Rochas Sedimentares

     As rochas sedimentares forma-se à superfície ou muito próximo da superfície. Resultam de rochas pré-existentes, através de processos que resultam da interação com a biosfera, atmosfera e hidrosfera.

     O calor fornece energia suficiente para que ocorra a evaporação, iniciando-se assim o ciclo da água, e consequentemente a meteorização e a modelação do relevo. Quando uma rocha chega à superfície fica sujeita a diferentes condições de pressão e de Temperatura onde foi formada e vai ser alterada por processos físicos e químicos que ocorrem à superfície, que são:

• Meteorização: É a alteração primária das rochas, ou seja, é o conjunto de processos físicos e químicos que alteram a rocha;
• Erosão: É o conjunto de fenómenos que ocorrem a seguir, promovendo a remoção dos materiais das rochas alterados pela meteorização;
• Transporte: Fenómeno que os materiais, depois de se dar a erosão, sofrem e são transportados até às bacias de sedimentação;
• Sedimentação: Dá-se no fim do transporte e é quando os sedimentos são depositados nas bacias de sedimentação;
• Compactação: Depois de se depositarem, irão-se depositar mais sedimentos por cima das camadas anteriores e estas irão sofrer um aumento de pressão e ficarão compactadas;
• Desidratação: Quando a água ainda presente entre as rochas compactadas foge para o exterior "fugindo" dos espaços entre as rochas;
• Cimentação: A pouca água que não conseguiu sair, devido a um aumento da pressão, irá formar uma espécie de cimentos que irá originar então as rochas sedimentares.

       A sedimentogénese é o conjunto dos fenómenos iniciais, ou seja, a meteorização, a erosão, o transporte e a sedimentação. A diagénese é o conjunto dos fenómenos finais, ou seja, a compactação, a desidratação e a cimentação.

Tipos de meteorização

Meteorização física ou mecânica: A rocha fica fragmentada sem haver alteração química na rocha original, através da ação da água, da temperatura, do alívio de pressão, do crescimento de minerais e de seres vivos.

• Água no estado líquido: A água da chuva e a variação cíclica do teor de água nos rochas, provoca variações de volume e gera tensões, levando à fraturação e desagregação do material rochoso.
• Gelo: A água líquida, que penetra nas diacláses  da rocha, pode gelar o que irá provocar um aumento de volume exercendo pressão, como consequência dar-se-à um aumento das fraturas, podendo formar-se novas diacláses levando À desagregação da rocha. Podemos designar este processo por crioclastia.

• Crescimento de minerais: A água é uma poderosa substância dissolvente e quando está retida nas diáclases pode conter substâncias dissolvidas e que podem precipitar e formar minerais. Estes minerais exercem uma força nas rochas onde se instalam e contribuem para a desagregação da rocha. Podemos designar este processo por haloclastia.

• Temperatura: As rochas estão sujeitas às variações de temperatura ao longo do dia, estão constantemente a dilatar e a contrair o que leva à fraturação da rocha. Podemos designar este processo por termoclastia.
• Alívio de pressão: As rochas formadas em profundidade sofreram grande pressão, quando estas ascendem À superfície, as rochas que estão por cima já foram erodidas e as rochas expandem-se por alívio de pressão e fraturam-se, originando as diáclases.
• Seres vivos: As raízes são responsáveis pelo aparecimento e alargamento de fendas. Certos animais escavam tocas ou galerias que aumentam o grau de degradação da rocha ou a expõem ainda mais a outros agentes de meteorização.

Meteorização química: Dá-se a alteração na composição química da rocha o que implica que há minerais que são destruídos e outros novos minerais podem ser formados, através da água e as suas substâncias dissolvidas, os gases da atmosfera e a intervenção de substâncias produzidas pelos seres vivos.

• Hidrólise: A hidrólise dos silicatos é o fenómeno responsável pela formação dos minerais argilosos. O CO2 atmosférico reage com a água e forma o ácido carbónico que atua nos silicatos e origina um novo mineral de argila. Os catiões de silicatos são substituídos pelo hidrogénio proveniente da água ou de um ácido.

• Oxidação: O oxigénio atmosférico reage com os minerais formados em ambiente redutor e estes oxidam. Muitos minerais contêm ferro na sua constituição que reage com o oxigénio e formam óxidos.

• Dissolução: O dióxido de carbono atmosférico ou dos solos acidifica a água e forma o ácido carbónico. As águas acidificadas reagem com os minerais das rochas e altera-os, principalmente em rochas solúveis e em particular as carbonatadas, como o calcário.

• Carbonatação: As águas acidificadas reagiram com o carbonato de cálcio, formam-se produtos solúveis que serão removidos em solução.

     As rochas sedimentares classificam-se em:

• Detríticas, apresentam tamanho variado resultantes  d meteorização das rochas pré-existentes (sedimentos ou clastos). Estas rochas sofrem a sedimentogenese e a diagénese.

• Quimiogénicas, resultam da precipitação de substâncias dissolvidas na água (origem química). Os sais são transportados pela água e quando esse transporte acaba eles precipitam. Esta precipitação está condicionada pela concentração de soluto, condições ambientais e evaporação.

• Biogénicas ou organogénicas, resultam da agregação de restos de seres vivos (origem biogénica). O carvão e o petróleo fazem parte das rochas sedimentares biogénicas, embora não sejam considerados verdadeiras rochas. São misturas mais ou menos complexas de hidrocarbonetos.

     A formação do petróleo sofre quatro etapas:

a) A matéria orgânica de origem planctónica, algas, esporos, grãos de pólen acumula-se nos fundos oceânicos sem turbulência, a cerca de 2000 a 3000 metros de profundidade.

b) A matéria orgânica juntamente com materiais argilosos, vai ficar subterrada, criando-se as condições anaeróvicas necessárias que levam ao processo de betuminização. É im processo lento e envolve um aumento de temperatura na ordem dos 120º a 150ºC.

c) No processo de betuminização dormam-se os hidrocarbonetos líquidos, gasosos e sólidos que ficam retidos na Rocha-Mãe (C). Com a deposição de novos sedimentos , os fluidos gasosos e líquidos que são mais leves que os restantes sedimentos e mais lees que água salgada, por pressão, os hidrocarbonetos têm tendência a subir se tiverem espaço para o fazer ou se as rochas envolventes foram porosas. Na deposiçaõ os hidrocarbonetos dispõem-se por densidades.

d) Quando encontram uma rocha impermeável, Rocha Cobertura (A), o movimento dos hidrocarbonetos para e impregnam as rochas subjacente, ocupando todos os espaços vazios que, normalmente seriam ocupados pela água salgada, Rochas Armazém (B).

A - Rocha Cobertura: Rochas argilosa que se localizam por cima da rocha armazém e que forma uma camada impermeável;

B - Rocha Armazém: Rocha permeável, porosa, onde se acumulam os hidrocarbonetos fluidos;

C - Rocha Mãe: Onde se formam os hidrocarbonetos num processo que leva milhões de anos.

Armadilhas Petrolíferas

     São, geralmente, constituídas por uma rocha porosa coberta por uma rocha impermeável: a superfície que separa as duas rochas deve ter, no seu conjunto, uma forma convexa para a parte superior. Sempre que uma armadilha fica preenchida por hidrocarbonetos passa-se a chamar um jazigo petrolífero ou jazida petrolífera.

     Formação do carvão:

  O carvão mineral foi formado pelos restos soterrados de plantas tropicais e subtropicais, há cerca de 300 milhões de anos em zonas pantanosas. A argila dos pântanos impede o apodrecimento  da matérias orgânica, subterrada.

     Ao longo do tempo, com a sedimentação de mais argilas, os materiais orgânicos ficam comprimidos com o peso dos sedimentos e sujeitos a uma maior pressão e temperatura e vai sofrendo transformações progressivas levando à génese do carvão. O carvão mineral ou carvão natural é um produto da fossilização da matéria orgânica que é constituída essencialmente por oxigénio, azoto, carbono e hidrogénio, ao longo de milhões de anos e a esse processo podemos designar por incarbonização. Quanto maior o teor de carbono, mais puro se considera e mais potencial energético tem.

     Existem quatro tipos principais de carvão mineral: turfa, com aproximadamente 60% de carbono; lenhite com aproximadamente 70% de carbono; hulha com aproximadamente 80 a 85% de carbono; e antracite com aproximadamente 90% de carbono.