Formação das Rochas Sedimentares

As rochas sedimentares formam-se à superfície, ou próximo dela, e resultam da alteração, desagregação e rearranjo dos constituintes de uma rocha-mãe preexistente — sedimentar, metamorfica ou magmática — provocados por factores físicos, químicos e/ou biológicos.

A formação das rochas sedimentares engloba a sedimentogénese, que consiste na formação, transporte e deposição dos materiais provenientes da rocha-mãe, e a diagénese, responsável pela consolidação dos sedimentos e a sua transformação numa rocha consolidada.

Sedimentogénese

A sedimentogénese compreende as seguintes etapas:

Meteorização — processo de alteração e desagregação da rocha-mãe devido à sua exposição aos factores ambientais. A meteorização pode ser mecânica (física) ou química.

  • A meteorização mecânica pode resultar: — da expansão de fracturas devido à congelação da água retida no seu interior;
    — de dilatações e contracções diferentes dos minerais constituintes de uma rocha quando submetidos a grandes variações de temperatura;
    — da descompressão resultante da erosão das camadas que recobriam a rocha, o que provoca um alívio de carga e a fractura da rocha;
    — da acção mecânica da água, do vento e da actividade biológica resultante de galerias escavadas ou ampliadas pelos animais e do engrossamento das raízes que dilatam as fendas das rochas.
    Este tipo de meteorização provoca a desagregação da rocha em porções cada vez menores, designadas por clastos ou sedimentos detríticos.
  • A meteorização química consiste na transformação química dos minerais existentes na rocha-mãe devido, sobretudo, à acção da água e dos gases atmosféricos. Muitos dos minerais constituintes das rochas são estáveis no ambiente em que se formaram, mas tornam-se instáveis nas novas condições superficiais. Nessas condições, os minerais sofrem reacções químicas, de que são exemplos a carbonatação, a hidratação e a oxidação, dando origem a novos minerais. Um exemplo frequente de meteorização química é a sofrida pelos calcários, cujo mineral mais abundante é a calcite (carbonato de cálcio). A água, ao reagir com o CO2 da atmosfera, origina ácido carbónico. Através de um processo de carbonatação, esta água acidificada pode reagir com a calcite, dando origem a produtos solúveis que são transportados em solução. Em certas rochas calcárias, a meteorização química do carbonato de cálcio pro-voca a libertação de argilas ferruginosas existentes na matriz de calcite. Este processo dá origem a um material detrítico de aspecto avermelhado, a “terra rossa”. Este fenómeno de desagregação dos calcários é responsável pela formação de grutas em zonas calcárias ou pela destruição de património edificado com calcário ou mármore. As emissões de dióxido de carbono resultantes das combustões provocadas pelas actividades antrópicas aumentam o efeito de dissolução atrás referido.

Erosão — consiste na remoção dos fragmentos resultantes da meteorização da rocha-mãe. Os agentes mais comuns envolvidos neste processo são a água, o vento e os seres vivos, sendo a gravidade um factor também importante no processo.

Transporte — os fragmentos arrancados pela erosão à rocha-mãe vão sofrer um transporte mais ou menos longo. Os agentes de transporte são a água, o vento e Durante o transporte, os fragmentos sofrem uma diminuição de tamanho e um a mento gradual devido a processos erosivos. O grau de arredondamento dos clastos bem c sua dimensão dão indicações importantes sobre o tipo de transporte sofrido, a sua duraçã distancia percorrida pelos fragmentos. Outro fenómeno que ocorre durante o transporte é separação dos fragmentos em função do seu peso e do seu tamanho. Enquanto os clastos trans­portados pelo vento são muito bem calibrados devido ao grande poder selectivo do vento, os clastos transportados pelos glaciares são mal calibrados, verificando-se o transporte de detritos de dimensões muito variáveis. No transporte fluvial, a diminuição de tamanho dos clastos ao longo do curso do rio é acompanhada por uma maior uniformidade granulométrica. No decurso do transporte ocorre também uma selecção mineralógica dos elementos transportados, que se traduz na concentração relativa das espécies minerais mais resistentes, como o quartzo, à medida que as restantes se vão erodindo e alterando, como os feldspatos.

Deposição ou sedimentação — à medida que o agente de trans­porte perde energia, o transporte cessa e os sedimentos vão-se depo­sitando de acordo com o seu peso e o seu tamanho em camadas sucessivas. Essa acumulação em camadas pode ocorrer em ambien­tes terrestres, mas é mais vulgar em ambientes aquáticos (lacustres, fluviais e marinhos). Em regra, a deposição ocorre em camadas sobrepostas, os estratos. Os estratos estão separados por superfícies — as juntas de estratificação resultantes de alterações no processo de sedimentação. Cada estrato está coberto por outro, normalmente mais recente — tecto —, e recobre um estrato inferior mais antigo —muro. Normalmente ocorre a deposição horizontal dos estratos, mas, por vezes, pode ocorrer a estratificação entrecruzada.

Diagénese

Os sedimentos depositados vão, em seguida, sofrer um conjunto de transformações físicas, químicas e, por vezes, biológicas que conduzem à sua consolidação e transformação numa rocha sedimentar. À medida que novas camadas de sedimentos se depositam sobre as anterio­res, elas afundam e a pressão aumenta. Esse aumento de pressão provoca a compactação dos sedimentos (redução do volume e aumento da densidade por diminuição dos espaços intersti­ciais) e a sua desidratação (perda de água) de forma progressiva. Parte das substâncias em sus­pensão ou dissolvidas na água intersticial precipitam e originam um cimento que liga entre si os sedimentos — cimentação.