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Sedimentação e rochas sedimentares

Estuda-se a génese das rochas sedimentares, o grupo que se forma à superfície e que melhor regista a história da Terra. A partir da meteorização (física e química) das rochas preexistentes, os produtos são erodidos, transportados e depositados como sedimentos; a diagénese consolida-os em rocha. Classificam-se as rochas sedimentares em detríticas, quimiogénicas e biogénicas.

4 secções·~10 min de leitura·4 competências·Nível Padrão 4

T·121212 / 16
Perfil de exame
Distinguir a meteorização física e a meteorização químicaDescrever a génese de uma rocha sedimentar (erosão, transporte, sedimentação)Explicar a diagénese (compactação e cimentação)Classificar as rochas sedimentares
Operadores:distinguedescreveexplicaclassificarelacionainterpreta

nível básico

Reconhecer os tipos de meteorização e de rochas sedimentares.

nível avançado

Relacionar os agentes e os ambientes sedimentares com as características das rochas e interpretar sequências estratigráficas.

Profundidade

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Conteúdo · 4 secções▾
  1. Sedimentação e rochas sedimentares
    • 01Meteorização◐
    • 02Erosão, transporte e sedimentação◐
    • 03Diagénese◐
    • 04Classificação das rochas sedimentares◐
§ 01

Meteorização#

●●○PadrãoLPAE-biologia-e-geologia-11-sedimentares

Pontos-chave

A «meteorização» é o conjunto de processos que, à superfície, alteram e desagregam as rochas «no local» (sem transporte). É o primeiro passo do ciclo sedimentar e distingue-se em dois tipos, muitas vezes atuando em conjunto: a meteorização «física» (mecânica) e a «química» (ver Fig. 1).

Meteorização física e química

MeteorizaçãoTabela com 3 colunas e 3 linhas, Dados: Característica · Meteorização física · Meteorização química; Efeito · Fragmenta (sem alterar a composição) · Altera a composição (novos minerais); Processos · Crioclastia, termoclastia, haloclastia · Dissolução, hidrólise, oxidação, carbonatação; Clima favorável · Frio ou desértico · Quente e húmidoCARACTERÍSTICAMETEORIZAÇÃO FÍSICAMETEORIZAÇÃO QUÍMICAEfeitoFragmenta (sem alterar acomposição)Altera a composição (novosminerais)ProcessosCrioclastia, termoclastia,haloclastiaDissolução, hidrólise,oxidação, carbonataçãoClima favorávelFrio ou desérticoQuente e húmidoFísica vs química
Fig. 1Fig. 1 — Os dois tipos de meteorização.
A meteorização «física» «fragmenta» a rocha em pedaços mais pequenos «sem alterar a sua composição química». Os principais processos são: a «crioclastia» (ou gelifração — a água que penetra nas fissuras congela, aumenta de volume e fratura a rocha), a «termoclastia» (dilatações e contrações por variações de temperatura), a «haloclastia» (cristalização de sais nas fissuras), a «descompressão» (alívio de pressão que fissura a rocha, formando diaclases) e a «bioclastia» (ação de raízes e animais). A fragmentação aumenta a superfície exposta, o que favorece a meteorização química.
A meteorização «química» «altera a composição» dos minerais, transformando-os em novos minerais mais estáveis à superfície. Os principais processos são: a «dissolução» (a água dissolve minerais solúveis, como o calcário — origem do carso); a «hidrólise» (reação com a água que transforma, por exemplo, os feldspatos em minerais de argila); a «oxidação» (reação com o oxigénio, como a dos minerais de ferro que ganham cor avermelhada); a «hidratação»; e a «carbonatação» (o CO₂ dissolvido na água forma ácido carbónico, que ataca o calcário).
A intensidade da meteorização depende do «clima» e do tipo de rocha. A meteorização química é «favorecida por climas quentes e húmidos» (mais água e calor aceleram as reações); a física predomina em climas frios (crioclastia) ou desérticos (termoclastia, haloclastia). Os dois tipos reforçam-se: a fragmentação física expõe mais superfície ao ataque químico.
Distinguir os dois tipos de meteorização e associar cada processo ao seu tipo (por exemplo, crioclastia = física; dissolução = química) é um objetivo frequente, muitas vezes a partir de uma paisagem ou de um caso concreto.
Exemplo resolvido

Classificar processos de meteorização

Classifica como física ou química: (a) crioclastia; (b) dissolução do calcário; (c) oxidação de minerais de ferro.

  1. 01Crioclastia

    O gelo fratura a rocha sem alterar a sua composição — meteorização física.

  2. 02Dissolução do calcário

    A água dissolve o carbonato de cálcio, alterando quimicamente a rocha — meteorização química.

  3. 03Oxidação do ferro

    A reação com o oxigénio transforma os minerais de ferro (nova composição) — meteorização química.

Resultado: (a) física; (b) química; (c) química.

Foco no Exame Nacional

  • Distinguir meteorização física e química e classificar cada processo.
  • Relacionar o tipo de meteorização com o clima.

Erros frequentes

  • Classificar a crioclastia como meteorização química — é física (fragmenta sem alterar a composição).
  • Considerar a meteorização um processo que envolve transporte — ela ocorre no local; o transporte é a fase seguinte.

Revisão ativa

Classifica como física ou química: (a) crioclastia; (b) dissolução do calcário; (c) oxidação de minerais de ferro. Justifica.

Evocação ativa

Recorda os pontos-chave — depois revela.

Fontes: Aprendizagens Essenciais de Biologia e Geologia — 11.º ano (Direção-Geral da Educação (DGE))

§ 02

Erosão, transporte e sedimentação#

●●○PadrãoLPAE-biologia-e-geologia-11-sedimentares

Pontos-chave

Depois de a rocha ser meteorizada, os produtos entram numa sequência de processos que os levam da origem ao local de deposição (ver Fig. 2). A «erosão» é a «remoção» dos materiais meteorizados pelos «agentes de geodinâmica externa» — a água corrente (rios), o vento, o gelo (glaciares), as ondas e a gravidade. É a erosão que separa os detritos da rocha-mãe e os coloca em movimento.

Génese de uma rocha sedimentar

Génese sedimentarGrafo, Rocha preexistente → Meteorização, Meteorização → Erosão, Erosão → Transporte, Transporte → Sedimentação, Sedimentação → Diagénese, Diagénese → Rocha sedimentarRochapreexistenteMeteorizaçãoErosãoTransporteSedimentaçãoDiagéneseRocha sedimentar
Fig. 2Fig. 2 — A sequência que origina uma rocha sedimentar.
O «transporte» é o deslocamento dos sedimentos por esses agentes. Durante o transporte, as partículas são «desgastadas» (tornam-se mais pequenas e arredondadas) e «selecionadas» por tamanho. Dois conceitos são importantes: a «competência» (o tamanho máximo das partículas que o agente consegue transportar, que depende da sua energia/velocidade) e a «capacidade» (a quantidade total de sedimento que transporta).
A «sedimentação» (deposição) ocorre quando o agente «perde energia» e já não consegue transportar os sedimentos, que se depositam. Como a competência diminui com a energia, depositam-se «primeiro os materiais maiores» (mais pesados) e, à medida que a energia baixa, os progressivamente mais finos — o que origina uma «seleção» dos sedimentos e a «estratificação» (deposição em camadas ou estratos).
O local onde os sedimentos se acumulam é o «ambiente sedimentar», que pode ser «continental» (rios, lagos, desertos, glaciares), «de transição» (deltas, praias, estuários) ou «marinho» (plataforma, mar profundo). Cada ambiente deixa características próprias na rocha (tipo de sedimento, fósseis, estruturas), permitindo mais tarde reconstituí-lo — aplicando o princípio do atualismo.
Compreender a sequência «meteorização → erosão → transporte → sedimentação» e o modo como a energia do agente controla a deposição (materiais maiores primeiro) é essencial para interpretar a génese e as características das rochas sedimentares.
Exemplo resolvido

Deposição por perda de energia

Explica por que um rio, ao chegar à foz e perder velocidade, deposita primeiro os cascalhos e só depois as areias e as argilas.

  1. 01Relacionar energia e competência

    A competência (tamanho máximo transportável) diminui com a velocidade/energia do rio.

  2. 02Início da perda de energia

    Ao abrandar, o rio deixa de conseguir transportar as partículas maiores (cascalhos), que se depositam primeiro.

  3. 03Continuação

    Com energia cada vez menor, depositam-se sucessivamente as areias e, por fim, as argilas (as mais finas) — originando estratos selecionados.

Resultado: A competência diminui com a energia; por isso depositam-se primeiro os maiores (cascalhos) e depois os finos (areias e argilas), originando uma seleção dos sedimentos.

Foco no Exame Nacional

  • Ordenar e distinguir os processos de erosão, transporte e sedimentação.
  • Relacionar a energia do agente com a granulometria dos sedimentos depositados.

Erros frequentes

  • Confundir meteorização (alteração no local) com erosão (remoção e início do transporte).
  • Pensar que os materiais finos se depositam primeiro — depositam-se primeiro os maiores (quando a energia é maior).

Revisão ativa

Explica por que, à medida que um rio desagua e perde velocidade, deposita primeiro os cascalhos e só depois as areias e as argilas.

Evocação ativa

Recorda os pontos-chave — depois revela.

Fontes: Aprendizagens Essenciais de Biologia e Geologia — 11.º ano (Direção-Geral da Educação (DGE))

§ 03

Diagénese#

●●○PadrãoLPAE-biologia-e-geologia-11-sedimentares

Pontos-chave

Os sedimentos depositados são, no início, materiais soltos (areia, lama, cascalho). A sua transformação em «rocha sedimentar consolidada» faz-se pela «diagénese» — o conjunto de processos, a baixa temperatura e pressão, que ocorrem após a deposição e «litificam» (consolidam) o sedimento. É a etapa final do ciclo sedimentar (ver Fig. 3).

Uma sequência estratificada

Estratoscoluna estratificada, 4 camadas, Dados: Argilito, Arenito, Calcário, Conglomeradoprofundidade (do mais recente ao mais antigo)Argilitosilte/argilaArenitoareiaCalcárioquimiogénico/biogénicoConglomeradocascalhoSequência estratificada
Fig. 3Fig. 3 — Estratificação: as rochas sedimentares dispõem-se em camadas (estratos).
A diagénese tem dois processos principais. A «compactação» resulta do peso dos sedimentos que se vão acumulando por cima: a pressão aproxima as partículas, reduz os espaços (poros) e «expulsa a água» que os preenchia. A «cimentação» consiste na «precipitação de minerais» (como carbonato de cálcio, sílica ou óxidos de ferro) a partir das águas que circulam entre as partículas; esses minerais funcionam como um «cimento» que une os grãos, dando coesão à rocha.
Da diagénese resulta a passagem de um sedimento solto a uma rocha coerente — por exemplo, uma areia solta transforma-se em «arenito», e uma lama em «argilito». A «estratificação» (a organização em camadas ou estratos), herdada da deposição sucessiva, é a estrutura mais característica das rochas sedimentares e fica preservada na rocha consolidada.
É importante notar que a diagénese decorre a «baixas temperatura e pressão», distinguindo-se do metamorfismo (que exige condições muito mais intensas). Enquanto a diagénese apenas consolida o sedimento, o metamorfismo transformaria a rocha, recristalizando os minerais — é uma questão de grau.
Compreender a diagénese como a etapa que «transforma o sedimento em rocha» (compactação + cimentação) completa a explicação da génese das rochas sedimentares e é frequentemente pedida na descrição desse processo.
Exemplo resolvido

Da areia ao arenito

Descreve como uma areia solta, depositada no fundo de uma bacia, se transforma num arenito.

  1. 01Acumulação

    Sobre a areia depositam-se mais sedimentos, cujo peso a comprime.

  2. 02Compactação

    A pressão aproxima os grãos e expulsa a água dos poros, reduzindo o espaço entre partículas.

  3. 03Cimentação

    Minerais precipitados das águas intersticiais unem os grãos, consolidando a areia num arenito coerente.

Resultado: A areia transforma-se em arenito por diagénese: compactação (peso, expulsão de água) seguida de cimentação (precipitação de um cimento que une os grãos).

Foco no Exame Nacional

  • Explicar a diagénese como litificação (compactação e cimentação).
  • Distinguir a diagénese do metamorfismo pelas condições de temperatura e pressão.

Erros frequentes

  • Confundir diagénese com metamorfismo — a diagénese ocorre a baixa T e P e apenas consolida o sedimento.
  • Esquecer a cimentação, reduzindo a diagénese só à compactação.

Revisão ativa

Descreve como uma areia solta se transforma num arenito, indicando os processos da diagénese envolvidos.

Evocação ativa

Recorda os pontos-chave — depois revela.

Fontes: Aprendizagens Essenciais de Biologia e Geologia — 11.º ano (Direção-Geral da Educação (DGE))

§ 04

Classificação das rochas sedimentares#

●●○PadrãoLPAE-biologia-e-geologia-11-sedimentares

Pontos-chave

As rochas sedimentares classificam-se, segundo a sua origem, em três grandes grupos (ver Fig. 4): «detríticas» (ou clásticas), «quimiogénicas» (de origem química) e «biogénicas» (de origem biológica ou organogénica). Muitas rochas reais têm origem mista, mas esta divisão organiza os casos típicos.

Classificação das rochas sedimentares

Rochas sedimentaresTabela com 3 colunas e 3 linhas, Dados: Grupo · Origem · Exemplos; Detríticas · Fragmentos de outras rochas (granulometria) · Conglomerado, arenito, argilito; Quimiogénicas · Precipitação química · Sal-gema, gesso, calcário; Biogénicas · Acumulação de restos de seres vivos · Calcário (conchas), carvãoGRUPOORIGEMEXEMPLOSDetríticasFragmentos de outras rochas(granulometria)Conglomerado, arenito,argilitoQuimiogénicasPrecipitação químicaSal-gema, gesso, calcárioBiogénicasAcumulação de restos deseres vivosCalcário (conchas), carvãoClassificação
Fig. 4Fig. 4 — Os três grupos de rochas sedimentares.
As rochas «detríticas» são formadas por «fragmentos» (detritos, clastos) de outras rochas, cimentados pela diagénese. Classificam-se pela «granulometria» (tamanho dos fragmentos): o «conglomerado» (e a brecha) tem fragmentos grandes, do tamanho de cascalho (> 2 mm); o «arenito» é formado por grãos de areia (0,06–2 mm); o «argilito» (ou pelito) é formado por partículas muito finas (silte e argila, < 0,06 mm). A granulometria reflete a energia do ambiente de deposição.
As rochas «quimiogénicas» formam-se por «precipitação química» de substâncias dissolvidas na água, quando esta fica saturada (por exemplo, por evaporação). Incluem os «evaporitos» — o «sal-gema» (halite) e o «gesso», que resultam da evaporação de água salgada — e muitos «calcários» (precipitação de carbonato de cálcio).
As rochas «biogénicas» (organogénicas) resultam da «acumulação de restos de seres vivos». São exemplos o «calcário» formado por conchas e carapaças (carbonato de cálcio de origem biológica), e o «carvão», formado pela acumulação e transformação de restos vegetais em ambientes pobres em oxigénio. Note-se que o calcário pode ter origem quimiogénica ou biogénica.
As rochas sedimentares têm grande importância: são as únicas que contêm «fósseis» (essenciais à datação e à reconstituição da vida) e albergam recursos fundamentais (água subterrânea, petróleo, carvão, sais). Classificar uma rocha sedimentar pela sua origem e granulometria é um objetivo frequente do Exame.
Exemplo resolvido

Classificar rochas sedimentares

Classifica quanto à origem: (a) conglomerado; (b) sal-gema; (c) carvão.

  1. 01Conglomerado

    É formado por fragmentos (cascalho) cimentados — rocha detrítica.

  2. 02Sal-gema

    Forma-se por precipitação química a partir da evaporação de água salgada — rocha quimiogénica (evaporito).

  3. 03Carvão

    Resulta da acumulação e transformação de restos vegetais — rocha biogénica.

Resultado: (a) detrítica; (b) quimiogénica; (c) biogénica.

Foco no Exame Nacional

  • Classificar rochas sedimentares em detríticas, quimiogénicas e biogénicas.
  • Relacionar a granulometria das rochas detríticas com a energia do ambiente de deposição.

Erros frequentes

  • Classificar o sal-gema como rocha detrítica — é quimiogénica (evaporito, precipitação química).
  • Confundir arenito e argilito — distinguem-se pela granulometria (areia vs partículas muito finas).

Revisão ativa

Classifica quanto à origem: (a) conglomerado; (b) sal-gema; (c) carvão. Justifica.

Evocação ativa

Recorda os pontos-chave — depois revela.

Fontes: Aprendizagens Essenciais de Biologia e Geologia — 11.º ano (Direção-Geral da Educação (DGE))

Conteúdo

Secção -- / 04

    • 01Meteorização◐
    • 02Erosão, transporte e sedimentação◐
    • 03Diagénese◐
    • 04Classificação das rochas sedimentares◐

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Sedimentação e rochas sedimentares

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Fontes

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