Resumo Rochas Sedimentares

Resumo Geologia

Depósitos e rochas sedimentares

A escolha do quartzo baseou-se no fato de se tratar do mineral mais comum na maioria das praias. Nosso enfoque se volta para o depósito sedimentar, torna-se importante ressalvar que muitas costas (20% delas) são formadas de sedimentos pobres em quartzo e em outros materiais sedimentares terrígenos (feldspato, micas e argilosminerais) e ricos em minerais de origem alobioquímica e autóctone, de composição química principalmente carbonática (onde pode estar presente sulfato, fosfato, nitratos e haloides). Esses tipos de costas ocorrem no Norte da Austrália e na América Central no lado Atlântico.

No Brasil temos exemplos de sedimentação predominantemente carbonática nas costas da região Nordeste. Nas porções mais profundas dos oceanos (abaixo do nível de base das ações das ondas) existe um contraste similar entre as áreas de deposição predominantemente terrígena e áreas carbonáticas. A terrígena se concentra na maior parte da margem continental, até uma profundidade próxima de 2.000m, abaixo desta profundidade até aproximadamente 4.000m, a sedimentação marinha é dominante carbonatica, a base de globigerinas (foraminíferos planctônicos) exceto nas águas frias da região da Antártica.

A existência de domínios terrígenos e carbonáticos de sedimentação não é exclusividade dos depósitos sedimentares que estão em formação hoje, pois existem bacias sedimentares terrígenas e carbonáticas inativas. Tais domínios se alteram em dimensão temporal: bacias ou espessas sequencias e alguns tipos de rochas carbonáticas se desenvolveram em certos intervalos de tempo da história da Terra.

Ser terrígeno ou carbonático: a questão existencial dos depósitos sedimentares

Nota-se que os sítios de deposição carbonática costeira se concentram em regiões de baixa latitude e clima quente. A maioria dessas regiões possui ainda duas outras características marcantes: o relevo pouco acidentado na área fonte e o clima relativamente seco.

O segundo passo é analisar os pontos em comum das fases pretéritas da intensa deposição carbonática, períodos de máxima sedimentação cálcaria coincidem com momentos de separação das placas litosfericas e expansão dos oceanos. Um dos auges de deposição mundial dos calcários é o Mesozoico, e em particular, o Cretáceo, época em que a temperatura dos oceanos teria sido mais elevada. O terceiro passo é analisar a competição entre a chegada de íons e de matérias terrígenos na bacia. Partículas de minerais menos estáveis são parcial ou totalmente dissolvidas dando origem, assim, a íons em solução na água. Deste modo, os grãos, em sua trajetória sedimentar, não caminham sozinhos, mas acompanhados de íons, que são a matéria prima para formação de depósitos carbonáticos, através da precipitação química ou da ação biogênica.  A formação de calcários depende de uma relação de íons/ terrígenos elevada, o aporte terrígeno configura obstáculo para formação de calcário: primeiro, por diluir a importância da sedimentação química e biogênica; segundo, por turvar a água, tornando-a menos propícia para passagem de luz, e, portanto, para realização de fotossíntese por parte de algas e bactérias. A conclusão é que a formação de calcários é favorecida pela escassez de aporte terrígeno.

Fatores que controlam o aporte terrígeno

Esses fatores correspondem às condições climáticas, tectônicas, e de proveniência sedimentar (rochas fontes). A água em circulação através das rochas-fontes e das acumulações sedimentares é o veículo fundamental de dissolução química de minerais instáveis. Sua ação é catalisada pelo aumento da temperatura, assim, climas quentes e úmidos favorecem o intemperismo químico e a liberação de material iônico facilita, na mesma proporção, o aporte de matéria sólida fina sob a forma de argilominerais, deste modo, o clima quente úmido não chega a ser particularmente favorável à formação de calcários na bacia sedimentar, climas secos ou glaciais favorecem a desintegração mecânica da rocha-mãe, em detrimento de sua dissolução. Em águas sob climas glaciais, a pouca disponibilidade de íons e elevada solubilidade do carbonato desfavorecem a precipitação de calcários. Nos desertos quentes, em contraste, a raridade das chuvas torna as águas pluviais altamente concentradas em íons. A ação da tectônica recente ou contemporânea à sedimentação favorece a formação ou manutenção de relevos acidentados, com áreas-fonte muito próximas da bacia deposicional. A taxa de erosão nas vertentes tende a ser muito maior que a de intemperismo.

No caso em que a tectônica se encontra inativa, o longo tempo de ação dos agentes superficiais propicia a formação de relevo suave, sobre qual o transporte sedimentar resulta lento e prolongado. A proveniência na geração de solutos, uma vez que algumas litologias são mais ricas do que outras em minerais solúveis nas condições da superfície. Alguns minerais solúveis que podem estar presentes em abundancia na área-fonte são os próprios carbonatos rochas ígneas, metamórficas ou sedimentares preexistentes, assim, áreas-fonte denominadas por carbonatitos, mármores e calcários liberam uma razão soluto/detrito elevada, dada a dificuldade de o carbonato manter-se insolúvel, principalmente as granulações mais finas.

Transformando sedimentos em rochas sedimentares

Ao conjunto de transformações  que o deposito sedimentar sofre após sua deposição, em resposta a estas novas condições, dá-se o nome diagênese. A diagênese é uma transformação em adaptação a novas condições físicas (pressão,temperatura) e químicas ( Eh, pH, pressão de água). O termo diagênese é portanto abrangente à natureza dos processos, levando-se adiante, a diagênese pode conduzi à transformação do depósito sedimentar inconsolidado em rocha, só desagregável com uso de martelo. Esse processo é conhecido como litificação.

A diagênese inicia no final da deposição e segue indefinidamente, não importa qual o grau da consolidação que o deposito sedimentar atingiu, assim, a litificação do depósito é um dos aspectos possíveis da diagênese, mas não um processo essência, nem no seu estado ultimo.

Processos e produtos diagenéticos

A importância de cada processo diagenético varia na dependência do estágio de soterramento e do tipo de rocha sedimentar, se calcária ou terrígena. Os processos mais conhecidos são, compactação, dissolução, cimentação e recristalização diagênica.

Compactação mecânica

A compactação diagenética pode ser mecânica ou química. A compactação química resulta do efeito de dissolução de minerais sob pressão e, por esta razão, será referida no subitem sobre dissolução.

Em escala de grãos, a compactação mecânica abrange dois efeitos possíveis: a mudança no empacotamento intragranular e a quebra ou deformação de grãos individuais. Uma porosidade inicial tão alta quanto 70%, encontrada em algumas argilas, poderá ser reduzida, por compactação mecânica, para menos de 15%. A compactação mecânica é portanto um fenômeno mais importante em rochas lutáceas que em arenáceas.