sábado, 17 de maio de 2014

SEDIMENTOGÉNESE, UMA PARCELA DO CICLO DAS ROCHAS

A sedimentogénese está esquematizada no quadrante superior direito. Imagem retirada daqui.
Em finais do século XVIII, o escocês James Hutton (1726-1797), lembrado como o pai da geologia moderna, escrevia: “A Terra é um sistema dinâmico, cuja superfície está constantemente em transformação, em virtude do calor armazenado no seu interior e dos efeitos causados em superfície pela energia solar”.

A energia radiante que a Terra recebe do Sol, sob a forma da luz visível e de radiações ultravioleta e infravermelha, é o colossal motor da chamada geodinâmica externa, isto é, a que decorre à superfície do planeta. É neste ambiente que tem lugar a supergénese, expressão que alude ao carácter superficial dos processos e, por isso, ditos exógenos, nos quais se incluem:

- gliptogénese [1]- erosão do relevo;
- sedimentogénese – formação dos sedimentos e das rochas sedimentares;
- pedogénese - formação e evolução dos solos, e
- biogénese - criação e manutenção da vida.

Com efeito, a zonalidade climática da Terra, os ventos, ou seja, a circulação das massas atmosféricas diferentemente aquecidas, a evaporação da água (em especial, a dos oceanos) que, levada pelos ventos para o interior dos continentes, aí precipitada como chuva ou como neve, a erosão, a formação e evolução dos solos e a actividade dos seres vivos, em grande parte devida à fotossíntese elaborada pelas plantas verdes, são processos supergénicos, absolutamente dependentes da energia solar.

A sedimentogénese representa, pois, a parcela do ciclo das rochas ocorrida na parte mais periférica do planeta e, além da capa superficial da litosfera, nela participam a atmosfera, a hidrosfera e a biosfera. Para além da meteorização ou alteração das rochas, fazem parte da sedimentogénese a erosão e o transporte dos materiais alterados e erodidos, a sua deposição, ou sedimentação e, nem sempre, a diagénese [2].

Esta última fase, que conduz à litificação ou petrificação dos sedimentos depositados, só tem lugar se se verificar afundamento ou enterramento dos materiais e correspondente aumento de pressão e de temperatura (abaixo dos valores convencionados como início do metamorfismo). Situada entre a sedimentação com o metamorfismo, a diagénese marca a fronteira entre a geodinâmica externa e a geodinâmica interna.

Além dos produtos detríticos e em solução, resultantes da meteorização das rochas, concorrem ainda para a sedimentogénese a acumulação de restos esqueléticos de seres vivos - conchas, carapaças, ossos, dentes, etc., inteiros ou fragmentados - predominantemente de natureza calcária, mas também siliciosa e outras [3], bem como a edificação de estruturas sólidas como são, por exemplo, os bancos de ostras ou os recifes de corais.

Assim, na génese das rochas sedimentares podem concorrer, isolada ou simultaneamente, um, dois ou três dos seguintes componentes essenciais:
- detritos rochosos (litoclastos) e minerais;
- produtos em solução nas águas (sílica, catiões e aniões diversos: Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Cl-, SO42-, CO32-, CO3H-, PO43-, etc.);
- materiais elaborados por seres vivos, uns bioacumulados (bioclastos), em resultado da cimentação de restos esqueléticos, outros bioconstruídos ou bioedificados (biolititos ou bioermitos), na sequência da actividade biológica de organismos, como certos coraliários e algumas algas, nos chamados bioermas (do grego biós, vida, e herma, rochedo), ou como as ostras, nos biostromas (do grego biós, vida, e stroma, cobertura).

Nesta base, a primeira classificação das rochas sedimentares, a de Walther-Grabau, proposta em 1913, distingue as que adjectiva de:
- terrígenas, detríticas ou clásticas [4], como, por exemplo, arenito, argilito, grauvaque;
- quimiogénicas, como, por exemplo, gesso, sal-gema e silvite, e
- biogénicas ou organogénicas como, por exemplo, calcário conquífero, radiolarito e diatomito.

Extração de blocos de laterito na Índia
Certos autores incluem ainda, no âmbito das rochas sedimentares, um outro tipo de produtos naturais (resultantes da alteração in situ de rochas ígneas, metamórficas ou, mesmo, sedimentares), que designam por “rochas residuais”. Estes materiais permanecem no local de origem, cobrindo e, muitas vezes, ocultando a rocha-mãe, da qual diferem sobretudo pela perda de determinados componentes químicos (por dissolução ou por hidrólise [5] causada pelos agentes de meteorização) e por diversas outras modificações, bem visíveis no terreno, entre as quais as referentes à cor e à coesão.

É o caso das crostas ou couraças ferruginosas ou lateritos (do latim later, que significa tijolo) e aluminosas ou bauxitos (do nome da localidade francesa, Baux [6]), nas latitudes intertropicais ou de outros tipos de crostas, noutros climas e noutras latitudes, como são as de natureza calcária (caliços ou calcretos) e siliciosa (silcretos) em regiões marcadas por subaridez.

É ainda o caso, mais discutível, das capas de alteração sobre os granitos e rochas afins, nas regiões temperadas húmidas, expressas por espessuras, às vezes consideráveis, de rocha arenizada ou saibro (do latim sabulum, areia), no dizer popular, ou arena, na expressão de alguns autores.
Saibreira, em Morro da Fumaça, Santa Catarina, no Brasil. 
Os sulcos de alto a baixo são as marcas dos dentes 
da escavadora a raspar na rocha arenizada
Rególito (do grego rhegós, cobertura e lithós, rocha), saprólito (do grego saprós, podre) e alterito (do latim, alterare) são termos menos correntes usados para referir o mesmo tipo de material. A arenização consiste, essencialmente, numa alteração parcial dos feldspatos da rocha, com neoformação de argilas. Deste processo resulta o descolamento dos grãos minerais da rocha, que perde coesão, tornando-se esboroável (friável).

Na supergénese, além da luz e do calor que nos chegam do Sol, não devem ser esquecidas outras duas formas de energia complementares, mas que não deixam de ser essenciais. Uma delas é a energia interna dos minerais que integram as rochas, que determina a sua transformação espontânea face a um referencial termodinâmico caracterizado por pressões e temperaturas mais baixas do que as que presidiram à sua génese, o que acontece quando as rochas ficam expostas aos agentes externos. Esta energia é significativa na primeira fase do processo, isto é, durante a meteorização.

A outra forma de energia é a assegurada pela gravidade terrestre. É a energia gravítica que, sempre que a topografia o permite, faz descer ou cair tudo o que seja susceptível de mobilidade. A água condensada na atmosfera e que cai sob a forma de gotas de chuva ou de flocos de neve, as águas superficiais de escorrência, as das torrentes ou dos rios, arrastando consigo materiais sólidos e em solução, os gelos dos glaciares [7] e toda a carga sólida que transportam, e o grão de areia que cai, depois de levantado e arremessado pelo vento, são exemplos de algumas das acções de erosão e de transporte nas quais, directamente ou através de um agente (água, gelo. vento), a gravidade exerce a sua acção no domínio da geodinâmica externa.

A gravidade tem ainda papel fundamental na sedimentação, processo este que só tem lugar se as condições topográficas do local onde se realiza não permitirem que esta força universal continue a exercer a sua acção de transporte. É o que acontece, mais ou menos temporariamente, numa qualquer bacia continental ou, com carácter de maior permanência (à escala geológica), nas bacias oceânicas, isto é, nos grandes fundos marinhos. Nestes, durante centenas de milhões de anos, acumularam-se espessas (quilométricas) séries sedimentares, “aguardando” que o fecho dessas bacias as traga ao domínio das terras emersas, numa qualquer cadeia montanhosa, e aí ficarem, de novo, numa repetição do ciclo, sujeitas aos agentes da geodinâmica externa.

Desde os primeiros tempos da história da Terra como planeta diferenciado (com uma crosta primitiva, uma hidrosfera e uma atmosfera), que os agentes externos (em regimes e a ritmos certamente diferentes dos actuais) desgastaram e desgastam as terras emersas, arrastando para os mares e aí acumulando os materiais erodidos, em sucessivas gerações de rochas sedimentares [8], tantas quantos os ciclos de renovação de crosta ditados pela complexa dinâmica do nosso planeta. Desde então até ao presente, estas rochas encerram testemunhos de um conjunto de processos e de situações que procuramos investigar no propósito de conhecer tão longa história.

Desta dinâmica resultou a constante mudança de configuração da face da Terra, em contraste, por exemplo, com o imobilismo da superfície do nosso satélite, sem água nem invólucro gasoso e já suficientemente arrefecido, que mantém o mesmo “visual” há mais de três mil milhões de anos. Desta mesma dinâmica, em tão imenso intervalo de tempo, e com base nas leis da física e no acaso, resultou uma longa e complexa cadeia de acontecimentos que conduziu ao cérebro humano, ao pensamento e à Ciência. Feito da mesma matéria de que são feitas as estrelas, os minerais, as plantas, os outros animais e tudo o mais que existe, o ser humano é matéria que adquiriu capacidade de se interrogar, de se explicar e de intervir no seu próprio curso e no da Natureza onde foi “fabricado”.

O cérebro humano, na sua possibilidade de adquirir conhecimento, de o inferir e de o transmitir é, pois, a manifestação mais elaborada da supergénese, na realidade física do mundo que conhecemos, na qual foi consumida a totalidade do tempo do Universo [9]. Assim, a Ciência pode ser entendida também como expoente máximo da matéria que se questiona a si própria.

Dir-se-á então que a Natureza “pensa” através do cérebro humano e que o Homem dá voz à Natureza. E continuará a dar enquanto tiver a sabedoria de bem se articular com ela, como um simples elemento entre os muitos que a compõem. Mas um dia virá em que, na sequência dos processos geodinâmicos, num esquema que não se afastará muito do preconizado pelo geólogo e geofísico canadiano, John Tuzo Wilson (1908-1993), nós, os objectos que criámos e nos rodeiam, as cidades e equipamentos civilizacionais, seremos minerais e fósseis de novas rochas em outras montanhas, em outros continentes, em outras latitudes.
A. Galopim de Carvalho

NOTAS: 
[1] Do grego glyptós, gravar, no sentido de esculpir.
[2] Do grego, diá, através de.
[3] Fosfatada (apatite, colofanite), sulfatada (gesso) ferrífera (pirite, marcassite, siderite, hematite, goethite).
[4] Maioritariamente constituídas por quartzo, a que se associam, em quantidades maiores ou menores, feldspatos e outros silicatos, estas rochas são muitas vezes referidas por siliciclásticas.
[5] A hidrólise dos silicatos consiste na troca de bases (em especial Na+, K+, Ca2+) entre a água e o cristal. A renovação dos iões H+ da água permite o prosseguimento do processo. 
[6] Localidade onde esta rocha ocorre em formações do Eocénico, período durante o qual as condições climáticas, quentes e húmidas, permitiram a sua génese. 
[7] O termo mais genuinamente português, geleira, não tem sido tão utilizado nos textos científicos.
[8] As mais antigas rochas sedimentares conhecidas, hoje transformadas em rochas metamórficas, encontram-se na ilha Akília, no SW da Groenlândia, e têm cerca de 3 900 Ma.
[9] Estimado na ordem dos 13 800 milhões de anos.

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