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Rocha sedimentar

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Médio Triássico sequência marinho marginal de siltitos (abaixo) e calcários (acima), Formação Virgin, do sudoeste Utah, EUA

Rochas sedimentares são tipos de rocha que são formados pela deposição de material na Terra superfície 's e dentro de corpos de água. A sedimentação é o nome coletivo para processos que causam mineral e / ou (partículas orgânicas detrito) para liquidar e acumular ou minerais para precipitar a partir de uma solução . As partículas que formam uma rocha sedimentar acumulando são chamados sedimentos . Antes de ser depositado, foi formada por sedimentos intemperismo e erosão em uma área de origem e, em seguida, transportado para o local de deposição de água , vento , gelo , movimento de massa ou geleiras que são chamados de agentes de desnudamento.

A tampa da rocha sedimentar dos continentes da crosta terrestre é extensa, mas a contribuição total das rochas sedimentares é estimada em apenas 8% do volume total da crosta. As rochas sedimentares são apenas uma fina camada sobre uma crosta que consiste principalmente de ígneas e metamórficas . As rochas sedimentares são depositados em camadas como estratos, formando uma estrutura chamada roupa de cama. O estudo das rochas sedimentares e estratos rochosos fornece informações sobre o subsuperficial que é útil para engenharia civil , por exemplo na construção de estradas, casas , túneis, canais ou outras construções. As rochas sedimentares também são importantes fontes de recursos naturais, como carvão , combustíveis fósseis , água potável ou minérios.

O estudo da seqüência de estratos de rochas sedimentares é a principal fonte para o conhecimento científico sobre a história da Terra , incluindo palaeogeography, paleoclimatology eo história de vida. O disciplina científica que estuda as propriedades e origem das rochas sedimentares é chamado sedimentologia. Sedimentologia é tanto parte de geologia e geografia física e sobrepõe-se, em parte, com outras disciplinas no Ciências da terra, tais como pedologia , geomorfologia, geoquímica ou geologia estrutural.

Classificação genética

Com base nos processos responsáveis pela sua formação, rochas sedimentares podem ser subdivididos em quatro grupos: sedimentares clastic rochas, bioquímicos (ou biogênicos) rochas sedimentares, rochas sedimentares química e uma quarta categoria para "outras" rochas sedimentares formadas por impactos, vulcânico, e outros processos menores.

Rochas sedimentares clásticas

Claystone depositado em Glacial Lake Missoula, Montana, Estados Unidos . Observe a muito fina e plana da cama, comum para distal deposição lacustres.

Clásticos rochas sedimentares são compostos de silicatos minerais e fragmentos de rocha que foram transportados pelos fluidos em movimento (como a carga de cama, carga suspensa, ou por sedimentos gravidade flui) e foram depositados quando esses fluidos veio para descansar. Rochas clásticas são compostas basicamente de quartzo , feldspato , rocha fragmentos (líticos), minerais de argila, e mica; numerosos outros minerais podem estar presentes como acessórios e pode ser importante localmente.

Sedimento clástico e rochas sedimentares clásticas assim, são subdivididos de acordo com o tamanho de partícula dominante (diâmetro). A maioria dos geólogos usam o Udden-Wentworth escala de tamanho de grãos e dividir sedimentos não consolidados em três frações: cascalho (> 2 mm de diâmetro), areia (1/16 a 2 mm de diâmetro), e lama ( barro é <1/256 mm e silte está entre 1/16 e 1/256 mm). A classificação de rochas sedimentares clásticas paralelo do presente regime; conglomerados e brechas são feitos principalmente de cascalho, arenitos são feitos principalmente de areia , e mudrocks são feitos principalmente de lama. Esta subdivisão tripartite é espelhado pelas grandes categorias de rudites, arenitos e lutitos, respectivamente, na literatura mais antiga.

Subdivisão destes três grandes categorias é baseada em diferenças na forma clast ( conglomerados e brechas), composição ( arenitos), tamanho e / ou textura de grão ( mudrocks).

Conglomerados e brechas

Conglomerados são predominantemente composto por arredondada cascalho e brechas são compostos por predominantemente angular cascalho.

Arenitos

Esquemas de classificação Sandstone variam muito, mas a maioria dos geólogos têm adotado o esquema de Dott, que usa a abundância relativa de quartzo, feldspato, e os grãos-quadro líticos ea abundância de matriz enlameada entre esses grãos maiores.

Composição dos grãos-quadro
A abundância relativa de grãos de areia-quadro tamanho determina a primeira palavra em um nome de arenito. Para fins de nomeação, a abundância de grãos de enquadramento é normalizado para quartzo , feldspato e fragmentos líticos formados a partir de outras rochas. Estes são os três componentes mais abundantes de arenitos; todos os outros minerais são considerados acessórios e não utilizado na nomeação do rock, independentemente da abundância.
  • Arenitos de quartzo têm> 90% de grãos de quartzo
  • Arenitos feldspáticos têm <90% de grãos de quartzo e feldspato grãos mais do que grãos líticos
  • Arenitos líticas têm <90% de grãos de quartzo e grãos mais líticos do que grãos de feldspato
Abundância de matriz entre os grãos de areia lamacenta
Quando as partículas de tamanho de areia são depositados, o espaço entre os grãos de areia ou permanece aberta ou é enchido com lama (sedimentos e / ou argila de tamanho de partícula).
  • Arenitos "limpos" com espaço de poros abertos (que mais tarde pode ser preenchido com cimento) são chamados arenitos
  • Arenitos Muddy com abundante (> 10%) matriz enlameada são chamados Wackes.

Seis nomes de arenito são possíveis usando descritores para composição de grãos (quartzo, feldspathic-, e lithic-) e quantidade de matriz (wacke ou arenito). Por exemplo, um arenito de quartzo seria composta principalmente de (> 90%) grãos de quartzo e tem pouca / nenhuma matriz argilosa entre os grãos, um wacke lítica teria abundantes grãos líticos (<90% de quartzo, o restante teria mais do que liticos feldspato ) e abundante matriz enlameada, etc.

Embora o esquema de classificação Dott é amplamente utilizado por sedimentologists, nomes comuns, como greywacke, arkose, e quartzo arenito ainda são amplamente utilizados por não-especialistas e na literatura popular.

Mudrocks

Lower Antelope Canyon foi esculpido em torno arenito por tanto desgaste mecânico e intemperismo químico. Vento, areia e água enchentes são os agentes de intemperismo primários.

Mudrocks são rochas sedimentares composto de pelo menos 50% silt- e barro partículas -sized. Estas partículas relativamente refinadas são comumente transportados como partículas suspensas por fluxo turbulento em água ou ar, e depositado como as calmarias de fluxo e as partículas resolver fora dos suspensão.

A maioria dos autores atualmente usam o termo "mudrock" para se referir a todas as rochas compostas predominantemente de lama. Mudrocks pode ser dividido em siltstones (predominantemente compostas de partículas de tamanho silte-), mudstones (subiguais mistura de partículas de tamanho e silt- argila) e argilitos (composto principalmente por partículas de tamanho de argila). A maioria dos autores usam " xisto "como um termo para um mudrock físsil (independentemente do tamanho de grão), embora alguns literatura mais antiga utiliza o termo "xisto" como sinônimo de mudrock.

Bioquímicas rochas sedimentares

Afloramento do Ordoviciano xisto betuminoso ( kukersite), no norte da Estónia

Bioquímicas rochas sedimentares são criadas quando os organismos usam materiais dissolvidos no ar ou água para construir o seu tecido. Os exemplos incluem:

  • A maioria dos tipos de calcário são formados a partir dos esqueletos calcários de organismos tais como corais, moluscos, e foraminíferos.
  • Carvão que forma como as plantas remover carbono da atmosfera e se combinam com outros elementos para construir seu tecido.
  • Depósitos de silex formada a partir da acumulação de esqueletos de organismos microscópicos siliciosos tais como radiolaria e diatomáceas.

Rochas sedimentares químicas

Formas de rochas sedimentares químicas quando constituintes minerais em solução tornar-se supersaturada e inorganically precipitar. Químicos comuns incluem rochas sedimentares oolítica calcário e rochas compostas de minerais, tais como evaporíticos halita (sal-gema), silvinita, barita e gesso .

"Outros" rochas sedimentares

Esta quarta categoria variado inclui rochas formadas por Fluxos piroclásticos, brechas de impacto, brechas vulcânicas e outros processos relativamente incomuns.

Esquemas de classificação de composição

Alternativamente, rochas sedimentares podem ser subdivididos em grupos de composição com base em sua mineralogia:

  • Rochas sedimentares siliciclásticas, como descrito acima, são predominantemente composta de minerais de silicato. O sedimento que compõe essas rochas foi transportado como carga cama, carga suspensa, ou por sedimentos gravidade flui. Siliciclásticas rochas sedimentares são subdivididos em conglomerados e brechas, arenito, e mudrocks.
  • Carbonato de rochas sedimentares são compostos de calcita (CaCO 3 romboédrica), aragonite (ortorrômbica CaCO3), dolomite (CaMg (CO3) 2), e outros minerais de carbonato com base no CO 2-
    3 iónica. Exemplos comuns incluem calcário e dolostone.
  • Evaporíticos rochas sedimentares são compostos de minerais formados a partir da evaporação de água. Os minerais mais comuns são evaporíticos carbonatos (calcita e outros com base em CO 2
    3), cloretos ( halita e outros construídos em Cl -), e sulfatos ( gipsita e outros construídos no SO 2-
    4). Rochas evaporíticos geralmente incluem abundante halita (sal-gema), gesso , e anidrita.
  • Rochas sedimentares orgânicos ricos têm quantidades significativas de material orgânico, geralmente num excesso de 3% de carbono orgânico total. Exemplos comuns incluem carvão , óleo de xisto , bem como rochas geradoras de petróleo e gás natural.
  • Rochas sedimentares siliciosas são quase inteiramente composto de sílica (SiO2), tipicamente na forma de chert, opala, calcedônia ou outras formas microcristalinas.
  • Ricos em ferro rochas sedimentares são compostas de> 15% de ferro; as formas mais comuns são formações ferríferas e ironstones
  • Fosfatados rochas sedimentares são compostas de minerais de fosfato e conter mais de 6,5% de fósforo ; exemplos incluem depósitos de fosfato, nódulos camas osso, e mudrocks fosfatados

Deposição e diagenesis

Transporte de sedimentos e deposição

-Estratificação cruzada e vasculhar em uma multa arenito; o Formação Logan ( Mississippian) do Condado de Jackson, Ohio.

Sedimentares rochas são formadas quando sedimento é depositada fora do ar, gelo, vento, gravidade ou fluxos de água que transportam as partículas em suspensão. Este sedimento é muitas vezes formada quando intemperismo e erosão quebrar uma rocha em material solto em uma área de origem. O material é então transportados a partir da área da fonte para a área de deposição. O tipo de sedimento transportado depende da geologia da interior (a área de origem do sedimento). No entanto, algumas rochas sedimentares, como evaporites, são compostas de materiais que se formou no local de deposição. A natureza de uma rocha sedimentar, portanto, não depende apenas do fornecimento de sedimentos, mas também no ambiente de deposição sedimentar em que se formou.

Diagênese

Solução a pressão no trabalho em um rocha clastic. Enquanto o material se dissolve em locais onde os grãos ficam em contacto, o material cristaliza a partir da solução (como o cimento) em espaços de poros abertos. Isto significa que há um fluxo líquido de material a partir de áreas sob alto estresse para aqueles com menos de baixo estresse. Como resultado, torna-se a rocha mais compacta e mais difícil. Areia solta pode se tornar arenito desta forma.

O termo diagenesis é usado para descrever todos os químicos, físicos, biológicos e alterações, incluindo cimentação, sofrido por um sedimento após sua deposição inicial, exclusiva de intemperismo superfície. Alguns destes processos para fazer com que o sedimento consolidar: um compacto, formas substância sólida de material solto. Rochas sedimentares jovens, especialmente aqueles de Idade Quaternário (o período mais recente da escala de tempo geológico ) são muitas vezes ainda não consolidada. Como deposição de sedimentos se acumulam, o sobrecarregar (ou litostática) aumentos de pressão e um processo conhecido como litificação ocorre.

As rochas sedimentares são muitas vezes saturado com água do mar ou águas subterrâneas, em que pode dissolver minerais ou minerais a partir do qual pode precipitar. Minerais precipitam reduzir o espaço poroso em uma rocha, um processo chamado cimentação. Devido à diminuição do espaço dos poros, o original connate fluidos são expelidos. Os minerais precipitados formam um cimento e fazer a rocha mais compacto e competente. Desta forma, clastos soltos em uma rocha sedimentar pode se tornar "colados" juntos.

Quando sedimentação continua, uma camada de rocha mais velha torna-se mais enterrada como resultado. A pressão litostática nos aumentos de rocha, devido ao peso do sedimento sobrejacente. Isto faz com que a compactação, a um processo no qual os grãos reorganizar mecanicamente. A compactação é, por exemplo, um processo importante diagenetic em argila, que pode inicialmente consistir de 60% de água. Durante a compactação, esta água intersticial é pressionado para fora de espaços porosos. Compacation também pode ser o resultado da dissolução dos grãos por solução pressão. O material dissolvido precipita novamente em espaços abertos dos poros, o que significa que existe um fluxo líquido do material para dentro dos poros. No entanto, em alguns casos, um certo dissolve minerais e não precipitar novamente. Este processo é chamado lixiviação e aumenta o espaço dos poros na rocha.

Alguns bioquímicos processos, como a atividade de bactérias , pode afetar os minerais em uma rocha e, portanto, são vistos como parte de diagenesis. Fungos e Plantas (por sua raízes) e vários outros organismos que vivem abaixo da superfície também pode influenciar diagénese.

Enterro de pedras devido à sedimentação contínuo leva a um aumento da pressão e temperatura, o que estimula a certas reacções químicas. Um exemplo são as reações por que material orgânico se transforma linhita ou carvão . Quando o aumento da temperatura e pressão ainda mais, o reino da diagenesis abre caminho para metamorfismo, o processo que forma rocha metamórfica .

Propriedades

Um pedaço de um formação de ferro em faixas, um tipo de rocha que consiste em camadas alternadas com ferro (III), óxido de (vermelho) e óxido de ferro (II) (cinzento). BIFs eram em sua maioria formado durante a pré-cambriano , quando a atmosfera ainda não era rica em oxigênio. Grupo Moories, Barberton Greenstone Belt, ?frica do Sul .

Cor

A cor de uma rocha sedimentar é muitas vezes determinado principalmente por ferro , um elemento com dois grandes óxidos: óxido de ferro (II) e ferro (III) óxido. Ferro (II) óxido únicas formas sob circunstâncias anóxicas e dá a rocha uma cor cinza ou esverdeada. Óxido de ferro (III) é muitas vezes sob a forma do mineral hematita e dá a rocha avermelhada a cor acastanhada. Em climas continentais áridas rochas estão em contacto directo com a atmosfera, e a oxidação é um processo importante, dando a rocha uma cor vermelho ou laranja. Seqüências de espessura de rochas sedimentares vermelhas formadas em climas áridos são chamados camas vermelhas. No entanto, uma cor vermelha não significa necessariamente que o rock formada em um ambiente continental ou clima árido.

A presença de material orgânico pode colorir uma rocha preta ou cinza. O material orgânico é formado na natureza a partir de organismos, principalmente de plantas mortas. Normalmente, esse material eventualmente decai por oxidação ou a actividade bacteriana. Em circunstâncias anóxicas, no entanto, o material orgânico não pode decair e torna-se um sedimento escuro, rico em material orgânico. Esta, pode por exemplo, ocorrer na parte inferior de mares profundos e lagos. Há pouca corrente de água em tais ambientes, de modo oxigênio da água de superfície não é trazido para baixo, e os sedimentos depositados normalmente é um barro escuro bem. Rochas escuras ricos em material orgânico são, portanto, muitas vezes folhelhos.

Textura

Que mostra o diagrama bem classificadas (à esquerda) e mal-classificadas (à direita) grãos.

O tamanho, forma e orientação de clastos ou minerais em uma rocha é chamada de textura. A textura é uma propriedade pequena escala de uma rocha, mas determinado muitas das suas propriedades de grande escala, tais como a densidade , porosidade ou permeabilidade.

Rochas clásticas ter uma "textura clastic ', o que significa que eles consistem de clastos. A orientação destes clastos 3D é chamado o tecido da rocha. Entre os clastos a rocha pode ser composto por um ou uma matriz de cimento (este último pode ser constituído por cristais de um ou mais minerais precipitados). O tamanho e forma de clastos pode ser usado para determinar a velocidade e direcção de atual no ambiente sedimentar onde a rocha foi formada; bem, lama calcária única instala-se em água quieta, enquanto cascalho e clastos maiores só são depositados pela água rapidamente se movendo. A dimensão do grão de uma pedra é normalmente expressa com o Escala Wentworth, embora escalas alternativas são usados às vezes. A dimensão do grão pode ser expresso como um diâmetro ou um volume, e é sempre um valor médio - uma pedra é composta de clastos com tamanhos diferentes. O distribuição estatística dos tamanhos de grãos é diferente para diferentes tipos de rochas e é descrito em uma propriedade chamada triagem do rock. Quando todos os clastos são mais ou menos do mesmo tamanho, a rocha é chamado de 'bem-ordenada ", quando há uma grande propagação no tamanho do grão, a rocha é chamado de" mal classificadas ".

Diagrama mostrando o e arredondamento esfericidade dos grãos.

A forma de clastos pode reflectir a origem da rocha.

Coquina, uma rocha composta de clastos de conchas quebradas, só pode formar na água energético. A forma de um clastos pode ser descrito por meio de quatro parâmetros:

  • A textura de superfície descreve a quantidade de alívio de pequena escala da superfície do grão, que é muito pequena para influenciar a forma geral.
  • arredondamento descreve a suavidade da forma geral de um grão.
  • ' Esfericidade "descreve o grau em que o grão se aproxima de uma esfera .
  • ' Forma de grãos 'descreve a forma do grão tridimensional.

Rochas sedimentares químicos têm uma textura não-clastic, consistindo inteiramente de cristais. Para descrever uma tal textura apenas o tamanho médio dos cristais e o tecido são necessárias.

Mineralogia

A maioria das rochas sedimentares conter quartzo (especialmente rochas siliciclásticas) ou calcita (especialmente rochas carbonáticas). Em contraste com as rochas ígneas e metamórficas, uma rochas sedimentares geralmente contém muito poucas principais minerais diferentes. No entanto, a origem dos minerais em uma rocha sedimentar é frequentemente mais complexos do que aqueles em uma rocha ígnea. Minerais em uma rocha sedimentar pode ter se formado por precipitação durante a sedimentação ou diagenesis. No segundo caso, o precipitado mineral pode ter crescido mais de uma geração mais velha de cimento. Uma história diagenetic complexo pode ser estudada pela mineralogia óptica, utilizando um microscópio petrográfico.

Carbonato de rochas consistem predominantemente de carbonato de minerais como calcita , aragonite ou dolomite. Ambos cimento e clastos (incluindo fósseis e ooids) de uma rocha carbonática pode consistir de minerais de carbonato. A mineralogia de uma rocha clastic é determinada pelo material fornecido a partir da área da fonte, do modo de transporte para o local de deposição e a estabilidade de um determinado mineral. A estabilidade dos principais minerais da rocha de formação (a sua resistência à intempérie) é expressa pela Série reacção de Bowen. Nesta série, o quartzo é mais estável, seguido por feldspato , micas, e outros minerais menos estáveis que só estão presentes quando pouco desgaste ocorreu. A quantidade de desgaste depende essencialmente da distância da área a fonte, o clima local e o tempo que levou para o sedimento para ser transportado para lá. Em rochas sedimentares mais, mica, feldspato minerais e menos estáveis reagiram a minerais de argila como caulinita, ilita ou smectite.

Fósseis

Camadas ricas em fósseis em uma rocha sedimentar, Año Nuevo State Reserve, California .

Entre os três principais tipos de rochas, os fósseis são mais comumente encontrados em rochas sedimentares. Ao contrário da maioria ígneas e metamórficas, rochas sedimentares formam a temperaturas e pressões que não destroem os restos fósseis. Muitas vezes, estes fósseis somente poderá ser visível quando estudados sob um microscópio ( microfossils) ou com um lupa.

Organismos mortos na natureza geralmente são rapidamente removidas por catadores, bactérias , apodrecendo e erosão, sedimentação, mas pode contribuir para circunstâncias excepcionais em que estes processos naturais são incapazes de trabalhar, causando fossilização. A possibilidade de fossilisation é maior quando a velocidade de sedimentação é alta (de modo que uma carcaça é rapidamente enterrado), em ambientes anóxicos (onde ocorre pouca actividade bacteriana) ou quando o organismo tinha um esqueleto particularmente difícil. Maiores, fósseis bem preservados são relativamente raros.

Burrows numa turbidite, feita por crustáceos . Formação San Vincente (início do Eoceno ) do Bacia Ainsa, sul foreland do Pirinéus.

Os fósseis podem ser ambos os restos diretos ou marcas de organismos e seus esqueletos. Mais comumente preservadas são as partes mais duras de organismos, como ossos, conchas, arborizado tecido de plantas. Tecidos moles tem uma chance muito menor de serem preservados e fossilizados tecido macio e de animais mais velhos de 40 milhões de anos é muito raro. Impressões de organismos feitas em vida são chamados traços fósseis. São exemplos tocas, cópias do pé, etc.

Ser parte de uma rocha sedimentar ou metamórfica, fósseis sofrer o mesmo processos diagenéticos como aquela pedra. Uma concha consistindo de calcite pode dissolver-se por exemplo, enquanto um cimento de sílica, em seguida, enche a cavidade. Da mesma forma, os minerais de precipitação pode preencher cavidades anteriormente ocupadas por vasos sanguíneos, tecido vascular ou de outros tecidos moles. Isso preserva a forma do organismo, mas altera a composição química, de um processo chamado permineralisation. Os minerais mais comuns em cimentos permineralisation são carbonatos (especialmente calcite), as formas de silica amorfa ( calcedônia, sílex, chert) e pirita . No caso dos cimentos de sílica, o processo é denominado litificação.

A alta pressão e temperatura, a material orgânico de um organismo morto submetido a reacções químicas nas quais voláteis, como água e dióxido de carbono são expulsos. O fóssil, no final, é constituído por uma fina camada de carbono puro, ou a sua forma mineralizada, grafite. Esta forma de fossilização é chamado carbonização. É particularmente importante para plantas fósseis. O mesmo processo é responsável pela formação de combustíveis fósseis como linhita ou carvão .

Estruturas sedimentares primárias

-Estratificação cruzada em um fluviatile arenito, Oriente Old Red Sandstone ( Devoniano ) em Bressay, Ilhas Shetland
A Elenco flauta, um tipo de marcação única, a partir da Penhascos do livro de Utah
Marcas de ondas formadas por uma corrente em um arenito que mais tarde foi inclinado ( Haßberge, Bavaria)

Estruturas em rochas sedimentares podem ser divididos em estruturas "primárias" (formadas durante a deposição) e estruturas de "secundárias" (formadas após a deposição). Ao contrário de texturas, as estruturas são sempre características de grande escala que podem ser facilmente estudadas no campo. Estruturas sedimentares pode dizer algo sobre o ambiente sedimentar ou pode servir para contar de que lado originalmente enfrentou onde tectônica ter inclinado ou virado camadas sedimentares.

As rochas sedimentares são estabelecidas em camadas denominadas camas ou estratos. Uma cama é definida como uma camada de rocha que tem uma uniforme litologia e textura. Camas formar pela deposição de camadas de sedimentos em cima uns dos outros. A seqüência de camas que caracteriza rochas sedimentares é chamado roupa de cama. Camas de solteiro pode ser um par de centímetros a vários metros de espessura. Finer, camadas menos pronunciadas são chamados de lâminas ea estrutura se forma em uma rocha é chamado laminação. Lâminas são geralmente menos do que alguns centímetros de espessura. Apesar de roupas de cama e laminação são muitas vezes inicialmente horizontal na natureza, isso nem sempre é o caso. Em alguns ambientes, camas são depositados a um (geralmente pequena) do ângulo. Às vezes, vários conjuntos de camadas com diferentes orientações existir na mesma rocha, uma estrutura chamada -estratificação cruzada. Formas de roupa de cama Cruz quando a erosão ocorre em pequena escala durante a deposição, cortar parte das camas. Camas mais recentes formar, em seguida, em um ângulo para os mais velhos.

O oposto de cross-roupa de cama é laminação paralela, onde todos camadas sedimentares é paralelo. Com lâminas, as diferenças são geralmente causadas por mudanças cíclicas no aporte de sedimentos, causadas por exemplo por mudanças sazonais na precipitação, temperatura ou atividade bioquímica. Lâminas que representam mudanças sazonais (semelhante ao anéis de árvores) são chamados varves. Qualquer rocha sedimentar composta de milímetro ou mais finas camadas de escala podem ser nomeados com a laminite termo geral. Algumas rochas não têm laminação em tudo, o seu carácter estrutural é chamado cama enorme.

Gradual cama é uma estrutura, onde as camas com um tamanho de grão menor ocorrer em cima de leitos com grãos maiores. Esta estrutura se forma quando a água fluindo rápido pára de fluir. Clastos maiores, mais pesados em suspensão resolver clastos primeiro, depois menores. Embora cama graduada pode formar em muitos ambientes diferentes, que é característica para correntes de turbidez.

O bedform (a superfície de um leito em particular) pode ser indicativa de um ambiente especial também sedimentar. Exemplos de formas de cama incluem dunas e marcas onduladas. Marcações únicos, tais como marcas de ferramentas e moldes de flauta, são bosques cavado em uma camada sedimentar que são preservadas. Estas são muitas vezes estruturas alongadas e podem ser usados para estabelecer a direcção do fluxo durante a deposição.

As estrias onduladas formar também em água corrente. Existem dois tipos: ondulações onda assimétrica e simétrica ondulações atuais. Ambientes onde a corrente é num sentido, tais como rios, produzem ondulações assimétricos. O flanco mais de tais ondulações está orientada oposta à direcção da corrente. Ondulações onda ocorrer em ambientes onde as correntes ocorrem em todas as direções, como planícies de maré.

Outro tipo de formulário de cama são mudcracks, causada pela desidratação de sedimentos que, ocasionalmente, fique acima da superfície da água. Tais estruturas são comumente encontrados em planícies de maré ou apontar bares ao longo dos rios.

Estruturas sedimentares secundárias

Halite molde de cristal em dolomita, Formação Paadla ( Siluriano ), Saaremaa, Estónia.

Estruturas sedimentares secundárias são estruturas em rochas sedimentares que se formaram após a deposição. Tais estruturas formar por processos químicos, físicos e biológicos dentro do sedimento. Eles podem ser indicadores de circunstâncias após a deposição. Alguns podem ser utilizados como forma-se critérios.

Presença orgânica em um sedimento pode deixar mais vestígios do que apenas fósseis. Faixas preservadas e são exemplos de tocas traços fósseis (também chamados de icnofósseis). Alguns traços fósseis, tais como pegadas de dinossauros ou os primeiros seres humanos podem capturar a imaginação humana, mas esses traços são relativamente raros. A maioria dos icnofósseis são tocas de moluscos e artrópodes . Este buraqueira é chamado bioturbation por sedimentologists. Ele pode ser um indicador valioso do ambiente biológico e ecológico após o sedimento foi depositado. Por outro lado, a actividade de enterramento de organismos podem destruir outras estruturas (primários) no sedimento, fazendo uma reconstrução mais difícil.

Concreções de silex em giz, Formação Lefkara Médio (superior Paleoceno ao meio Eoceno ), Chipre .

Estruturas secundárias também pode ter sido formado pela diagénese ou a formação de um solo ( pedogênese) quando um sedimento é exposta acima do nível da água. Um exemplo de uma estrutura diagenetic comum em rochas carbonáticas é um stylolite. Estilólitos são planos irregulares foram material foi dissolvido nos fluidos de poros na rocha. O resultado da precipitação de uma determinada espécie química pode ser coloração e coloração de rocha, ou a formação de concreções. Concreções são aproximadamente corpos concêntricos, com uma composição diferente da rocha hospedeira. Sua formação pode ser o resultado da precipitação localizada devido a pequenas diferenças na composição ou porosidade da rocha hospedeira, como em torno de fósseis, dentro de tocas ou ao redor das raízes das plantas. Em rochas carbonáticas, tais como ou calcário giz, chert ou concreções de pedra são comuns, enquanto que arenitos terrestres podem ter concreções de ferro. Concreções de calcita em argila são chamados concreções septarian.

Após a deposição, processos físicos pode deformar-se o sedimento, formando uma terceira classe de estruturas secundárias. Densidade contrastes entre diferentes camadas sedimentares, como entre areia e argila, pode resultar em estruturas de fogo ou carga lança, formado por invertido diapirism. O diapirism faz com que a camada superior mais densa a afundar-se a outra camada. Às vezes, contraste de densidade pode resultar ou crescer quando uma das litologias desidrata. Argila pode ser facilmente comprimido, como resultado da desidratação, enquanto a areia retém o mesmo volume e torna-se relativamente menos denso. Por outro lado, quando o pore pressão do fluido em uma camada de areia supera um ponto crítico a areia pode fluir através sobrepondo camadas de argila, formando discordantes corpos de rocha sedimentar chamados diques sedimentares (o mesmo processo pode formar vulcões de lama na superfície).

Um dique sedimentar também pode ser formado em um clima frio, onde o solo é permanentemente congelado durante uma grande parte do ano. Geada intemperismo podem formar rachaduras no solo que se enchem de escombros de cima. Tais estruturas podem ser utilizadas como indicadores climáticas, bem como vias estruturas.

Contrastes de densidade também pode causar pequena escala com falha , mesmo enquanto continua a sedimentação (sin-sedimentar falha). Tal com falha também pode ocorrer quando as grandes massas de sedimento não litificado são depositadas sobre uma inclinação, tal como pelo lado da frente de um delta ou o talude continental. Instabilidades em tais sedimentos pode resultar em caindo. As estruturas resultantes na rocha são sin-sedimentar dobras e falhas, que podem ser difíceis de distinguir de dobras e falhas formadas por forças tectônicas em rochas litificadas.

Ambientes sedimentares

O cenário em que se forma uma rocha sedimentar é chamado o ambiente sedimentar. Cada ambiente tem uma combinação característica de processos geológicos e circunstâncias. O tipo de sedimento que se deposita é não só dependente do sedimento que é transportado para um lugar, mas também no próprio ambiente.

Um marine ambiente significa a rocha foi formada em um mar ou oceano . Muitas vezes, é feita uma distinção entre os ambientes marinhos rasos e profundos. Profundo marinho geralmente se refere a ambientes de mais de 200 m abaixo da superfície da água. Ambientes marinhos rasos existir ao lado da orla costeira e pode estender-se para fora para os limites da plataforma continental. A água em tais ambientes geralmente tem uma energia maior do que em ambientes profundas, porque de a atividade das ondas. Isto significa que as partículas mais grosseiras do sedimento pode ser transportado e o sedimento depositado pode ser mais grossa do que em ambientes profundas. Quando o sedimento disponível é transportado a partir do continente, uma alternância de areia , argila e lama é depositada. Quando o continente está longe, a quantidade de tais sedimentos trazidos pode ser pequeno, e processos bioquímicos dominar o tipo de rocha que se forma. Especialmente em climas quentes, ambientes marinhos rasos ver longe da costa, principalmente deposição de rochas carbonáticas. A água morna rasa é um habitat ideal para muitos organismos pequenos que constroem esqueletos de carbonato. Quando esses organismos morrem seus esqueletos vão para o fundo, formando uma espessa camada de lama calcária que podem lithify em calcário. Ambientes marinhos rasos quentes também são ambientes ideais para recifes de coral, onde o sedimento consiste principalmente dos esqueletos calcários de organismos maiores.

Em ambientes marinhos profundos, a corrente de água sobre o fundo do mar é pequena. Somente as partículas finas podem ser transportados para esses locais. Normalmente sedimentos depositando no fundo do oceano são argila fina ou pequenos esqueletos de micro-organismos. Às 4 km de profundidade, a solubilidade de carbonatos aumenta dramaticamente (a zona de profundidade, onde isto acontece é chamado o lysocline). Sedimento calcário que afunda abaixo do lysocline dissolver, por isso não pode ser formado calcário abaixo desta profundidade. Esqueletos de microrganismos formados de sílica (tal como radiolarians) ainda depositar embora. Um exemplo de uma rocha formada de esqueletos de sílica é radiolarite. Quando o fundo do mar tem uma pequena inclinação, por exemplo, no taludes continentais, a cobertura sedimentar pode se tornar instável, fazendo com que correntes de turbidez. Correntes de turbidez são perturbações violentas do ambiente marinho normalmente bastante profundo e pode provocar a deposição instantânea geologicamente falando de grandes quantidades de sedimentos, como areia e lodo. A sequência de rocha formada por uma corrente de turbidez é chamado um turbidite.

A costa é um ambiente dominado pela ação das ondas. Na praia , os sedimentos grossos dominantemente como areia ou cascalho é depositado, muitas vezes misturado com fragmentos de conchas. Planícies de maré e cardumes são lugares que às vezes secam por causa da maré . Eles são, muitas vezes através do corte por sulcos, onde a corrente é forte e o tamanho de grão do sedimento depositado é maior. Onde ao longo de uma costa (ou a costa de um mar ou um lago) rios entrar no corpo de água, deltas podem formar. Estes são grandes acumulações de sedimentos transportados a partir do continente para lugares em frente à foz do rio. Deltas são predominantemente composta por sedimentos clásticos.

A rocha sedimentar formada sobre a terra tem um ambiente sedimentar continental. Exemplos de ambientes continentais são lagoas, lagos, pântanos, planícies aluviais e leques aluviais. Na água calma de pântanos, lagos e lagoas, sedimento fino é depositado, misturado com materiais orgânicos provenientes de plantas e animais mortos. Em rios, a energia da água é muito mais elevado e o material transportado consiste de sedimentos clastic. Além de transporte por água, nos sedimentos pode em ambientes continentais também ser transportados pelo vento ou geleiras. Sedimento transportado pelo vento é chamado eólica e está sempre muito bem ordenados, enquanto sedimento transportado por uma geleira é chamado glacial e é caracterizada por muito má classificação.

Fácies sedimentares

Ambientes sedimentares geralmente existem lado a lado em certas sucessões naturais. Uma praia, onde a areia e cascalho é depositado, é geralmente limitada por um ambiente marinho um pouco mais fundo no mar, onde os sedimentos finos são depositadas, ao mesmo tempo. Atrás da praia, pode haver dunas (onde a deposição dominante é bem ordenada areia) ou uma lagoa (onde argila fina e material orgânico é depositado). Cada ambiente sedimentar tem seus próprios depósitos característicos. A rocha típica formada em um determinado ambiente é chamado de seus fácies sedimentares. Quando estratos sedimentares acumular ao longo do tempo, o ambiente pode mudar, formando uma mudança na fácies no subsolo em um único local. Por outro lado, quando uma camada de rocha com uma certa idade é seguido lateralmente, o lithology (do tipo de rocha) e, eventualmente, fácies mudar.

Mudando fácies sedimentares no caso detransgressão (acima) eregressão do mar (abaixo)

Fácies podem ser distinguidos em uma série de maneiras: as formas mais comuns são pela litologia (por exemplo: calcário, arenito ou siltstone) ou por fósseis . conteúdo Coral por exemplo, apenas vive em ambientes e fósseis de coral marinhas quentes e rasas são, portanto, típico para fácies marinhas rasas. Fácies determinados pela litologia são chamados lithofacies; facies determinados pela fósseis são biofacies.

Ambientes sedimentares podem mudar suas posições geográficas através do tempo. Costas pode deslocar na direcção do mar, quando o nível do mar gotas, quando a superfície se eleva devido a forças tectônicas na crosta terrestre ou quando um rio forma um delta grande. No subsolo, tais mudanças geográficas de ambientes sedimentares do passado são registradas em regime de turnos em fácies sedimentares. Isto significa que fácies sedimentares pode mudar paralela ou perpendicular a uma camada imaginária de rock com uma idade fixa, um fenômeno descrito por lei de Walther.

A situação em que litorais mover na direcção do continente é chamado transgressão. No caso de transgressão, fácies marinhas mais profundas são depositados sobre fácies mais rasas, uma sucessão chamado onlap. Regressão é a situação em que um litoral se move na direção do mar. Com a regressão, fácies mais rasas são depositadas em cima de fácies mais profundas, uma situação chamada offlap.

A fácies de todas as rochas de uma certa idade podem ser plotados em um mapa para dar uma visão geral do palaeogeography. Uma seqüência de mapas de diferentes idades podem dar uma visão no desenvolvimento da geografia regional.

Bacias sedimentares

Locais onde a sedimentação em grande escala tem lugar são chamados de bacias sedimentares. A quantidade de sedimento que pode ser depositado numa bacia depende da profundidade da bacia, o chamado espaço de alojamento. Profundidade, forma e tamanho de uma bacia dependem tectônica, movimentos no interior da Terra litosfera. onde a litosfera se move para cima ( levantamento tectónico), a terra, eventualmente, se eleva acima do nível do mar, de modo que e erosão remove material, ea área se torna uma fonte de novos sedimentos. Sempre que a litosfera se move para baixo ( subsidência tectônica), forma-se uma bacia de sedimentação e pode ter lugar. Quando a litosfera continua diminuindo, novo espaço de alojamento continua sendo criado.

Um tipo de bacia formada pelo movimento para além de duas peças de um continente é chamado uma bacia rifte. Bacias Rift são bacias alongadas, estreitas e profundas. Devido ao movimento divergente, a litosfera é esticada e diluído, de modo que o calor sobe astenosfera e aquece a bacia sobreposta rift. Além de sedimentos continentais, bacias rifte normalmente também têm parte de seu enchimento constituído por depósitos vulcânicos. Quando a bacia cresce devido à continuação do estiramento da litosfera, a fenda cresce eo mar pode entrar, formando depósitos marinhos.

Quando um pedaço de litosfera que foi aquecida e esticada esfria de novo, a sua densidade aumenta, causando subsidência isostatic. Se este subsidência continua por tempo suficiente a bacia é chamado de bacia sag. Exemplos de bacias de sag são as regiões ao longo passivas margens continentais, mas bacias sag também pode ser encontrado no interior dos continentes. Em bacias sag, o peso extra dos sedimentos depositados recentemente é o suficiente para manter a subsidência indo em um círculo vicioso. A espessura total do enchimento sedimentar em um afundamento de bacias, portanto, pode ser superior a 10 km.

Um terceiro tipo de bacia existe ao longo dos limites de placas convergentes - lugares onde um . movimentos de placas tectônicas debaixo de outra para a astenosfera O curvas placa de subducção e forma uma bacia fore-arco na frente da placa de uma bacia alongada, profundo imperiosa assimétrica. Fore bacias de arco são preenchidas com depósitos marinhos profundos e seqüências espessas de turbiditos. Tal enchimento é chamado flysch. Quando o movimento convergente das duas placas resulta em colisão continental, da bacia torna-se mais superficial e desenvolve-se em uma bacia antepaís. Ao mesmo tempo, soerguimento forma uma cinto de montanha na placa sobrejacente, a partir do qual grandes quantidades de material são erodidas e transportados para a bacia. Tal material de erosão de uma cadeia de montanhas crescente é chamado de melaço e tem ou uma marinha rasa ou uma fácies continentais.

Ao mesmo tempo, o peso crescente do cinto de montanha pode causar subsidência isostática no domínio da placa sobrejacente, por outro lado para a correia de montanha. O tipo de bacia resultante dessa subsidência é chamada de bacia back-arc e normalmente é preenchida por depósitos marinhos rasos e melaço.

Alternância cíclica decamas competentes e menos competentes noLias azul emLyme Regis, sul da Inglaterra

Influência de ciclos astronómicas

Em muitos casos facies mudanças e outras características litológicas em sequências de rochas sedimentares têm uma natureza cíclica. Essa natureza cíclica foi causada por mudanças cíclicas no aporte de sedimentos e do ambiente sedimentar. A maioria destas mudanças cíclicas são causadas por astronómicas ciclos. Ciclos astronômicos curtas pode ser a diferença entre as marés ou da maré de sizígia a cada duas semanas. Em uma escala de tempo maior, mudanças cíclicas no nível do mar e clima são causadas por ciclos de Milankovitch : mudanças cíclicas na orientação e / ou a posição do eixo de rotação da Terra ea órbita em torno do Sol Há um certo número de ciclos de Milankovitch conhecido, durando entre 10.000 e 200.000 anos.

Relativamente pequenas mudanças na orientação do eixo ou duração das estações da Terra pode ser uma grande influência sobre o clima da Terra. Um exemplo são as eras glaciais dos últimos 2600 mil anos (o Quaternário período ), que se presume ter sido causado por ciclos astronômicos. A mudança do clima pode influenciar o nível global do mar (e, portanto, a quantidade de espaço de alojamento em bacias sedimentares) e fornecimento de sedimentos de uma determinada região. Eventualmente, pequenas alterações nos parâmetros astronômicos podem causar grandes mudanças no ambiente sedimentar e sedimentação.

Taxas de sedimentação

A taxa à qual o sedimento é depositada difere dependendo da localização. Um canal em uma planície de maré pode ver o depoimento de alguns metros de sedimentos em um dia, enquanto no fundo do oceano profundo a cada ano apenas alguns milímetros de sedimentos se acumulam. Pode ser feita uma distinção entre sedimentação normal e sedimentação causada por processos catastróficos. A última categoria inclui todos os tipos de processos excepcionais súbitos como os movimentos de massa, deslizamentos de rochas ou inundações . Processos catastróficos pode ver a deposição súbita de uma grande quantidade de sedimento de uma só vez. Em alguns ambientes de sedimentação, a maior parte da coluna total de rocha sedimentar foi formado por processos catastróficos, mesmo que o ambiente é geralmente um local silencioso. Outros ambientes sedimentares são dominados por normal de sedimentação, em curso.

Em muitos casos, a sedimentação ocorre lentamente. Em um deserto , por exemplo, os depósitos eólicos materiais siliciclástica (areia ou lodo) em alguns pontos, ou inundação catastrófica de um barranco pode causar depósitos repentinas de grandes quantidades de material detrítico, mas na maioria dos lugares erosão eólica domina. A quantidade de rocha sedimentar que se forma não só é dependente da quantidade de material fornecido, mas também sobre a forma como o material consolida. Erosão remove sedimento mais depositada logo após a deposição.

Estratigrafia

O Permian através de Jurassic estratigrafia do ?rea Colorado Plateau do sudeste Utah que compõe a maior parte das famosas formações rochosas proeminentes em áreas protegidas, como Parque Nacional Capitol Reef e Canyonlands National Park. De cima para baixo: tan cúpulas arredondadas do Navajo Sandstone, mergulhado vermelho Formação Kayenta, formando-penhasco, articulada verticalmente, vermelho Wingate arenito, formação de inclinação, púrpura Formação Chinle, em camadas, mais leve-vermelho Formação Moenkopi e branco, em camadas Cutler arenito Formação.Imagem deGlen Canyon National Recreation Area, Utah.

Que as novas camadas de rocha estão acima camadas de rochas mais antigas é afirmado no princípio da superposição. Normalmente existem algumas lacunas na seqüência chamado inconformidades. Estes representam períodos em que não há novos sedimentos foram estabelecidos, ou quando as camadas sedimentares anteriores levantada acima do nível do mar e erodido.

As rochas sedimentares que contêm informações importantes sobre a história da Terra . Eles contêm fósseis , os restos preservados de antigas plantas e animais . O carvão é considerado um tipo de rocha sedimentar. A composição dos sedimentos nos fornece pistas sobre a rocha original. As diferenças entre as camadas sucessivas indicam alterações no ambiente ao longo do tempo. As rochas sedimentares podem conter fósseis porque, ao contrário da maioria ígneas e metamórficas, eles formam a temperaturas e pressões que não destroem restos fósseis.

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