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Formam-se perto da superfície da crosta terrestre a partir de qualquer tipo de rocha pré-existente.
A génese das rochas sedimentares implica duas etapas fundamentais:

Sedimentogénese - elaboração dos materiais que as vão constituir até a sua deposição.

Diagénese - evolucão posterior dos sedimentos, conduzindo à formação de rochas consolidadas.

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Os processos geológicos que intervêm na formação das rochas são a meteorização, a erosão, o transporte, a deposição e a diagénese.

Sedimentogénese
Meteorização - é o resultado das ações externas sobre as rochas, provocadas fundamentalmente pelos agentes atmósfericos e pelos seres vivos. Assim os minerais primários ficam em desequilíbro experimentando alterações físicas e químicas.
A ação conjugadas destes processos transforma afloramentos rochosos em fragmentos individualizados - clastos e detritos - em minerais neoformados que se constituem como os sedimentos das rochas sedimentares.

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Meteorização física: Fragmenta uma rocha preexistente em porções mais pequena sem que ocorram transformações na composição química da rocha. Ocorrem procesos que atuam na dependência da ação da água, do gelo, da temperatura, dos seres vivos, do crescimento de minerais e do alívio da pressão. Predomina em zonas árticas e desérticas, nas quais a água no estado líquido é escassa.

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A meteorização física aumenta a taxa de meteorização química. À medida que a rocha se parte em fragmentos mais pequenos, a área de superfície das peças aumenta. Com mais superfícies expostas, há mais superfícies em que a meteorização química pode ocorrer.

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Meteorização química: Provoca modificação na composição química, quer na composição mineralógica pelo que alguns minerais destruídos, formando-se outros com estrutura cristalina mais estável nas novas condições ambientais (minerais de neoformação). É mais frequente em regiões quentes e húmidas devido à abundância de água e ao efeito da temperatura nas reações químicas.

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Hidrólise - ocorre quando os catiões da estrutura de um mineral são substituídos pelos iões de hidrógenio. Frequentemente estes iões provêm de um solução acidificada.
A substituição iónica tanto pode ocasionar a formação de novos e diferentes minerais como a desagregação integral do mineral de origem.

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Hidratação/desidratação - estas reações envolvem a combinação  química de minerais com a água -hidratação- ou sua remoção -desidratação. No primeiro caso, dá-se um aumento de volume do mineral que facilita a desintegração das rochas. No segundo caso, dá-se uma diminuição de volume.

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Dissolução - ocorre a reação dos minerais com a água ou com um ácido. Rompe-se a ligação entre os diferentes iões e estes dissolvem-se numa solução.

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Oxidação/redução - ocorrem simultaneamente. A oxidação é o processo pelo qual um átomo ou un ião perde eletrões e a redução é o processo pelo qual um átomo ou ião ganha eletrões.

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Sedimentogénese
Erosão - os materiais resultantes da meteorização podem ser removidos do local, quer por ação da gravidade quer pela água, pelo vento ou pelo gelo, separando-os da rocha-mãe.
A água da chuva é responsável pela formação de sulcos nos solos e outras estruturas singulares como as chaminés-de-fada ou os ravinamentos.
O vento remove partículas, espondo a rocha sã à ação de agentes de meteorização e, juntamente com partículas que transporta desgasta as rochas principalmente do solo, dando origem a blocos pedunculados.

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Sedimentogénese
Transporte - os materiais resultantes da meteorização das rochas podem ficar acumulados no local de origem, formando depósitos residuais, mas na maior parte dos casos são transportados pela água e pelo vento, para outros locais. Alguns são transportados em solução e outros sob a forma de detritos ou clastos de dimensões variáveis. Durante o transporte, os materiais sólidos experimentam sucessivas alterações, destacam-se o arredondamento e a granosseleção.

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Arredondamento - os detritos, devido aos choques entre eles e ao atrito como as rochas da superfície, vão perdendo as arestas e vértices, ficando a superfície progressivamente mais lisa e curva. Em consequência, os clastos inicialmente angulosos tornam-se mais arredondados. Pelo grau de arredondamento, pode conjeturar-se sobre a duração do transporte.

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Granosseleção - as partículas são selecionadas e separadas de acordo com o tamanho, a forma e a densidade. Um sedimento considera-se bem calibrado quando os detritos têm, apróximadamente, o mesmo tamanho. O vento e os rios são bons agentes de granosseleção.

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Sedimentogénese
Deposição - quando a ação dos agentes de erosão e de transporte se reduz grandemente ou cessa, ocorre a deposição ou sedimentação dos materiais. Para além da deposição de material detrítico, pode ocorrer a formação de minerais de neoformação, bem como a precipitação de substâncias e, ainda, a deposição de matéria orgânica.
A deposição pode ocorrer em rios e lagos (domínio continental), em praias, deltas e estuários (margens existentes entre o continente e o oceano - domínio de transição), e em plataformas e planícies abissais (domínio oceânico). Os sedimentos depositam-se na horizontal formando superfícies, sensivelmente, paralelas designadas estratos.

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Diagénese - é o conjunto de transformações físicas e químicas experimentadas pelos sedimentos, a pressões e temperaturas relativamente baixas, que propiciam a passagem de sedimentos incoerentes a rochas sedimentares consolidadas.
A diagénese ou litificação compreende a:

Compactação - resultante do aumento do peso dos materiais que se vão depositando e formando estratos sobrepostos, com consequente aumento da profundidade. Esta ação provoca a saida de água e ar dos espaços existentes e, consequentemente, a redução de volume desses estratos torna-os mais compactos/consolidados.

Recristalização - resultante da alteraçao da estrutura cristalina de alguns minerais, devido a alterações das condições de pressão e temperatura, bem como a circulação de água e outros fluidos.

Cimentação - resultante da precipitação de substâncias dissolvidas na água ou à depo sição de particulas mais finas que agregam as particulas soltas, transformando-as em materiais consolidados.

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Principais grupos de rochas sedimentares

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Principais grupos de rochas sedimentares

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Rochas sedimentares detríticas:

Este tipo de rocha sedimentar tem sido composto ao longo do tempo pela acumulação de material excedente da erosão e meteorização de rochas preexistentes. Dependendo do tamanho dos seus clastos, ou seja, das partículas que os têm vindo a formar, podem ser diferenciadas em conglomerados, arenitos e argilosas. Estes clastos são transportados para uma bacia de sedimentação, onde a diagénese e a litificação irão gera-la.

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Rochas sedimentares quimiogénicas

Estas rochas sedimentares foram formadas devido à deposição de substâncias dissolvidas por processos químicos.  A concentração destas partículas ou iões na água começa com a desagregação química de qualquer tipo de rocha. Um exemplo da formação destas rochas é a evaporação da água do mar deixando sal que tem de ser acumulada por supersaturação, ou seja, por acumulação de minerais.

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Calcários de precipitação: formação das grutas calcarias 

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Calcários de precipitação: formação das grutas calcarias 

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As regiões calcárias podem ter grutas com formações espetaculares resultantes da precipitação do carbonato de cálcio, que é um dos componentes do calcário. Essas formações são conhecidas por estalactites, se se formam a partir do teto, e estalagmites, se se formam a partir do solo.

A água da chuva fica ligeiramente ácida por dissolver dióxido de carbono do ar, de acordo com a reação:

H2O(l)+CO2(g) → H2CO3 (aq)

dando origem à formação de um precipitado de carbonato de cálcio.

A acumulação deste precipitado forma assim as estalactites, que se desenvolvem de cima para baixo. Pelas estalactites, vai pingando água saturada de carbonato de cálcio, e a acumulação dos pingos que caem no chão dá origem às estalagmites.

Por vezes, estas formações encontram-se e dão origem a colunas. Geralmente, as estalagmites são mais largas do que as estalactites e com a extremidade menos pontiaguda.

O processo de formação destas maravilhas geológicas é muito lento: um depósito com 1 mm de carbonato de cálcio pode demorar cerca de 10 anos a formar-se.

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Rochas sedimentares biogénicas:

São aquelas formadas pela acumulação de material sólido gerado por alguns tipos de organismos vivos (principalmente microrganismos) em diferentes ambientes geológicos. Estes organismos vivos ou microrganismos são capazes de extrair os iões dissolvidos na água do mar para formar conchas ou carapaças sólidas que servem de alojamento ou proteção. Quando morrem, as suas conchas acumulam-se no fundo do oceano e gradualmente através de processos de diagénese formam uma rocha sedimentar biogénica.

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Curiosidades de utilização das rochas sedimentares

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Curiosidades de utilização das rochas sedimentares

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Atualmente, as rochas sedimentares são utilizadas para extrair os minerais que contêm ou para os utilizar diretamente como materiais de construção ou elementos ornamentais.

Conglomerado: Dela são extraídos cascalhos que são posteriormente utilizados no fabrico de betão.

Arenito: Fornece as areias necessárias para a produção de betão e para a elaboração do vidro. A própria rocha também tem sido utilizada na construção de monumentos e edifícios.

Argila:  É fácil de moldar e é utilizado para fazer tijolos e produtos cerâmicos por cozedura.

Gesso: Usado para fazer o que normalmente conhecemos como gesso de construção e para fazer estuque.

Pedra calcária: Utilizado na construção de edifícios e monumentos, para fazer cimento e para branquear as paredes das casas.

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Produção de vidro
A matéria-prima utilizada para fazer vidro é a areia, que é rica em quartzo.
A areia é misturada com calcário e colocada numa fornalha a uma temperatura elevada até derreter. O resultado é vidro fundido. Deve ser moldado antes de arrefecer, porque embora a alta temperatura seja um material extremamente dúctil, a baixa temperatura torna-se extremamente frágil. Para fazer garrafas ou recipientes, os artesãos têm utilizado desde a antiguidade um tubo de ferro chamado cana. Com ele, pegam no vidro fundido e sopram para dentro até que o vidro adquira a forma desejada.

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Importância das rochas sedimentares para o conhecimento da história da Terra

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Importância das rochas sedimentares para o conhecimento da história da Terra

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Uma vez que as rochas sedimentares são formadas perto ou mesmo à superfície da terra, o seu estudo informa-nos sobre o ambiente em que foram depositadas, o tipo de agente de transporte e, por vezes, a origem de onde os sedimentos foram obtidos. Estas camadas são como as páginas do nosso livro de história, e em cada uma delas estão gravados vários registos de acontecimentos passados no planeta, tais como os vestígios de fauna e flora, as marcas de erosão feitas, por exemplo, por mares e gelo, e as dobras e fraturas do terreno, que mostram a ação das poderosas forças internas da Terra. Através destes registos é possível reconstruir os diferentes aspetos da superfície terrestre no passado, os ambientes que nela existiam e as características de alguns dos seres vivos que os povoavam.

Algumas rochas sedimentares conservam restos de animais (como conchas, dentes, ossos, coprólitos e ovos) e de plantas (como caules, sementes, e outras estruturas vegetais). Estes restos ou vestígios de seres vivos, são chamados fósseis. Os fósseis são, portanto, todos os restos de plantas e animais preservados nas rochas, e podem variar desde esqueletos de enormes dinossauros, a pequenas plantas e animais, apenas observáveis ao microscópio.

O estudo dos fósseis leva-nos numa viagem através do tempo. Graças a estes estudos, são conhecidas muitas formas de vida e ambientes naturais que hoje já não existem, o que contribui para uma maior compreensão da história da vida no nosso planeta. São as únicas provas de animais e plantas que viveram há milhões de anos.

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ROCAS SEDIMENTARIAS ¿Qué proceso las forma?