Processos e Produtos da Sedimentação

O Geólogo estuda rochas no campo, mas só poderá dizer que as entendeu, se conhecer os processos anteriores a sua formação ou a formação da sua estrutura. Esses fenômenos chamam-se de processos da sedimentação.
O resultado dos processos, são os produtos da sedimentação: a vida, as rochas e a energia.

Processos da Sedimentação

Produtos da Sedimentação


Ciclo da Água

A água, como tudo no planeta, está em perpétuo movimento. Seu volume no planeta é o mesmo e invariável. Seu movimento consiste em uma constante subida de determinado volume através da evaporação (função da insolação), e uma constante descida do mesmo volume em forma de precipitação (independente da luz). O motor deste movimento é a insolação uma conseqüência da gravidade do Sol verificada na Terra.
É na troposfera que se condensa a água evaporada pela insolação da superfície do globo, segundo o "lapse rate," que depois se precipita sob a forma de chuva. A água sobe, em forma de vapor d'água invisível e pura. Desce, em forma de chuva, que pode cair em um dos dois ambientes geológicos: marinho ou continental.Se cai no mar, não tem qualquer efeito ou conseqüência, fora de recompôr o seu volume. Se cai sobre os continentes tem várias conseqüências: corre na superfície em forma de rios ou geleiras em variadas velocidades dependendo da topografia do terreno, ou infiltra-se na subsuperfície permeável, onde desloca-se a menores velocidades, sempre em direção ao mar, que é a base final do seu nível.
Na superfície dos continentes, reúne-se nas partes mais baixas da topografia, formando rios e lagos respectivamente. Em forma de água corrente constitue o principal agente da erosão ou da destruição das estruturas acima do nivel de base. Outro efeito da água consiste em solubilizar componentes dos minerais das rochas, fato que ajuda na desagregação mais rápida das mesmas. Os efeitos mecânicos da água, associados aos efeitos da oxidação dos minerais, são os mais importantes fatores na desagregação das rochas de superfície.
A velocidade das correntes de água na superfície, causam efeitos mecânicos (desestruturação das rochas) que dependem da topografia da área onde ela corre. Topografia acidentada, ou movimentadas ou, de desníveis acentuados, em regiões montanhosas, as correntes são violentas e encachoeiradas e neste caso, os rios são ditos competentes, porque podem movimentar e transportar detritos de razoáveis dimensões evidentemente ajudados pela declividade da topografia. De outro lado, áreas planas, os rios são meandrantes e transportam partículas finas ou ainda, têm menos competência. Observar que quando o rio é competente pode transportar clásticos grandes e pequenos o mesmo não se dando no segundo caso, isto é, rio de áreas planas somente carrega partículas pequenas.
Quanto mais acentuada a topografia, mais rápido o entalhamento dos vales e mais rápida a erosão. No primeiro caso são os rios de montanha e o segundo são os rios de planícies.
Essa corrida de águas é afetada pela latitude. Quanto mais alta a latitude menor a insolação e maior a tendência da água transformar-se em gelo devido à escassez de energia. A corrida do gelo tem efeitos diferentes na superfície onde corre. Afeta maiores áreas na descida para o mar e corre como massa gelada na estação fria, transformando-se em rios na estação quente. Esse comportamento é uma dependência do movimento de translação do planeta, explicado em outra parte do trabalho.

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Solos

São produtos da desagregação e erosão das rochas.
Se o solo ainda está no seu lugar de origem, isto é, sobre a rocha geradora, apenas desagregada, o solo chama-se autóctone. Se o solo já sofreu uma primeira movimentação na direção da bacia de sedimentação, ele será chamado de alóctone. Os solos autóctones formam-se nas partes altas da topografia e os alóctones nas partes baixas, pois já estão a caminho da bacia de sedimentação.
Os solos são os primeiros efeitos dos processos de sedimentação. A rocha, sob o efeito das intempéries, ao longo do tempo e acima do nível de base, desagrega-se, formando os solos autóctones. Estes são os mais simples e dependem apenas da composição físico/química da rocha original, que em muitos casos, já são bastante complicados. Se um solo se origina de um arenito, o solo será de areia pura. Se a rocha matriz for um basalto, ou um granito, mesmo autóctone, será um solo bastante complicado, tanto física, como quimicamente. Os solos alóctones são bem mais complicados, por serem formados pela mistura dos diversos solos autóctones de diversas regiões. Cor, textura, porosidade, arredondamento das partículas formadoras do solo, são parâmetros que se alteram a medida que elas se afastam do lugar original até atingir seu local definitivo na bacia de sedimentação.
Em última análise, todos os solos tiveram sua origem nas rochas continentais (os granitos), e após a fragmentação do continente inicial, tem ponderável contribuição das rochas vulcânicas (os basaltos). Solos, não são entidades mapeáveis.

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Sedimentos

Chamam-se sedimentos todas as partículas em movimento na direção de uma bacia se sedimentação. Essas partículas são de duas origens possíveis: origem mineral e origem orgânica. As partículas minerais são originárias da litosfera enquanto as orgânicas, são originárias da atmosfera, produtos do carbono, via fotosíntese. As partículas minerais são as melhores observadas e variam em tamanho desde grandes fragmentos de rocha, função da topografia, até fragmentos submicroscópicos chamadas de argilas. As partículas orgânicas tem a tendência de se desfazer no movimento para a bacia, dependendo da distância a percorrer. Quando completamente dissolvidos são chamados genericamente de matéria orgânica. Quando não dissolvidos são descritos pelos seus nomes triviais: folhas, frutos, caules, raízes, troncos, cadáveres de animais, inclusive humanos, embalagens plásticas, pneus etc, etc.
Nas bacias, os sedimentos minerais formarão os reservatórios e os sedimentos orgânicos se transformarão em petróleo ou hidrocarbonetos.

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Erosão

É o nome que configura um fenômeno geral existente na superfície da Terra. Consiste na destruição ou desagregação de toda e qualquer estrutura que esteja acima do nivel de base. Representa o desgaste de toda e qualquer forma original existente acima do nivel de base, quer de origem natural, quer artificial: a ponta de um lápis, o fio de uma navalha, o derrapante de um pneu, o desgaste de uma montanha ou a formação de um vale. Geologicamente é o desgaste da rocha pelas intempéries. Montanhas ou construções humanas, são paulatinamente e inexoravelmente destruídas ao longo do tempo (ficam velhas em linguagem popular) e recolocadas em uma bacia, (depois de sofrerem o transporte geológico), onde se transformam em nova rocha, conforme as leis da sedimentação.
O principal agente da erosão é a água da chuva ou meteórica na sua fase de corrida horizontal sobre os continentes. O gelo tem importância nas regiões polares e nas montanhosas. Os ventos não tem grande importância como fator erosivo. A erosão é um fenômeno geológico dos mais importantes, especialmente nas cidades construídas sobre terreno escarpado ou topograficamente movimentado (Salvador na Bahia e Rio de Janeiro p/ex.). De maneira geral os administradores dessas regiões têm problemas com isso. Os usuários desses terrenos são vítimas de grandes desastres e prejuízos devido a desabamentos, corrida de terras, enxurradas etc. Toda encosta ou morro como se chama vulgarmente, está sujeito ao desabamento especialmente em tempos chuvosos. Não há como evitá-lo e isso deve ser levado em conta na avaliação do terreno. De modo geral desfruta-se uma bela vista, mas corre-se perigo de sérios prejuízos.

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Atmosfera

Já vimos a atmosfera como parte da estrutura terrestre: é a última capa esférica do globo, fria, transparente, a menos densa de todas, dentro da qual vive todo o reino orgânico como subproduto, inclusive a humanindade.
Como tudo que existe no campo da Terra, a sua atmosfera, também sedimenta quando os gases se transformam em matéria viva segundo as propriedades dos diversos elementos nela existentes e sua interação com a energia do Sol. Por ser um fenômeno de grande importância para o conhecimento da Geologia, este assunto é detalhado em arquivo próprio em outra parte do trabalho.(Ver
A Vida e a Morte. A atmosfera se formou da parte mais leve dos componentes originais da Terra ainda incandescente, semelhante ao que existe hoje no Sol. A princípio mantida longe da esfera devido a alta temperatura do magma formador da Terra, dela aproximou-se pelo abaixamento do calor e atualmente está em contato direto com a litosfera e hidrosfera.
É formada de uma mistura de gases, mais densa sobre a superfície do globo, rarefazendo-se a medida que aumenta a distância para o exterior. Alguns desses gases desempenham papéis diferentes perante a energia do Sol criando camadas com características próprias.
Sua parte mais importante para os animais é a troposfera, de espessura variável, sendo mais espessa na região equatorial onde alcança até 16/18km devido ao maior aquecimento pela insolação e menor nos pólos, 8km, também dependente da baixa temperatura lá existente, devido ao menor grau de insolação.
A troposfera, a camada em contato com a superfície do globo, é uma camada de alta densidade de gases e aquecida de baixo para cima, por isso de alta turbulência. A maior pressão se verifica ao nivel do mar. A composição química do ar seco atual da atmosfera é 78% de Nitrogênio, 21% de Oxigênio e 1% de outros gases incluindo 0,023% de gás carbônico. Quando o ar é úmido, o vapor d'água chega a 2, 3 e até 4% na região equatorial ao longo do equador termal, enquanto nas regiões polares quase não chega a 1%, desde que essa característica é uma função da insolação e da quantidade de água disponível.
Essas condições gerais formam parte do arcabouço que gerencia o fenômeno da gênese e da continuidade da vida da parte orgânica que existe na Terra. É dela que vem a matéria prima que constitui os seres viventes do globo onde ficam condicionados por aqueles fatores, daí a dependência para a sobrevivência, assunto que será melhor explicado em capítulo próprio.

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Transporte

O principal meio de transporte geológico são os rios, secundariamente os ventos. As partículas, de origem mineral ou orgânica, depois de removidas do seu lugar original pela erosão, são conduzidas pela gravidade, para as partes baixas da topografia, depois para os vales até alcançar a bacia, quando os rios perdem a identidade e cessa a movimentação horizontal das partículas.
Os meios de transporte geológico, dependem da pluviosidade para variar a intensidade da erosão. O volume de águas dentro dos vales é por isso variável e quando é muito grande, o rio fica indomável e destruidor. Em linguagem técnica diz-se que o rio se torna competente durante as enchentes, ou quando percorre áreas de topografia acentuada. Competência se refere a capacidade da corrente de água transportar tamanho e densidade de sedimentos. Construções feitas dentro do vale de qualquer rio, estão sujeitas a arrasamento a qualquer momento, dependendo apenas da intensidade da chuva na bacia do rio. Não há nível normal do rio como se fala em linguagem jornalística. O nível de qualquer rio, depende da intensidade da chuva em sua bacia.

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Espalhamento

Os clásticos ao serem depositados pelos rios nas bacias de sedimentação, sofrem os efeitos das correntes e ondas nelas existentes e são espalhados nas margens e imediações das mesmas.
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Sedimentação

São considerados dois casos. O primeiro quando a sedimentação se dá em bacias localizadas em áreas assísmicas. O segundo caso quando a área que contém a bacia é tectonicamente ativa.
No primeiro caso, após o espalhamento, acontece a sedimentação. Os sedimentos mais pesados, geralmente também os maiores vão ao fundo imediatamente e os mais leves, geralmente os menores, mais lentamente. Os mais pesados se acumulam nas imediações do estuário, enquanto os mais finos se depositam nas partes mais distantes do mesmo. Os pesados espalham-se horizontalmente em função das ondas verificadas na bacia, e os leves verticalmente com forte influência das correntes marinhas, fato que lhes confere estruturas diferentes: estratificação cruzada nos mais grosseiros e folhelhos e lâminas nos sedimentos finos. Essas bacias são, de modo geral, amplas geograficamente, isto é, ocupam grandes áreas geográficas.
O segundo caso é das áreas ativas sismicamente. Os falhamentos e o soerguimento de montanhas determinam a colocação de sedimentos grosseiros nas imediações dos falhamentos e pé-de-montes, formando conglomerados grosseiros na área imediata dessas estruturas espalhando os mais finos para a parte mais distante e determinando bacias estreitas, profundas e longas.
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Diagênese

É o fenômeno responsável pela transformação dos clásticos colocados na bacia em uma nova rocha. É um fenômeno da natureza apenas inferido, pois impossível de ser observado pelos humanos devido a sua lentidão e ao lugar onde ele se processa.
Em outras palavras, é possível observar clásticos chegando a uma bacia de sedimentação e as rochas nela existentes. A transformação de partículas em rochas, por se dar sob as águas a razoáveis profundidades e pelo tempo que dura o processo, não é passível de observação. É a razão pela qual, também, não se pode observar a transformação da matéria prima do petróleo em petróleo. É um fenômeno que tem de ser imaginado.
A diagênese em rochas ígneas é mais fácil de ser observada. Consiste na transformação das lavas vindas através dos vulcões, em basaltos, pelo resfriamento das mesmas. A sedimentação das rochas continentais, também, não é fenômeno observável, pois o magma passível de ser transformado em rocha, não mais existe na natureza. A simples observação da ocorrência da rocha no campo, diz ao geólogo como aquilo aconteceu.

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Produtos da Sedimentação

A Vida

Por ser o fenômeno mais importante do planeta foi estudado em capítulo especial. Veremos aqui algumas generalidades.
Já vimos a atmosfera como parte da estrutura terrestre. Vamos ver seu papel na Biologia.
A vida se originou da parte mais leve dos componente originais da Terra, os gases, ainda quando o globo era incandescente, semelhante ao que existe hoje no Sol. A princípio mantida longe da esfera devido a alta temperatura do magma formador da Terra, dela aproximou-se pelo abaixamento do calor e atualmente está em contato direto com a litosfera e hidrosfera. Sob a influência da energia solar seus gases sedimentam gerando as formas ou estruturas do campo orgânico da superfície da Terra.
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As Rochas

A rocha é um dos resultados do fenômeno da sedimentação ao longo do tempo segundo os processos lentos existentes na superfície e subsuperfície do globo. É um processo invisível e que só pode ser estudado, estudando a própria rocha. Uma analogia pode ser feita entre o papel do geólogo e o trabalho de um detetive na investigação de um crime, respeitada a escala do trabalho. O correto estudo feito a partir de um fato indiscutível (o crime), chega-se à conclusão correta sobre quem o praticou, a quem ele aproveita, quando e como ele foi cometido. O geólogo conhecedor dos processos de sedimentação, estuda um fato, (a rocha) através de um mapa corretamente feito, para dizer onde, como e quando se formou a bacia que gerou a rocha e qual o seu aproveitamento econômico.

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Bacias de Sedimentação

São os lugares mais baixos da superfície da Terra topograficamente falando, onde se acumulam as águas e, consequentemente, também se acumulam os clásticos, como efeito final da gravidade. Reúne fragmentos por coalescência de todos os tipos e tamanhos de diversas partes do globo, havendo por isso uma ampla variação lateral de textura ou mudança lateral de fácies na formação resultante.

As bacias de sedimentação podem ser de duas origens: o que lhe confere características ecológicas diferentes:

Atualmente, devido a fragmentação do continente original, as bacias continentais preexistentes também foram fragmentadas e praticamente não mais se formam. Predomina a bacia marinha, que são os atuais oceanos para onde convergem os clásticos formados sobre os continentes, tanto minerais como orgânicos vulgarmente conhecidos como lixo.
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Significação Geológica

Como se verifica, são vários os processos de sedimentação, que configuram a idéia geral de que após a formação da primeira rocha na superfície do globo, houve um desgaste dela mesma e que houve um processo segundo o qual, esses fragmentos se acumularam em outro local onde eles se re-arrumaram para formar uma rocha de segunda geração. Cada um desses processos tem um significado específico e só o estudo do conjunto e na sua ordem, permite que se faça a idéia do fenômeno inteiro e suas possibilidades econômicas. É a aplicação prática de um dos pilares da ciência geológica esposado por um cientista do final do século XVIII por nome James Hutton (1726-1797): o presente é a chave do passado.
Clásticos em qualquer posição, significam que essa parte do terreno foi a parte mais baixa da topografia em outra época no passado e que permaneceu assim durante um tempo significativo. Se era a parte mais baixa, deveria haver uma parte mais alta de onde corriam os rios trazendo partículas. A textura das partículas permite inferir a competência dos rios e a topografia da época da sedimentação. O metamorfismo dá idéia da movimentação a que esteve submetida a bacia e seus componentes bem como inferências sobre sua idade. A forma da bacia dá idéia da sua amplitude geográfica e a espessura dos sedimentos da sua profundidade. Os fósseis indicam como eram as formas de vida ao tempo da sedimentação.
O estudo dos processos de sedimentação justificam a idéia de Hutton e a Lei do Uniformismo, comprova também a Lei de Lavoisier (1743-1794) (nada se perde ou se cria; tudo se transforma) associado à idéia de nível de base, acima do qual há destruição e abaixo uma reconstrução.
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A Litosfera

A litosfera ou a capa esférica rochosa da Terra, a única parte sólida do planeta, é formada basicamente de dois tipos originais de rocha: a rocha granítica continental e a rocha basáltica ou oceânica. Todas as outras formações geológicas ficam apoiadas nessas duas e são delas derivadas.
As duas primeiras rochas matrizes foram formadas pela separação dos magmas segundo suas densidades e o resfriamento pelo contato com o fluido exterior do planeta. Todas as rochas que foram formadas em seguida são de segunda, terceira geração etc., pela remobilização de uma para outra bacia dependentes dos movimentos sofridos pela litosfera.
Toda rocha em sua gênese tem estrutura horizontal com a mais jovem sempre em cima (pilastra que sustenta a Geologia como ciência, observada por Steno em 1669), e reproduz a forma da bacia e o tectonismo que governou a sedimentação.
O funcionamento da litosfera é de natureza passivo frente às forças tectônicas geradas pelos movimentos convectivos interiores ao planeta, e estão em constantes movimentos quer verticais, quer horizontais, de modo imperceptível nos movimentos horizontais e mais acentuados nos verticais. Em ambos os casos o resultado são montanhas, que por sua vez formam novas áreas-fontes de sedimentos.
As montanhas submarinas não sofrem erosão, devido ao fato de ocorrerem abaixo do nível de base com exceção daquelas que, por sua altura, ultrapassam aquele nivel. Fernando de Noronha, no Atlântico e o Hawai no Pacífico são excelentes exemplos.
Granitos e basaltos flutuam isostaticamente sobre o magma do manto, sendo os granitos as rochas mais antigas ou mais velhas.
Os basaltos originais se perderam no processo da separação continental, e os atuais se formaram depois da separação. As rochas oceânicas são formadas do próprio magma solidificado ao chegar à superfície da Terra através dos vulcões e esses vulcões formam montanhas basálticas.
As rochas oceânicas tem suas bordas presas aos continentes, tendo a fonte da rocha ao centro de um rift ou linha de expansão. Dessa maneira, são mais jovens nos rifts (a fonte da rocha) e mais antigas nas bordas continentais. Sua área mais profunda (sob a superfície da água) fica entre essas duas regiões. As rochas continentais não mais se formam, ao contrário, apenas se desgastam frente à erosão, dando origem a outras rochas. As oceânicas estão em constante formação ou renovação nos rifts.
As rochas oceânicas são delgadas, quando comparadas às rochas continentais, sendo estes parâmetros desconhecidos absoluta e relativamente, mas a informação não tem importância para estudos geológicos.
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As Formações Geológicas

O processo de funcionamento dos embasamentos (continental e marinho) descrito acima, geraram as formações geológicas que formam a litosfera. Em território brasileiro temos as duas formações originais que se formaram pela separação dos magmas e mais seis posteriores. Ao todo são onze as formações que compõem a litosfera, formando a coluna estratigráfica global.
A mais antiga é a formação Alpha ou o embasamento continental formada de granitos. Sobre ela aparecem em diversos pontos do território os clásticos metamorfizados da formação Beta. Em seguida vem a formação Gamma formada pelos basaltos que interromperam a sedimentação de Beta. Segue-se os primeiros clásticos marinhos depositados na costa ocidental da atual América do Sul, a Formação Delta. Volta o centro continental a ser palco da sedimentação de outra bacia: a bacia de sedimentação da Formação Épsilon.
Com a separação continental aparecem os basaltos da Formação Zeta, e em seguida os clásticos das bacias lineares continentais da Formação Eta. Depois aparecem novos clásticos marinhos sobre os sedimentos da Formação Delta que tomaram o nome de Theta. Na atual região dos Andes aparecem os basaltos da Formação Jota, seguidos da deposição dos sedimentos continentais de Kappa, e finalmente a única sedimentação marinha da costa brasileira, a Formação Lambda.

Podemos então separar as formações sob diversos critérios. Por exemplo, são quatro as formações de origem ígnea, Alpha, Gamma, Zeta e Jota e sete são clásticas, Beta, Delta, Épsilon, Eta, Theta, Kappa e Lambda. As formações de origem marinha são quatro, três clásticas e uma ígnea: Delta, Theta, Lambda e Zeta respectivamente. Formações originadas antes da separação continental são seis: Alpha, Beta, Gamma, Delta, Épsilon e a parte continental de Zeta. Depois da separação temos mais cinco a parte marinha de Zeta seguida de Eta, Theta, Jota, Kappa, e Lambda. As de forma originalmente circular são: Beta, Épsilon e Kappa enquanto as de forma linear são: Delta, Eta, Theta e Lambda. Temos três formações metamorfizadas. Uma devido à antigüidade, a Formação Beta e duas devido à intensidade tectônica, Delta e Theta. Na costa brasileira aparecem oito das onze formações geológicas: Alpha, Beta, Gamma, Épsilon, Zeta, Eta, Kappa e Lambda. Essas características são justificadas na História Geológica.

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Anderson Caio.

Leia em seguida o que é "Textura e Estrutura". de uma rocha.



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