201344_16355_Rochas+Sedimentares

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Prof. Luis Eduardo Formigheri
Geologia de Engenharia
Engenharia Civil
� As rochas sedimentares são aquelas
formadas a partir da consolidação dos
diversos minerais, originados pela
desintegração intempérica de qualquer
tipo de rocha.
� Após o intemperismo, os minerais são
transportados e depositados (ou
precipitados) em um dos ambientes de
sedimentação existentes na crosta
terrestre.
� O ciclo completo para a geração de uma
rocha sedimentar envolve: intemperismo,
transporte, deposição, compactação e
cimentação;
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� Uma das características destacáveis das
rochas sedimentares é que elas ocorrem
em camadas distintas reveladas pela
mudança de cor, textura e na forma
diferente de erosão dos estratos.
� Os planos que separam cada unidade ou
estrato são definidos como planos de
estratificação;
� A estratificação ocorre em escalas
variadas e refletem as mudanças que
ocorrem durante a formação de uma
rocha sedimentar;
� As mudanças podem estar relacionadas
ao clima, movimentos tectônicos, etc...
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� Diagênese
� Processos Físicos da Formação
◦ Cimentação – material nos vazios do solo;
◦ Compactação – compressão do material;
◦ Autigênese – formação de minerais in situ –
exemplo matéria orgânica em petróleo.
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� Devem ser considerados os seguintes
aspectos no caso das rochas
sedimentares:
◦ Origem dos sedimentos e constituição
mineralógica;
◦ Granulometria dos minerais e/ou partículas,
◦ Proporção de matriz, arredondamento;
◦ Estruturas;
◦ Componentes das rochas sedimentares;
◦ Ambiente de sedimentação;
◦ Tipo de sedimentação e diagênese.
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� A granulometria é o indicativo sobre a
distribuição de tamanho das partículas
dos sedimentos.
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� Para fins específicos da Engenharia, a
textura das rochas pode ser assim
classificada:
◦ granulargranulargranulargranular
� graúda: diâmetro do grão > 5 mm
� média: 1 mm a 5 mm
� fina: 0,1 mm a 1 mm
◦ microgranularmicrogranularmicrogranularmicrogranular ouououou criptogranularcriptogranularcriptogranularcriptogranular
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� ArcabouçoArcabouçoArcabouçoArcabouço ouououou clastosclastosclastosclastos:::: fração clástica
principal que dá nome a rocha (quartzo e
feldspato principalmente);
� MatrizMatrizMatrizMatriz:::: material clástico mais fino (silto-
argilosas);
� CimentoCimentoCimentoCimento:::: material fino precipitado a partir
de soluções percolantes por ocasião dos
processos diagenéticos (quase sempre
silicoso) – resistência das rochas.
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� DetríticasDetríticasDetríticasDetríticas ouououou ClásticasClásticasClásticasClásticas:::: formadas de
partículas minerais derivadas de
intemperismo/erosão de rochas pré-
existentes, ex. arenitos.
� NãoNãoNãoNão ClásticasClásticasClásticasClásticas:::: são geradas pela litificação de
partículas precipitadas de origem química
inorgânica ou orgânica. São divididas em:
◦ QuímicasQuímicasQuímicasQuímicas:::: formadas pela precipitação de substâncias que
se encontram dissolvidas em soluções, ex. calcários
químicos.
◦ OrganogênicasOrganogênicasOrganogênicasOrganogênicas:::: formadas pela acumulação de restos
derivados de animais ou vegetais, ex. carvão mineral.
◦ ResiduaisResiduaisResiduaisResiduais:::: resultantes de solos endurecidos por
precipitação de hidróxidos de Fe e Al e outros compostos,
devido a evaporação em climas tropicais, ex. lateritas.
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� Principais Tipos:
� Classificação baseada na granulometria
dos sedimentos:
◦ Psefitos (ruditos): Rochas nas quais
predominam grãos com diâmetro > 4,8mm;
◦ Psamitos (arenitos): Rochas nas quais
predominam grãos com diâmetro entre 4.8 e
0.05mm;
◦ Pelitos (lamitos): Rochas nas quais
predominam grãos menores que 0.05mm,
formadas por silte e argila.
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� Conglomerado:
◦ Rocha formada por fragmentos arredondados
(seixos/cascalhos – quando soltos e não
cimentados) com diâmetro acima de 4.8 mm
ligados por um cimento qualquer (sílica,
óxidos, argila, carbonato);
� Brecha Sedimentar:
◦ Rocha formada por fragmentos angulares
com tamanho acima de 4.8 mm ligados por
um cimento qualquer.
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� Tilito:
◦ Espécie de conglomerado de alta importância
pela sua origem glacial;
◦ Ocorre no sul do Brasil, a partir de São Paulo;
◦ Fragmentos mal selecionados de rochas
diversas e de vários tamanhos, arredondados
e/ou angulosos cimentados por material
argiloso ou arenoso;
◦ Existe predominância do cimento sobre os
seixos;
◦ Coloração cinzenta, amarela quando
decomposto, ou azulada quando fresco.
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� Arenito:
◦ Apresenta diversas cores, sendo as mais
comuns: cinza, amarela ou vermelha,
apresenta mais de 80% de quartzo;
◦ Sedimento consolidado de areia, ligado por
um cimento qualquer;
◦ As estratificações dos arenitos são causada
por: mudança de cor, granulometria, etc.;
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� Arcósio:
◦ Arenito com mais de 20% de feldspato,
proveniente da desagregação de granitos.
� Grauvaca:
◦ Arenito pobremente classificado, com mais
de 20% de matriz fina (lama) constituída de
clorita e/ou minerais argilosos, com elevado
teor de feldspatos e fragmentos de rocha.
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� Areias (sedimento não consolidado):
◦ As vezes, no caso das areias, ocorrem
grandes concentrações de minerais pesados –
monazita / ilmenita / zirconita = terras raras.
◦ Depósitos de minerais pesados possuem
valor econômico, sendo seus constituintes
aplicados nas indústrias de pigmentos, tintas
e aeroespacial;
◦ Em São José do Norte – RS encontramos uma
jazida destes minerais, sendo desenvolvido
nesta região o Projeto Bojuru da Mineração
Paranapanema.
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� Siltito:
◦ Formado pela consolidação de siltes;
◦ Cor cinza, amarela ou vermelha;
◦ Granulometria fina, as vezes se pode
perceber grãos individualizados com auxílio
de lupa;
◦ Áspera ao tato e entre os dentes;
◦ Na análise da mineralogia, costumam
predominar os grãos de quartzo.
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� Argilito:
◦ Cor cinza até preta, amarela, verde ou
avermelhada;
◦ Granulometria finíssima (argila), de poucos
mícrons;
◦ Untuosa ao tato;
◦ Caulim = argila branca - usada na fabricação
de papel;
� Folhelho:
◦ argila consolidada formando estratos finos e
paralelos esfolheáveis, apresenta cor preta.
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� Além dos produtos clásticos, o
intemperismo produz compostos
solúveis – disolve;
� Esses compostos, em soluções coloidais
ou iônicas podem precipitar de diversas
maneiras:
◦ Como cimento de rochas clásticas;
◦ Como rochas sedimentares não clásticas
(químicas, organogênicas, residuais).
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� Estas rochas possuem origem química
sendo representadas por produtos
solúveis do intemperismo;
� Processos físico-químicos: evaporação
ou precipitação;
� Classificação:
◦ Depósitos ou Rochas silicosas - silicas;
◦ Depósitos ou Rochas carbonatadas - calcário;
◦ Depósitos ou Rochas ferruginosas - ferro;
◦ Depósitos ou Rochas evaporíticas - lagunas.
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� Depósitos silicosos:
◦ Os depósitos mais abundantes são de sílex
que constituem um depósito de sílica
finamente cristalizada ou criptocristalina;
◦ Ocorre freqüentemente em nódulos ou
concreções em rochas calcárias ou dentro de
outras formações;
◦ A origem está na substituição de carbonato
de cálcio por sílica.
◦ Pode substituir a madeira conservando sua
estrutura e gerando depósitos de madeira
petrificada.
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� Depósitos carbonatados:
◦ São gerados pela precipitação de carbonatos
em função da variação das condições físico-
químicas;
◦ Essas precipitações inorgânicas podem se
processar independente ou junto à
precipitações de origem orgânica;
◦ Rochas mais importantes: calcários calcíticos
e dolomíticos.
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� Depósitos ferruginosos:
◦ Os Band Iron Formation (BIF) formam alguns
dos maiores
depósitos de Fe do mundo;
◦ São formados por precipitação de carbonatos,
óxidos e silicatos com Fe.
◦ Foram gerados em épocas pretéritas (pré-
cambrianas) quando existiam menores
quantidades de O2 na atmosfera e nas águas,
o que propiciou o transporte e a deposição
de grandes quantidades de Fe2.
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� Depósitos evaporíticos:
◦ Concentrações econômicas de minerais
sedimentares podem se formar em ambiente
lagunar ou estuarino restrito por processos
de evaporação;
◦ Os primeiros depósitos a se formarem são de
gipso (sulfato de cálcio), após se formam
depósitos de halita (sal gema).
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� Estes depósitos possuem origem direta
ou indiretamente ligada com as
atividades dos organismos animais e/ou
vegetais;
� As ocorrências mais comuns são em
ambientes marinhos e bacias terrestres
de água doce.
� A deposição pode ser:
◦ bioquímica: quando atividades vitais de
organismos (bactérias) propiciam condições
químicas de precipitação;
◦ biomecânica: quando a rocha se forma por
acumulação de restos animais, conchas e
vegetais;
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� As rochas bioquímicas tem granulação fina
devido a precipitação, e as rochas
biomecânicas são de granulação variável, de
acordo com os tamanhos dos fragmentos
componentes.
� Classificação dos depósitos de origem
orgânica:
◦ Rochas carbonatadas – calcários calcíticos
(carbonato de cálcio) e dolomíticos (carbonato de
magnésio);
◦ Rochas fosfatadas – fosforito (fosfato de cálcio
ou apatita), guano;
◦ Rochas silicosas – vasas de radiolários e
diatomáceos;
◦ Rochas carbonosas – turfa, linhito, carvão,
antracito.
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� Rochas Carbonatadas: Calcários
◦ São rochas que contém teor de CaCO3 > 50%;
◦ As impurezas incluem quartzo, argila, óxido de ferro e
fragmentos de rochas;
◦ A coloração é variável: branca, cinzenta, creme, amarelada,
avermelhada, castanha, até preta;
◦ A granulação variável, em geral fina; Frequentemente
existe estratificação, bem como a presença de numerosos
fósseis;
◦ O mineral principal é a calcita - CaCO3; a sílica - SiO2 está
presente na forma do sílex finamente cristalizado,
formando estratos ou nódulos.
◦ Seus tipos são classificados tendo como base a
composição química:
� Calcário: >90% calcita
� Calcário calcítico: entre 50 e 90% calcita
� Calcário dolomítico: entre 50 e 90% de dolomita
� Dolomito: >90% dolomita
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� Em determinadas condições climáticas, o
intemperismo causa o empobrecimento
relativo por lixiviação e o enriquecimento
de substâncias originando a formação de
concreções e crostas, também chamadas
de ganga e que constituem as rochas
sedimentárias residuais:
◦ Climas Tropicais úmidos: lateritas
◦ Climas frios e úmidos: crostas silicosas
(podzolização)
◦ Climas desérticos: crostas carbonáticas
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