Intemperismo - Oceanografia

SEDIMENTOS
Mais de 9000 bombas incendiárias foram lançadas pelos
japoneses de suas praias, sendo transportadas por balões que se
utilizavam da corrente de jato para cruzar o Pacífico. Sacos de
areia eram usados como lastro, e o estudo dos grãos foi capaz de
indicar a praia de origem dos lançamentos.
Grãos de Zircão
Ushibo et al. (2008)
Padrão de crescimento de um cristal de zircão revelam diferentes idades
(centenas de milhões de anos de diferença) associadas a fases de
crescimento. A identificação de pedaços de quartzo indicam a provavel
presença de bloco granítico (comum em crostas continentais maduras).
Elevadas concentrações de elementos raros associados à cristalização da
crosta são também encontrados. Razões isotópicas indicam a presença de
água sobre a crosta
TIPOS DE SEDIMENTOS
PRECIPITADOS
QUÍMICOS
CLASTOS
TERRÍGENOS
Derivados de
rochas préexistentes
através do
intemperismo
BIOGÊNICOS
Fragmentos ou
carapaças inteiras
de carbonato de
cálcio ou sílica
produzido pela
atividade
metabólica
(biomineralização)
de animais e
vegetais marinhos
VULCANOGÊNICOS
Precipitação
química em
Principalmente
ambientes
cinzas
supersaturados
derivadas de
– evaporitos e
erupções
fosforitos
vulcânicas
COSMOGÊNICOS
Principalmente
cinzas derivadas de
erupções vulcânicas
Cosmogênicos

macroscópicos: detritos de
meteoros - raros

microscópicos: poeira espacial
(tektitos) – chuva constante ~ 100
ton / dia (Nasa).
 A genese das particulas esta relacionada a impacto por meteoro. Existe
controvérsia sobre a origem do material, se lunar ou terrestre. Evidencias
uitlizadas: similaridade geoquimica das rochas, localização singular dos
sítios deposicionais próximos a crateras, presença de 10BE (interação de
raios cósmicos com a atmosfera), ausencia de umidade das rochas,
intensidade do impacto necessária para ejetar particulas para fora da
atmosfera.
Vulcanogênicos - Piroclastos
Fragmentos de rocha expelidos durante
erupção vulcânica
Podem ser classificados como:
• Cinza —partículas com menos de
2 mm de dimensão
• Lapilli = cascalho, fragmentos com
dimensão máxima compreendida no
intervalo dos 2 mm aos 64 mm;
• Bomba vulcânica — fragmentos com
dimensão superior a 64 mm.
Púmice (ou Pedra Pomes) – O púmice
forma-se quando lava líquida muito rica em
gases é projectada na atmosfera,
solidificando-se com várias cavidades
preenchidas por ar = baixa densidade.
Púmice é bastante utilizado como traçador no estudo de
correntes marítimas e veiculo de dispersão de espécies.
Área da costa Australiana com ocorrência de pumices produzidos pela
explosao de um vulcão próximo às Ilhas Fiji. 3500 km de distância e tempo
de deslocamento ~1 ano. (Bryan et al. 2004. Earth and Planetary Science Letters 227:135– 154)
TIPOS DE SEDIMENTOS
PRECIPITADOS
QUÍMICOS
CLASTOS
TERRÍGENOS
Derivados de
rochas préexistentes
através do
intemperismo
BIOGÊNICOS
Fragmentos ou
carapaças inteiras
de carbonato de
cálcio ou sílica
produzido pela
atividade
metabólica
(biomineralização)
de animais e
vegetais marinhos
VULCANOGÊNICOS
Precipitação
química em
Principalmente
ambientes
cinzas
supersaturados
derivadas de
– evaporitos e
erupções
fosforitos
vulcânicas
COSMOGÊNICOS
Principalmente
cinzas derivadas de
erupções vulcânicas
PRODUÇÃO DE SEDIMENTOS
TERRÍGENOS - O INTEMPERISMO
Fragmentos de rochas, com
composição e tamanho
variados, são levados à
zona costeira e dispersos
pelas ondas e correntes
marinhas.
PRODUÇÃO DE SEDIMENTOS
TERRÍGENOS - O INTEMPERISMO
Intemperismo é o processo de desintegração de rochas e
minerais. O intemperismo ocorre localmente, e não deve
ser confundido com erosão, a qual subentende remoção
mecânica (transporte) de partículas.
O intemperismo pode ser classificado em Químico e Físico (ou
mecânico), os quais produzem o equivalente a
4.0×109 ton/ano (Químico)
5.6×109 ton/ano (Físico)
Aproximadamente iguais, mas com grande variação geográfica
O INTEMPERISMO
Intemperismo Físico – desintegração da rocha
sem alteração química.
Understanding Earth
Expansão e contração térmicas, Alívio de carga, Congelamento e
Abrasão, Ação hidráulica, Crescimento de cristais
Intemperismo físico e químico caminham juntos, pois o físico aumenta a
superfície de atuação de processos químicos, e o intemperismo químico facilita
a quebra da rocha por processos físicos
O INTEMPERISMO
Intemperismo Físico – desintegração da rocha
sem alteração química.
Alívio de carga causa a expansão da rocha e quebra ao longo de linhas de
fraqueza.
Understanding Earth
O INTEMPERISMO
Intemperismo Físico – desintegração da rocha
sem alteração química.
Crescimento de cristais de sal em fissuras da rocha gera fragmentação. Ex.
Um granito típico resiste a tensões de 4 MPa, enquanto que o crescimento de
cristais de cloreto de sódio pode exercer pressões de até 120 MPa
O INTEMPERISMO
Intemperismo Biológico – facilita o trabalho
mecânico (penetração de raízes) e alterações
químicas (aumento do pH) associado ao
intemperismo
Duncam Heron
Understanding Earth
O INTEMPERISMO
Intemperismo Químico – alteração da composição das
rochas através da remoção de minerais pre-existentes e
criação de minerais novos ou secundários.
 Dissolução – remoção de íons
 Oxidação e redução – perda ou ganho de
elétrons
 Hidrólise – quebra de uma molécula por
adição de uma molécula de água.
Duncam Heron
O INTEMPERISMO
Intemperismo Químico
www.gly.uga.edu/.../GeologicalDiagrams2.html
O INTEMPERISMO
Estabilidade relativa de alguns minerais – velocidade de intemperização
óxidos de ferro (hematita)
mais lento
hidróxidos de alumínio (gibsita)
quartzo
mica (muscovita)
K feldspato (microclina)
feldspato potássico (albita)
anfibólio
piroxênio
olivina
calcita
halita
mais rápido
O INTEMPERISMO
Diversidade mineralógica em depósitos (e rochas) sedimentares é menor
do que em rochas ígneas e metamórficas
Extinção de vários e formação de alguns novos minerais na camada
superficial do solo proveniente da decomposição de uma rocha.
ilita
montmorilonita
caolinita
óxidos de Fe
hornblenda
biotita
alterada
biotita
oligoclásio
alterado
oligoclásio
quartzo
30 cm
microclina
superfície
O intemperismo, junto com a erosão, produz sedimentos
clásticos, ou seja, fragmentos de rocha.
Os clastos mais coumuns são:
- Grãos de quartzo
- Grãos de meldspato
- Grãos de mica
- Grãos de minerais pesados
- Fragmentos de rocha
- Argilas – minerais secundários
Siliclastos (processo inorgânico) x Bioclastos (processo orgânico)
SEDIMENTOS CLÁSTICOS
QUARTZO – grãos mais abundantes nas classes de tamanho areia e
silte, com proveniência de rochas graníticas e algumas rochas ígneas
com composição intermediária (ex: granodiorito). Rochas metamórficas
formadas a partir do granito (gnaisses) e rochas meta-sedimentares de
textura grossa também apresentam grande quantidade de quartzo.
Granito
Granito visto com polarização cruzada
Quartzo
http://www.und.nodak.edu/instruct/mineral/320petrology/opticalmin/
QUARTZO
Utilizados na fabricação de lixas, lentes óticas, vidros, filtros de água,
circuitos eletrônicos, cimento, argamassa e jóias.
Cristais de quartzo são ainda piezométricos, ou estimulados quando
expostos a corrente elétrica e assim utilizados no mecanismo de
aparelhos de precisão
Mineração de quartzo em dunas
SEDIMENTOS CLÁSTICOS
FELDSPATO – Mineral mais abundante na Terra. Componente
importante da maior parte das rochas ígneas (granitos, andesitos e
gabros). Mais macios que quartzo e suscetíveis à alteração química –
facilmente gastos e quebrados durante o transporte.
Encontrados
comumente em locais com baixo grau de intemperismo químico e
próximo à área fonte.
Alumino-silicatos de calcio, potássio e sódio. Os
feldspatos potássicos (como o microclínio) são
os mais resistentes ao intemperismo
Microclínio
SEDIMENTOS CLÁSTICOS
MICAS – groupo de minerais silicosos presentes em rochas ígneas e
metamórficas. Alguns minerais micáceos como a muscovita e ilita são
associados a minerais de argila devido às suas propriedades (troca de
íons com o ambiente, alta relação área/massa).
Muscovita (mica branca)
Biotita (mica preta)
Utilizadas como isolante elétrico em aparelhos de alta tensão(alta rigidez dielétrica), na produção
de aparelhos de rádio freqüência (pela estabilidade química), na produção de polarizadores óticos
e como isolante térmico. No entanto, a pequena dimensão dos grãos nos sedimentos impede sua
utilização econômica.
SEDIMENTOS CLÁSTICOS
FRAGMENTOS DE ROCHA – produto da decomposição física de
rochas pré-existentes (ígneas, metamórficas e sedimentares).
Conglomerado - rocha sedimentar composta por fragmentos líticos (quartzo,
chert, rochas metasedimentares, igneas e calcáreas).
http://csmres.jmu.edu/geollab/Fichter/SedRx/
SEDIMENTOS CLÁSTICOS
MINERAIS PESADOS – raramente perfazem mais do que 1% do
depósito sedimentar. Minerais com densidade superior a 2850 kg/m3,
importantes no estudo de proveniência e deriva de sedimento. São
classificados como estáveis e ultra-estáveis, ou opacos e não-opacos.
Zircão
Hornblenda
Rutilo (titânio)
Apatita (fosfato)
MINERAIS PESADOS
Concentração economicamente viavel de minerais pesados gira em torno
de 1% do volume do depósito arenoso (valores altos ~ 3%).
Deste volume, os seguintes minerais são os mais procurados
• Zircão - até 50% do total (até 0.5% de todo o depósito arenoso)
Abrasivo (dureza de 1.95) e isolante térmico
•
• Ilmenita – até 60% do total
• Rutilo – até 25% do total
fontes de dióxido de titânio – pigmento
base para tinta, papel e plástico
• cerâmica refratária
• filtros UV
Mineração de minerais pesados - o solo
superficial é poupado e posteriormente
utilizado para aterro da área mineirada
Minerais pesados observados na região de
Laguna (SC) (Nascimento Junior 2011)
SEDIMENTOS CLÁSTICOS
ARGILAS – O termo argila relaciona-se a uma classe de tamanho de
sedimentos (< 0.004 mm). No entanto, existem minerais de argila
importantes para a sedimentação marinha. Os principais são:
Caulinita – mineral secundário produzido a partir do
intemperismo do feldspato sob condições ambientais ácidas
(ambiente tropical) – representa entre 8 % e 20% das argilas na
bacia oceânica
Montmorilonita – mineral secundário, do grupo das smectitas,
produzido a partir do intemperismo de rochas basálticas –
representa 16 % e 53 % das argilas na bacia oceânica,
especialmente próximo a margens ativas e cordilheira mesooceânica.
SEDIMENTOS CLÁSTICOS
ARGILAS
Ilita – mineral do grupo das micas, produzido pela alteração
da muscovita e feldspatos, abundante em áreas de clima
temperado e semi-árido. Representa entre 26 % e 55 % das
argilas na bacia oceânica
Clorita – grupo de minerais originado do intemperismo
de minerais máficos (anfibólios, piroxênios e biotita) em
regiões onde o intemperismo químico é reduzido.
Representa entre 10 % e 18 % das argilas na bacia
oceânica, especialmente próximo a regiões glaciadas.
SEDIMENTOS CLÁSTICOS
ARGILAS – áreas com altas proporções de diferentes minerais de
argila no sedimento de fundo do oceano
Caolinita (Caolin) usada em cerâmica (porcelana), medicina, industria de
papel, tintas, aditivo alimentar, pasta de dente e cosméticos, lâmpadas ,e
agricultura.
Mineração de caolin na Bulgaria
Montmorilonita é usada como lama de perfuração, como aditivo de solo em
regiões áridas, na impermebialização de diques e barragens, como agente
não explosivo na quebra de rochas, e amplamente na industruia
farmaceutica.
Bibliografia
Bryan et al. 2004. Pumice rafting and faunal dispersion during 2001–2002 in the Southwest
Pacific.
Dias, J.A. 2004. Análise Sedimentar e o Conhecimento dos Sistemas Marinhos.
Bibliografia na Web
Tektitos - http://en.wikipedia.org/wiki/Tektite , http://www.psi.edu/explorecraters/tektites.htm
Piroclastos - http://pt.wikipedia.org/wiki/Piroclasto
Intemperismo - http://en.wikipedia.org/wiki/Weathering, http://pt.wikipedia.org/wiki/Intemperismo
Minerais - http://www.rc.unesp.br/museudpm/entrar.html
, http://www.minersoc.org/pages/gallery/claypix/index.html