MATURIDADE MINERALÓGICA E MATURIDADE TEXTURAL

O MITO DA MATURIDADE EM  SEDIMENTOLOGIA E ANÁLISE DE  PROVENIÊNCIA

Artigo publicado em 2017 pelo Journal of Sedimentary Research na seção de trabalhos sobre novas perspectivas para a sedimentologia, escrito pelo  o renomado Sedimentologo e estratigrafo  Eduardo Garzanti. Coordenador  do Laboratório de Estudos de Proveniência de Sedimentos (LEPSS). Atuando no entendimento da sedimentação do Himalaya, Asia Central, Oriente Médio e África.

INTRODUÇÃO

O exemplo dado é o conceito de maturidade em petrologia sedimentar introduzido por Plumley (1948) e Pettijohn (1949), que imaginaram que um sedimento tende deaumentar sua maturidade ao longo do tempo por desgaste físico, desgaste químico, diagênese e reciclagem, e assim atingir o estágio final de perfeição representado por esferas de quartzo de igual tamanho.

O CONCEITO DE MATURIDADE MINERALÓGICA

A maturidade é um termo amplamente usado para expressar a relação entre grãos detríticos duráveis (Hubery 1962). 

Esta seção examina e enfatiza a eficiência limitada dos processos físicos (quebra mecânica, separação hidráulica, reciclagem) na determinação de um enriquecimento progressivo em grãos relativamente duráveis ​​em relação a processos químicos pré-opcionais (desgaste químico) e especialmente pós-deposição (dissolução diagenética).

Abrasão Mecânica

O autor já inicia o texto afirmando que os sedimentos não amadurecem durante o transporte físico na agua, isso foi atestado primeiramente por Russel (1937), que afirmou através coleta de amostras que ao longo do trecho de 1740 Km do rio Mississippi para o golfo do México. Estas observações foram confirmadas experimentalmente por Kuenen (1959) durante o transporte fluvial.

Ao longo da costa hiperácida do Atlântico, no sul da África, onde o intemperismo é insignificante e a maior parte da areia é derivada da boca do rio Orange, até mesmo fragmentos de rochas basálticas e piroxênios geralmente não são rapidamente desgastados (Garzanti et al. 2014; Garzanti et al. 2015a).

O desgaste mecânico é incapaz de modificar marcadamente a composição da areia (Picard e McBride, 2007).

Classificação Hidráulica

O princípio da “equivalência hidráulica” (Rubey 1933) afirma que grãos detríticos com a mesma velocidade de assentamento são depositados juntos. 

Reciclagem

O enriquecimento em grãos mecanicamente e quimicamente duráveis (Johnsson 1993; Cox andLowe 1995).

Embora esse preconceito pareça conter pelo menos algum tipo de verdade estatística, a reciclagem é, na verdade, um processo físico (Nesbittand Young 1996).

 Areias fluviais recicladas de sucessões turbidíticas espessas dos Apeninos do Norte são nitidamente mais ricas do que seus arenitos originais em xisto, ardósia, siltito, metassiltito ou fragmentos de rocha calcária derivados dos lamas intercaladas (Cavazza et al. 1993; Di Giulio et al. 2003; Fontana e outros 2003). 

A “maturidade” composicional não aumenta no novo ciclo sedimentar.  (Cavazza et al. 1993) ou quimicamente em solos.

O autor afirma que a areia reciclada pode ser muito pobre em quartzo, conforme documentada ao longo de toda a cadeia montanhosa alpino-himalaia.

Intemperismo Químico

O intemperismo químico, insignificante em climas áridos ou frios (Nesbitt e Young 1996; Potter et al. 2001; Garzanti et al. 2003).

Sedimentos modernos gerados na África equatorial indicam que os minerais instáveis são destruídos diretamente na fonte em solos bem drenados das terras altas da fenda hiperúmido.Ao contrário do observado nos imensos sistemas fluviais da Amazônia, não se observa maturação progressiva em locais de armazenamento temporário do rio Kagera.

Diagênese

Os efeitos diagenéticos são geralmente muito mais drásticos do que os do intemperismo (Andò et al. 2012). 

Em muitos arenitos antigos, as assembleias de minerais pesados ​​representam, assim, o resíduo durável fortemente exaurido da população detrítica original, muito mais rica e variada (Garzanti e Ando 2007b). 

Levada ao extremo, a dissolução de grãos de estrutura instável pode eventualmente produzir quartzarenitos diagenéticos (McBride, 1985).

O CONCEITO ERRADO DE MATURIDADE TEXTURAL

A maturidade textural foi originalmente definida como segue (Folk 1951, p. 127): “ A passagem de um sedimento angular inicial argiloso, mal classificado para uma areia completamente maturada, arredondada e classificada é marcada por três etapas facilmente reconhecíveis, que ocorrem em ordem sequencial constante em resposta à entrada total de energia modificadora.

O que exatamente o termo energia significava foi deixado para a imaginação.

Separação eólica e o problema das grauvacas

A matriz de argila foi escolhida como um membro final da composição de arenito em muitos esquemas de classificação formal (Pettijohn 1949; Dapples et al. 1953; Gilbert 1954; Packam 1954; Bokman 1955; Crook 1960; Dott 1964). 

A crítica continuou por mais de um século (por exemplo, Folk 1954; Huckenholz 1963).

O termo foi definitivamente adotado após a definição sarcástica de Folk (1968, p. 125), que apropriadamente e conclusivamente apontou que graywacke não é nada mais que “ Uma rocha muito dura, feia, suja e escura, sobre a qual você não sabe falar muito no campo.

Classificação

De acordo com o mito, a maturidade textural aumenta “à medida que os sedimentos sofrem um maior aporte de energia mecânica através da ação abrasiva e seletiva das ondas e correntes ”(Folk 1980, p. 100). 

Com base nos autores (Komar 2007; Brush 1965; Slingerland 1984) o autor afirma que um sedimento classificado é, portanto, o produto da fixação geologicamente instantânea de uma corrente de tração no ar ou na água.

Sedimentos naturais não melhor são classificadas de 0,20-0,25 σ _φ (Folk, 1980), porque incluem uma variedade de minerais diferentes com diferentes densidades e formas, que se instalam juntos apenas se tiverem diferentes, tamanhos hidraulicamente equivalentes (Garzanti et al. 2008). Teoricamente sedimentos de foreshore ou em dunas são bem selecionados porem na natureza sempre existe uma exceção o exemplo dado pelo autor (Garzanti et al. 2011).

Arredondamento durante o transporte em agua e ar

Em seu estudo das areias do rio Mississippi Russel e Taylor (1937), constatou que os grãos detríticos não mostram evidencia de serem arredondados como resultado de atrito durante o transporte.

Twenhofel (1945) afirma que o transporte terrestre sobre a ação não é muito efetivo e não produz eficácia no arredondamento de grãos de quartzo abaixo de 0,5 mm e cada vez mais eficaz com aumento da dimensão dos grãos.

Folk (1980) fala que a mudança no arredondamento dos minerais detríticos são insignificantes mesmo depois 300-350 km de transporte na parte litorânea de alta energia ao longo do atlântico.

A abrasão eólica tem sido reconhecida como mais eficaz isso foi demostrado experimentalmente por (Mackie, 1897), onde o arredondamento mostrou-se de 100 a 1000 vezes mais eficaz sobre a mesma distancias que a ação mecânica de um rio.

Nas palavras de Folk (1951), as areias eólicas arredondam-se mais rápido do que na água porque os grãos têm uma maior densidade diferencial no ar, portanto bate mais forte, além de não serem amortecidos por um filme de agua.

Minerais detríticos observados ainda são angulares a sub-angulares após dois mil quilômetros de transporte fluvial no rio Orange e trezentos quilômetros de transporte longshore para o norte ao longo da costa da Namíbia. Bem arredondado já na borda sul do mar de areia da Namíbia, testemunhando uma taxa de desgaste muito maior associada a impactos grão-a-grão no ar. Uma diferença igualmente acentuada entre os grãos transportados na água e no ar é documentada por areias de rios angulares que alimentam as dunas de Taklamakan, na Ásia Central, contrastando com as areias arredondadas das dunas eólicas (Rittner et al. 2016).