições de Pressão e Temperatura na sua génese com as atuais, à superfície. Granito sujeito a: Descompressão Menor temperatura ambiente Exposição a grande amplitudes térmicas 14 IL 2012
  15. 15. METEORIZAÇÃO - GRANITO diaclasesOs minerais primários, que constituem o granito, ficam emdesequilíbrio nas novas condições, sofrendo alterações profundas.As rochas expostas à superfície vão sendo alteradas e desagregadas 15 IL 2012
  16. 16. METEORIZAÇÃO - GRANITOArenização  desagregação devido à perda de coesão dos minerais – conversão em areia. Areia removida pelas águas de escorrência. Arestas dos blocos desaparecem e suavizam. Os blocos tornam-se arredondados – caos de blocos 16 IL 2012
  17. 17. METEORIZAÇÃO - GRANITO 17 IL 2012
  18. 18. COMO SE ALTERA O GRANITO? 18 IL 2012
  19. 19. METEORIZAÇÃO FÍSICA Atividade biológica “A Esteva… Que, a pouco e pouco, perseverante, com uma vontade inquebrável, nascendo às vezes nos intervalos das rochas, rasgando chão por entre as fendas dos xistos, consegue sobreviver.” Crioclastia - gelo 19 IL 2012
  20. 20. METEORIZAÇÃO FÍSICA Ação mecânica da água e do vento A partir da acção erosiva das águas fortes em terrenos detríticos heterogéneos, formam-se colunas naturais em forma cónica que sustêm no seu topo um bloco de rocha maior, que funciona como protector da erosão Esfoliação Separação da rocha originada por diaclases paralelas à superfície, devidas à decompressão pelo alivio do peso das camadas suprajacentes. 20 IL 2012
  21. 21. METEORIZAÇÃO FÍSICA Termoclastia Dilatações e contrações alternadas dos materiais que têm diferentes coeficientes de dilatação. Ocorre preferencialmente em zonas com grande amplitude térmica (ex.: desertos e zonas de incêndio) 21 IL 2012
  22. 22. METEORIZAÇÃO FÍSICA Haloclastia Precipitação de sais dissolvidos na água que circula nas fraturas, cujo crescimento provoca uma força expansiva que leva ao desagregar da rocha. Frequente nas zonas costeiras. 22 IL 2012
  23. 23. IL 2012 23 Transparências Porto Editora
  24. 24. METEORIZAÇÃO QUÍMICA Pode ocorrer de duas formas: - Os minerais são dissolvidos completamente, podendo posteriormente precipitar formando os mesmos minerais (exemplos: calcite ou a halite) - Os minerais são alterados, formando posteriormente novos minerais (exemplo: os feldspatos originam minerais de argila) 24 IL 2012
  25. 25. METEORIZAÇÃO QUÍMICA Hidrólise Acidificação da água (H2O) devido ao carbono atmosférico (CO2)  Ácido carbónico (H2CO3) … Que se dissocia 25 IL 2012
  26. 26. METEORIZAÇÃO QUÍMICA Hidrólise Assim, a alteração do feldspato* em caulinite (mineral de argila), pode traduzir-se: *Um dos minerais do granito 26 IL 2012
  27. 27. METEORIZAÇÃO QUÍMICA Hidrólise Definição: substituição dos catiões da estrutura de um mineral pelos iões de hidrogénio. Estes iões têm origem na água ou num ácido e pode originar: - Formação de novos minerais: feldspato  minerais de argila e sílica dissolvida - Completa desintegração do mineral original: Olivinas e piroxenas 27 IL 2012
  28. 28. METEORIZAÇÃO QUÍMICA Oxidação O oxigénio também é responsável pela meteorização química, provocando oxidações*: Hematite – novo mineral rico em óxidos de ferro*Atingem particularmente mineraisricos em ferro, como as olivinas e aspiroxenas 28 IL 2012
  29. 29. METEORIZAÇÃO QUÍMICA Oxidação Os processos de oxidação e de redução estão associados, uma vez que um não ocorre sem o outro. - A oxidação é o processo pelo qual um átomo ou ião perde eletrões. - A redução é o processo pelo qual um átomo ou ião ganha eletrões. • A formação da ferrugem (cor vermelha alaranjada), resulta da transformação do Fe2+ em Fe3+ • Pirite Hematite • Piroxena  Limonite 29 IL 2012
  30. 30. METEORIZAÇÃO QUÍMICA Mais exemplos - A hidratação é o processo pelo qual ocorre uma combinação química de minerais com a água, o que provoca o aumento do volume, o que facilita a desintegração das rochas por hidrólise. - Ex: Hematite  Limonite - A desidratação é o processo pelo qual ocorre a remoção química de água. - Ex: Gesso  Anidrite 30 IL 2012
  31. 31. METEORIZAÇÃO QUÍMICAAs águas acidificadas podem reagir, porexemplo com minerais formados porcarbonato de cálcio (exemplo: Calcite)que fazem parte dos calcários…formando produtos solúveis: O cálcio e ohidrogenocarbonato.Ficam as impurezas insolúveis. CarbonataçãoEstas reações podem provocar oalargamento de fissuras onde a água seinfiltra e circula - originar rede degalerias e grutas. 31 IL 2012
  32. 32. METEORIZAÇÃO QUÍMICADepende das condições ambientais.Mais intensa em regiões de clima quente e húmido. 32 IL 2012
  33. 33. EROSÃOProcesso pelo qual osagentes erosivos,nomeadamente a águae o vento, arrancam eseparam fragmentos darocha mãe. 33 IL 2012
  34. 34. EROSÃO Água Águas da chuva• Sulcos ou Ravinas (quando ossolos não apresentam coberturavegetal) 34 IL 2012
  35. 35. EROSÃO Água Águas da chuva • Chaminés de fada 35 IL 2012
  36. 36. EROSÃO Vento Baseada em 2 processos:Remoção das partículas sedimentares,deixando descoberta a rocha sã (que passaa estar sujeita à meteorização).Desgaste provocado pelo ventojuntamente com as partículas quetransporta nas rochas (em geraldiferenciado ao nível do solo). Podeoriginar estruturas pedunculadas. 36 IL 2012
  37. 37. TRANSPORTE AgentesDepósitos residuais: detritos acumulados no local de origem, ou seja não sofrem transporte 37 IL 2012
  38. 38. TRANSPORTEOs agentes de transporte (dos materiais resultantes dameteorização e erosão) mais importantes são: Gravidade Vento (suspensão, saltação ou deslizamento) Água 38 IL 2012
  39. 39. TRANSPORTE Vento Vento (intensidade e tamanho das partículas) suspensão, saltação ou deslizamento 39 IL 2012
  40. 40. TRANSPORTE ÁguaNo estado sólido (gelo dos glaciares) e líquido (águas selvagens,torrentes, rios, lagos, águas subterrâneas) 40 IL 2012
  41. 41. TRANSPORTE Água e ventoOcorrem em geral modificações nos sedimentos durante o transporte: • ARREDONDAMENTO (O grau de arredondamento pode permitir deduzir a duração do transporte). • GRANOSSELEÇÃO (Calibragem de acordo com o tamanho, forma e densidade) 41 IL 2012
  42. 42. TRANSPORTE Distância 42 IL 2012
  43. 43. TRANSPORTE Granosseleção 43 IL 2012
  44. 44. DEPOSIÇÃO Quando a ação dos agentes de erosão e transporte se anula ou é de expressão reduzida, ocorre a deposição ou sedimentação. A Sedimentação é principalmente importante quando ocorre em meio aquático (cursos de água, rios ou mares) e ocorre após precipitação dos materiais transportados em solução. 44 IL 2012
  45. 45. TRANSPORTE Exercício 1 Indica a letra onde se verifica: a) Uma partícula de 3mm inicia o transporte. b) Ocorre exclusivamente a sedimentação c) Uma partícula é deslocada R: a)A; b) B e C; c) D 45 IL 2012
  46. 46. TRANSPORTE Exercício 2 Indica o valor aproximado da corrente para que: a) Uma partícula de 1mm inicie o transporte. b) Uma partícula de 10mm seja erodida. R.: a) 20 cm/s b) 100 cm/s 46 IL 2012
  47. 47. TRANSPORTE Exercício 3 Para uma velocidade constante de 50 cm/s, indica o tamanho da partícula para que: a) Esta sedimente. b) Sofra transporte. R.: a) 10mm b) < 0,01mm 47 IL 2012
  48. 48. TRANSPORTE Exercício p. 63 48 IL 2012
  49. 49. DEPOSIÇÃO Estratos Diferenciam-se: • Cor • Composição e • Granulometria 49 IL 2012
  50. 50. DEPOSIÇÃO Estratos Superfícies de estratificação • Tecto • Muro Tecto referência Muro Datação relativa 50 IL 2012
  51. 51. DEPOSIÇÃO EstratosHomogeneidade de cada estrato• Processo sedimentar regular e contínuo: • Características ambientais constantes • Mesmo material depositadoPerturbações• Assinaladas na superfície que marca a separação entre dois estratos: • Modificações nas características ambientais • Diferente material depositado 51 IL 2012
  52. 52. DEPOSIÇÃO Estratos Estratificação entrecruzada • Variação na intensidade e/ou na direção do agente de transporte 52 IL 2012
  53. 53. DEPOSIÇÃO OU SEDIMENTAÇÃO 53 IL 2012
  54. 54. DIAGÉNESE• Diminui a quantidade de agua entre aspartículas/Aumenta o contacto/Diminuemos poros.• Aumento da profundidade/Diminuição daporosidade• Diminuição do volume /Aumento dadensidade Cimento: resultado (em geral) da precipitação de carbonato cálcio ou sílica - dissolvidos na água de circulação. 54 IL 2012
  55. 55. DIAGÉNESE 55 IL 2012
  56. 56. DIAGÉNESEImagem de: http://www.cientic.com/portal/index.php?option=com_content&view=article&id=157:rochas-arquivos-da-terra&catid=25:a-geologia-os-geologos-e-os-seus-metodos&Itemid=87 56 IL 2012
  57. 57. RECURSOS Plano aula: http://www.answersincreation.org/curriculum/geology/geology_chapter_6.htm Filmes de transporte de Sedimentos: http://faculty.gg.uwyo.edu/heller/sed_video_downloads.htm#Middleton Turb Ambientes de formação rochas sedimentares: http://fossil.uc.pt/pags/sedime.dwt Apontamentos: http://biogeo.paginas.sapo.pt/biogeo11/biogeo11_contents02.htm 57 IL 2012

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