Rochas Sedimentares

01/09/2016
Intr. Eng. Geotécnica
Rochas Sedimentares
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Rochas Sedimentares
Rochas que resultam da desintegração e decomposição de
rochas preexistentes (magmáticas, metamórficas ou
sedimentares), graças a ação de intemperismo (conjunto de
processos mecânicos, químicos e biológicos que ocasionam
a transformação das rochas em sedimentos)
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Formação de rochas sedimentares
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Formação de rochas sedimentares
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Condições para a formação de rochas
sedimentares
- Pré-existência de rochas
- Presença de agentes móveis ou imóveis que desagreguem
ou desintegrem aquelas rochas
- Presença de agente transportador dos sedimentos
- Deposição deste material em uma bacia de acumulação
continental ou marinha
- Consolidação desses sedimentos
- Litificação (Diagênese): transformação do sedimento em
rochas definitivas (bacias sedimentares). Último processo de
formação das rochas sedimentares. É dividido em:
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-CIMENTAÇÃO: Cristalização de material carreado pela
água que percola pelos vazios do sedimento (espaço de
vazios deixados pelas partículas sólidas), preenchendo-os
e dando coesão ao material
- COMPACTAÇÃO: Compressão dos sedimentos devido ao
peso daqueles sobrepostos, havendo gradual diminuição
da porosidade (redução de vazios)
- AUTIGÊNESE: Formação de novos minerais in situ (por
cristalização)
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Intemperismo ou meteorização
- Conjunto de processos que ocasionam a desintegração
(ação física) e a decomposição (ação química) das rochas e
dos minerais, por ação de agentes atmosféricos e biológicos.
- Importância geológica: destruição das rochas para originar:
* Sedimentos (arenoso, argiloso... , granulometria e
composição uniformes)
* Solos (mistura ou não de sedimentos)
* Rochas sedimentares (sedimentos cimentados)
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Intemperismo ou meteorização
- BENFÍCIOS ECONÔMICOS:
· Concentração de minerais úteis ou minérios (ouro,
platina, pedras preciosas, etc);
· Formação de depósitos enriquecidos de Cu, Mn, Ni, etc.
- DIFERENÇA ENTRE INTEMPERISMO E EROSÃO:
· INTEMPERISMO: fenômeno de alteração das rochas
executado por agentes essencialmente imóveis;
· EROSÃO: remoção e transporte dos materiais por meio
de agentes móveis (água, vento).
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Intemperismo ou meteorização
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Intemperismo físico
- Desintegração das rochas, que é a ruptura das rochas
inicialmente em fendas (fraturas), progredindo para partículas
de tamanhos menores sem, no entanto, haver mudança na
composição, constituindo apenas em fraturamento da rocha.
- Agentes:
- VARIAÇÃO DA TEMPERATURA
- CONGELAMENTO DA ÁGUA
- AÇÃO FÍSICA DE VEGETAIS
- CRISTALIZAÇÃO DE SAIS
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Intemperismo físico
Variação da temperatura:
contração e expansão
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Intemperismo x Clima
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Intemperismo físico
Congelamento da água:
aumento de volume
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Intemperismo físico
Ação física dos vegetais
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Intemperismo químico
- Decomposição das rochas: a presença de trincas (fendas)
permite a circulação da água e de agentes químicos, que em
contato direto com os diversos minerais existentes contribui
para a sua decomposição (alteração da composição).
- Agentes
- HIDRÓLISE
- HIDRATAÇÃO
- OXIDAÇÃO
- CARBONATAÇÃO
- AÇÃO QUÍMICA DOS ORGANISMOS E MATERIAIS ORGÂNICOS
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Intemperismo químico: Hidrólise
Combinação de íons da água com os compostos:
formação de novas substâncias.
Ex: FELDSPATO ORTOCLÁSIO
2K(AlSi3O8)+ 2H+ +H2O
Ortoclásio
2K+ + 4SiO2 + Al2Si2O5(OH)4
sílica
caulinita
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Intemperismo químico: Hidratação
Adição de moléculas de água aos minerais formando novos
compostos
Ex:
CaSO4 + H2O
CaSO4 . 2H2O
Provoca também o aumento de volume: desintegração
muito variada
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Intemperismo químico: Carbonatação
- Decomposição por CO2.
Ex: CO2 + H2O
H2CO3
O CO2 contido na água forma ácido carbônico
CaCO3 + H2CO3
Ca(HCO3)2
(calcita) + (ác. carb.)
(bicarbonato de cálcio)
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Intemperismo químico: Oxidação
Decomposição dos minerais pela ação oxidante de O2 e CO2
dissolvidos na água: hidratos, óxidos, carbonatos, etc.
Minerais contendo Fe, Mn, S, Cu: + susceptíveis à oxidação
Exemplo: Fe++
Fe+++
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Decomposição da rocha
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Decomposição da rocha
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Classificação das rochas sedimentares
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Rochas de origem mecânica
- Rochas grosseiras
> 2 mm, originadas por depósitos de aluvião.
Tipos:
a) Conglomerados: fragmentos arredondados, transportados
e depositados. O tamanho varia de seixos até matacões.
b) Brechas: fragmentos angulosos e cimentados por sílica,
carbonato de cálcio, etc; o que demonstra que o transporte
não foi muito grande.
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Rochas de origem mecânica
- Rochas arenosas
São as mais representativas e comuns, com diâmetros entre
0,01 e 2 mm.
a)Arenitos: constituídas substancialmente de partículas ou
grânulos de quartzo detrítico, sub-angulares ou angulares. O
cimento pode ser sílica, carbonato e cálcio, substâncias
ferruginosas, etc.
b) Siltito: granulação finíssima  ~ 0,01 mm, formados por
erosão fluvial, lacustre ou glacial. Apresentam camadas muito
finas identificadas por diferentes faixas coloridas (películas de
óxido de Fe).
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Rochas de origem mecânica
- Rochas argilosas
Representadas pelos mais finos sedimentos mecanicamente
formados, com  < 0,01 mm até dimensões coloidais. São
divididos em três grupos:
a) Grupo do caulim
b) Grupo da montmorillonita
c) Grupo das illitas (hidrômicas)
Ex: folhelhos (camadas horizontais bem destacadas em
planos) e argilito (planos horizontais são menos comuns).
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Rochas de origem mecânica
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Rochas de origem química
a) Calcárias: precipitados em bacias através de mudanças
físico-químicas do meio.
Ex. mármore travertino, crescimento de estalactites e
estalagmites, dolomitos, etc.
b) Ferruginosas: origem inorgânica e química.
c) Silicosas: precipitação de soluções cujo constituinte
predominante é a sílica. Ex. sílex de origem química.
d) Salinas: produto da precipitação química das bacias.
Ex. cloretos, sulfatos, boratos, nitratos, etc.
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Rochas de origem química
Calcário
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Rochas de origem orgânica
a) Calcárias: acúmulo de conchas ou carapaças de
composição carbonatada.
b) Carbonosas: acúmulo de matéria vegetal com posterior
carbonização, total ou parcial, e consolidada. Compreende as
turfas e carvões (lignito, carvão betuminoso e antracito)
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Rochas de origem orgânica
Calcário coquífero
Carvão mineral (turfa)
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Aplicações práticas de rochas sedimentares
1. CONSTRUÇÃO CIVIL – EDIFICAÇÕES
- Bem cimentadas: blocos de fundação e de alvenaria,
calçadas, meio fio, etc.
- Pouco cimentadas: areias para concreto, lamitos para
tijolos e cerâmicas
2. ATERROS
- Solos argilo-arenosos, que combinam o atrito das
areias com a coesão das argilas
- Se forem predominantemente arenosos ficam
vulneráveis à erosão da chuva e vento
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Aplicações práticas de rochas sedimentares
3. TALUDES e TÚNEIS
- Estabilidade depende da direção do plano de
estratificação da rocha
Túneis
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Aplicações práticas de rochas sedimentares
- 1: túnel sempre nas mesmas camadas horizontais: risco de
desplacamento do teto por flexão.
- 2: túnel corta camadas diferentes, mergulhantes: a escavação
descalça as placas de rochas, causando desmoronamentos.
- 3: túnel corta camadas verticais diferentes: favorável, não há
descalçamento das placas de rocha na escavação.
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Aplicações práticas de rochas sedimentares
4: túnel corta as mesmas camadas mergulhantes: desfavorável
no pé-direito do lado direito e favorável do lado esquerdo. Exigido
espessura assimétrica da abóbada de CA
5: túnel atravessa as mesmas camadas verticais: as lajes são
descalças durante a escavação. O desmoronamento é < do que
quando são encontradas camadas horizontais
6: túnel atravessa camadas mergulhantes 2 vezes: desfavorável
no teto do pé-direito esquerdo e favorável do lado direito.
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Aplicações práticas de rochas sedimentares
4) BARRAGENS:
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Aplicações práticas de rochas sedimentares
5) PROBLEMAS DE EROSÃO:
- EROSÃO INTERNA: percolação de águas ácidas através
das camadas, dissolvendo o CaCO3 e deixando nas camadas
vizinhas que irão progressivamente aumentando até atingirem
cavernas de gdes dimensões
- EROSÃO EXTERNA: provocadas pelas águas que saem da
barragem, via estruturas hidráulicas, como o vertedouro, a
descarga de fundo, etc. Estas correntes podem ser dotadas
de gde velocidade, carreando volumes enormes de rochas
sedimentares pouco ou medianamente cimentadas.
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6) FUNDAÇÕES:
- Os sedimentos recentes concentrados nas planícies de
inundação dos cursos d´água (em pleno processo de erosãotransporte-deposição e que ainda não sofreram mais
diagênese), mostram caract. que influem nos projetos de
fundações: presença de água muito próxima da superfície e a
presença de camadas lenticulares de argila (argila mole).
- Problemas associados à rochas calcárias em contato com
águas ácidas, provocando erosão interna, e arenitos pouco
cimentados que estão sujeitos à erosão externa.
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6) CARVÃO MINERAL:
- Rocha sedimentar combustível, de cor preta
- Importância: indústria, usinas termelétricas, siderurgia,
matéria-prima para fabricação de plásticos e compostos
químicos
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