Intemperismo, Erosao e Rochas sedimentares

INTEMPERISMO, EROSÃO
E ROCHAS SEDIMENTARES
Prof. Marcel Sena
Disciplina: Geologia
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(065) 9223-2829
A única coisa que interfere com meu aprendizado é a minha educação.
(Albert Einsten)
Intemperismo
ou
Meteorização
Erosão
Transporte e
Deposição
Litificação
Intemperismo: é o conjunto de modificações
de ordem física (desagregação) e química
(decomposição) que as rochas sofrem ao
aflorar na superfície da Terra.
INTEMPERISMO
BACIAS
SEDIMENTARES: são
áreas côncavas
(“buracos”)
recobertas por
detritos ou
sedimentos (rochas
sedimentares). São
estruturas mais
recentes (Paleozíca a
Cenozóica) nas quais
podem ser extraídas
combustíveis fósseis
tais como o carvão
mineral (Paleozóico –
Carbonífero) e
petróleo
(Mesozóico). Estão
vinculadas as
planícies e
depressões.
Recobrem 58 % do
Brasil;
• Essas camadas são denominadas de
“estratos”. Quando possuem menos de
1 centímetro são denominadas de
“lâminas”.
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^
FATORES DO INTEMPERISMO
O intemperismo tem suas principais causas
relacionadas a fatores climáticos, tais como a
umidade, a variação de temperatura, o regime
dos ventos, a evaporação e a insolação.
Os fatores do intemperismo podem ser
divididos em, físicos, químicos e biológicos.
Deslizamento de solo em 2010/RJ
INTEMPERISMO FÍSICO
É responsável pela desagregação ou desintegração das
rochas. Compreende todos os processos de fragmentação
das rochas possuindo uma atuação restrita em termos de
profundidade,
normalmente
não
ultrapassando
metros.
Os principais agentes do intemperismo físico são:
•
Variação da temperatura
• Congelamento das Água
• Agentes Físico-Biológicos
alguns
INTEMPERISMO FÍSICO
Processos que causam desagregação das
rochas:
• Alivio de pressão (expansão da rocha na
erosão)
• Congelamento/degelo
• Expansão térmica (insolação)
INTEMPERISMO FÍSICO
1 – Alivio de pressão:
• Erosão e remoção de camadas sobrepostas
• Em aberturas de túneis, galerias e taludes
• Rochas
elásticas
sofrem
proporcional a carga
• Fraturas paralelas a superfície
deformação
INTEMPERISMO FÍSICO
2 – Congelamento/degelo:
• Congelamento
– Percola as fissuras entre os grãos e cristais das
rochas (água aumento o vol.)
• Cristalização de sais
– Os sais em solução penetram nas fissuras e poros da
rocha
– Regiões marinhas e poluídas
INTEMPERISMO FÍSICO
3 – Expansão térmica:
• Hidratação dos cristais
• Áreas com grandes amplitudes de variação
térmica (dia/nite)
• Cristais expandem/contraem que aumentam de
volume devido a hidratação, originando tensões
internas
• Primeira etapa do intemperismo químico
INTEMPERISMO QUÍMICO:
Caracteriza-se pelas reações químicas
entre a rocha e soluções aquosas
variadas, tornando-se um processo tão mais
rápido quanto mais fragmentado estiver à
rocha, uma vez que a fragmentação
aumenta a área de ataque das soluções
sobre a rocha.
A velocidade e o resultado final destes
processos dependem de diversos fatores
dentre os quais a rocha, o clima, a
cobertura vegetal, a topografia e o tempo
de duração dos processos.
1 – Hidrólise
• Responsável
pela
quebra
estrutura química do mineral
da
• Dissociação da água em H+ e OH-,
que atacam os minerais
• Ocorre
a
transformação
argilominerais
para
Reação de alteração
envolvendo fluido aquoso
com íons de hidrogênio (H+) ou
de hidroxila (OH–)
substituindo íons que são
liberados para a solução.
EXEMPLO
FELDSPATO POTASSICO (ORTOCLÁSIO)
KAlSi3O8 + H2O ® HAlSi3O8 + KOH
(argila + solução dissolvida de K)
2 – Oxidação
• Muitos minerais contêm ferro na sua
constituição que reage com o oxigênio
(solos avermelhados)
• Ferro é facilmente oxidado passando a
ferroso e férrico
• A redução é a extração de íons oxigênio
dos minerais. Dando origem a óxidos
ferrosos hidratados.
3 – Dissolução
• É a dissolução de substâncias e minerias
componentes das rochas (lixiviação)
• Mineral reage com a água ou com um
ácido, quebrando as ligações entre os
íons, estes uma vez livre, dissolvem-se
formando uma solução, sendo desta
forma a rocha alterada.
• Essa solução pode precipitar em outro
ambiente.
• A água da chuva
acidificada reage com os
minerais de calcita dando
origem a produtos
solúveis
• As regiões calcárias têm
uma geomorfologia
característica – onde
ocorrem com frequência
fenômenos de dissolução.
O intemperismo biológico
É caracterizado por rochas que perdem seus nutrientes
essenciais para organismos vivos e plantas que crescem
em sua superfície. O intemperismo biológico também
poderá atuar em conjunto com o intemperismo físico,
por exemplo, quando as raízes de árvores penetram de
forma profunda na rocha formando fenda. Essas fendas
poderá acumular água. Se o clima for frio, essa água irá
congelar e fragmentar a rocha, se o clima for quente, as
fendas irão auxiliar no intemperismo químico, onde as
soluções aquosas irão percolar na fenda da rocha e irão
atacar os minerais com maior facilidade, também o
intemperismo poderá alcançar maior profundidade.
EXEMPLOS DE INTEMPERISMO FÍSICO
Ação do Vento
Ação da água
Ação do Gelo
Intemperismo químico
A água é o principal agente do
intemperismo químico.
Modificação química de uma rocha.
Intemperismo biológico
Fragmentação da rocha
pela árvore
Formigueiro
ROCHAS SEDIMENTARES
AS TRÊS FAMÍLIAS DE ROCHAS
^
• As rochas sedimentares são formadas a partir dos
diversos minerais, originados pela desintegração
intempérica de qualquer tipo de rocha (ígneas,
sedimentares ou metamórficas).
• Após intemperismo e erosão, o(s) mineral(ais) são
transportados, e posteriormente depositados e/ou
precipitados em um dos ambientes de sedimentação
existentes na crosta terrestre.
MODO DE FORMAÇÃO:
crosta
► Formam uma fina camada da crosta terrestre =
aproximadamente de 800 m
► 95%
das rochas sedimentares são formadas por
folhelhos, arenitos e calcários
Exemplos de rochas sedimentares:
+ 50%
+ 25%
O principal elemento distintivo na classificação dos sedimentos detríticos, e das
rochas deles derivadas, é o tamanho dos grãos, segundo os intervalos
granulométricos fornecidos pela Escala de Wentworth:
TIPOS (GRANULOMETRIA) DE SEDIMENTOS CLÁSTICOS E OS TIPOS
DE ROCHAS FORMADAS
CASCALHO
CONGLOMERADO
AREIA
ARENITO
LAMA SILTOSA
SILTITO
LAMA ARGILOSA
ARGILITO OU
FOLHELHO
• Vento
• Água - Rio
• Água - Mar
• Água - Lago
• Gravidade
• Geleiras
^
^
•
Rochas sedimentares Biogenicas
Calcário
oolítico
Calcário cristalino –
amostra em lamina
Coquina
Calcário fossilífero
Ambientes sedimentares
^
^
•
Rochas sedimentares Quimiogenicas
Calcário dolomítico
Travertino
Calcário calcítico
Calcedônia
Gipsita – Sulfato de
Cálcio
Halita
ou
Sumidouro
Lapiás: constituem de fraturas nas
rochas superficiais que se expandem
através da dissolução da rocha,
resultando em grandes canais que
sulcam as rochas horizontal ou
verticalmente.
Dolinas: É uma depressão no solo
característica de relevos cársticos,
formada pela dissolução química de
rochas
calcáreas.
Geralmente
possuem formato aproximadamente
circular e são mais largas que
profundas.
Algar: cavidade natural de
desenvolvimento predominantemente,
vertical.
•
Caverna ou grutas:
É toda
cavidade natural rochosa com
dimensões que permitam acesso a
seres
:
Estalactites são formações rochosas que se originam
no teto de uma caverna, crescendo para baixo, em
direção ao chão da gruta ou caverna, pela deposição
(precipitação) de carbonato de cálcio arrastado pela
água que goteja do teto.
Estalagmites: São formações que crescem a partir do
chão de uma caverna que vão em direção ao teto,
formadas pela deposição (precipitação) de carbonato
de cálcio arrastado pela água que goteja do teto.
Estalactite (acima) em contato com
estalagmites (abaixo), formando colunas.
Conteúdo fossilífero
PRA QUE SERVEM ?????
• Giz (rochas calcárias)
• Caulinita: clareamento do papel.
• Argilas: cerâmicas especiais
(condutividade e densidade:
eletrônica, civil, aeronáutica)
• Sabão em pó
• Remédios
• Limpeza de couro em curtumes
• Caixinhas de gatos
PRA QUE SERVEM ?????
• Pisos de ritmito (com siltitos) - pegadas
• Arenitos e calcários: revestimentos e construção.
• Calcários: documentação histórica: sambaquis, pirâmides
e Esfinge
• Revestimentos internos em grandes shoppings (reflete a
luz)
PRA QUE SERVEM ?????
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•
Areia: Construção (concreto)
Vidro
Abrasivos
Moldes de fundição
Carvão
Petróleo
Aqüíferos
RECURSOS MINERAIS em Rochas Sedimentares
• Hidrocarbonetos (gás, petróleo): transformação de biomassa em
bacias sedimentares; acumulação em rochas sedimentares (trapas
ou armadilhas).
• Carvão Mineral: camadas de biomassa transformada em bacia
sedimentar, em ambiente redutor.
• Calcários e Dolomitos: matéria prima para correção da acidez de
solos para a agricultura.
• Águas Subterrâneas: os aqüíferos mais importantes são sedimentos
e rochas sedimentares clásticas de granulação média a grossa.
• Evaporitos (sal gema): obtenção de sal de cozinha.
GEOLOGIA
DE
ENGENHARIA.
• Em Geologia de Engenharia as
rochas
sedimentares
são
conhecidas como rochas brandas,
por apresentarem, em geral,
baixas resistências mecânicas,
sendo muitas vezes friáveis devido
à menor coesão dos minerais
constituintes.
• Para uso na Engenharia Civil é
importante sua caracterização,
determinando-se a mineralogia, a
presença de matriz argilosa, o tipo
e o modo de distribuição do
material ligante (cimento), a
porosidade, a permeabilidade e as
estruturas presentes, que podem
fornecer
subsídios
para
o
entendimento das suas qualidades
mecânicas.
•
IMPORTÂNCIA PARA A ENGENHARIA CIVIL:
• Com relação à estabilidade dos terrenos as rochas
sedimentares só representam problema quando se trata
de sedimentos com forte contribuição de matéria
orgânica.
• Estas rochas podem representar problemas apenas
quando se trata de argilominerais expansíveis.
• Com relação às estruturas sedimentares é preciso que
se tenha cuidado principalmente com aquelas de
comportamento planar (como a estratificação) que
podem ser planos de menor resistência da rocha e, por
isso mesmo, planos potenciais de ruptura.
• A presença e grutas e cavernas subterrâneas, em
rochas calcárias, pode tornar terrenos instáveis, sujeitos
a colapsos, comprometendo obras situadas em
superfície.
Um aspecto interessante com relação as rochas
sedimentares diz respeito as rochas químicas
carbonáticas que quando sujeitas à ação de águas
aciduladas podem desenvolver grutas e cavernas cujas
instabilidade natural pode vir a comprometer obras
situadas na superfície. Dois exemplos interessantes
destes fenômenos são as cidades de Cajamar (SP) e
Sete Lagoas (MG).
Em 12 de agosto de 1986, o bairro Lavrinhas, em Cajamar, município
integrante da Região Metropolitana de São Paulo, foi afetado por
fenômenos de colapso e subsidência de grandes proporções.
Os CALCÁRIOS e DOLOMITOS são rochas carbonáticas, compostas por mais
de 50% de minerais carbonáticos.
Importante matéria prima para indústria cimenteira, da cal, vidreira, siderúrgica,
de tintas, de borrachas e muitas outras.
Os dolomitos também são usados como corretivo da acidez do solo.
Na construção civil é comum seu uso na forma de brita.