Os depósitos sedimentares são constituídos por sedimentos originados por intempérie e erosão de rochas já existentes que, ao serem deslocados e depositados em uma bacia sedimentar, sofrem o processo de diagênese. Os agentes transportadores podem ser diversos, como por exemplo rios, vento, geleiras e até mesmo a gravidade pode atuar como tal. Os detritos normalmente são depositados em meio líquido aquoso, e, da mesma forma que sedimentos transportados eolicamente, são decantados pela ação da gravidade e constituem as rochas denominadas como sedimentares detríticas, como argilitos, siltitos, arenitos, conglomerados, entre outros. Após a deposição dos sedimentos na bacia, é necessário que passem pelo processo de litificação, que é constituído de diversas mudanças, principalmente de condições de pressão e temperatura, para que se transformem em rochas sedimentares.
Sua composição mineralógica e química é extremamente complexa devido a grande variedade de sedimentos derivados de rochas preexistentes de diferentes ambientes geotectônicos, além da possibilidade de coexistirem fragmentos de rochas, minerais, detritos orgânicos, entre outros. Contudo, de acordo com Sgarbi et Al. 2008, alguns compostos, geralmente iônicos, presentes no meio sedimentar podem ser precipitados como sólidos a partir de sua concentração no solvente, dependendo das condições de saturação, temperatura e potencial hidrogeniônico (pH) do meio, denominadas rochas sedimentares não detríticas. Exemplos desse tipo de rocha são os evaporitos e calcários.
Enquanto as rochas ígneas e metamórfica representem a maior parte da crosta terrestre, as rochas sedimentares e sedimentos correspondem cerca de 5% dela, que por fim prefazem menos de 1% do volume da Terra como um todo. Apesar disso, são elas que apresentam maior área de exposição na superfície, cerca de 75% da totalidade de área exposta e 90% do ambiente marinho. No final, observa-se que 80% a 90% das rochas expostas na superfície terrestre são de origem sedimentar.
Essas rochas, apesar de possuírem um volume bem menos expressivo do que as rochas ígneas e metamórficas, abrigam a maior parte dos grandes eventos ocorrentes na Terra ao longo do tempo geológico, como extinções em massa, evoluções de espécies, mudanças climáticas, características ecológicas e geográficas de diferentes períodos de tempo, entre outros.
Vale ainda ressaltar a grande importância dos depósitos sedimentares na evolução da humanidade. Devido a grande seletividade causada pela diferença de densidades durante a deposição de sedimentos em meio aquoso, minerais com maior peso específico podem se concentrar e serem constituintes de reservas minerais de grande importância, como de ouro, diamante, entre outros. Além disso, possuem expressiva participação na indústria, principalmente a de construção civil, sendo na produção de areia, brita, cal e argilas. As rochas sedimentares também abrigam toda a reserva de petróleo mundial, gás natural, carvão, fosfatos, evaporitos, calcários e a maior parte das reservas de água subterrânea.
Ambientes continentais O transporte e deposição de sedimentos em ambientes continentais ocorrem de acordo com as condições que os caracterizam, como clima, topografia e tectônica. Com o suporte dos variados tipos de agentes de transporte, sedimentos são depositados no continente nos ambientes: leque aluvial, fluvial, desértico, lacustre e glacial.
Ambiente desértico Uma região com ausência ou pouca vegetação, geralmente rarefeita e escassa, é a representação de um ambiente desértico. Como a taxa de precipitação potencial é inferior a taxa de evaporação pluvial, o vento nesse ambiente se configura como principal agente de erosão e sedimentação de detritos, predominando então o intemperismo físico das rochas. São reconhecidos os três tipos extremos de deserto:
Polar ou frio: Presença de coberturas de gelo (1 a 2km) e frio extremo. Característico de latitudes mais altas, nas quais a umidade se encontra quase em totalidade congelada inviabilizando crescimento de vegetação, mesmo que rasteira. Quente ou subtropical: Localizado em latitudes entre 15 e 30 a norte ou sul do Equador. Predomina alta pressão e baixa pluviosidade. Costeiro ou litorâneo: Há a influência de correntes oceânicas frias.
Depósitos eólicos Os depósitos sedimentares de origem eólica são constituídos por deposição de sedimentos de tamanho areia, originados pela erosão eólica, transportados pelo vento em ambiente continental ou costeiro, de clima úmido à arido. Esses depósitos ocorrem devido a desaceleração do vento por causa de depressões ou obstáculos no relevo que agem como barreira. A deposição dos sedimentos desse ambiente propicia a formação de fácies sedimentares distintas, com dimensões, texturas e estruturas diversas próprias. Podem interagir com outros sistemas, gerando sistemas transicionais.
Em termos granulométiricos, em sua maioria, possuem alta homogeinedade e alto grau de esfericidade de partículas. Apesar de extremamente comuns no ambiente desértico, podem haver localmente depósitos subaquosos de rios efêmeros (wadi ou oued), além de relacionados a lagos temporários (playa lakes ou sabkas continentais) junto a sedimentos eólicos.
Depósitos de Reg: coberturas superficiais em áreas planas intradunares com clastos de tamanho seixo a matacão in situ, normalmente bem angulosos, cuja origem se dá pela remoção de sedimentos finos pelo vento. Podem ocorrer localmente inselbergs, que são escarpas verticalizadas. Podem ser encontrados na Líbia e Egito. Depósitos lacustres desérticos: De acordo com SUGUIO 2003, esses depósitos são acumulados no fundo de lagoas temporárias, geradas a partir de drenagens de regiões montanhosas ao redor. As bacias de retenção de água formam depressões rasas. Quando secam, os depósitos são cimentados por evaporitos. Suas estruturas típicas sedimentares são laminações paralelas constituídas por silte e argila com intercalações de areias quartzíticas e gipsíticas. Ocorrem também tipicamente diques clásticos, que são preenchimentos de gretas de ressecamento. Depósitos de Wadi: Caracterizados por baixa razão de água e sedimento sedimentados por rios temporários quase sempre entrelaçados. As estruturas típicas são micro e macro ondulações com estratificações cruzadas. Normalmente são associados a leques aluviais, podendo exibir gretas de contenção. Depósitos de lençóis eólicos: Depósitos formados por sedimentação de ventos de alta velocidade, com transporte de areia de diversas granulometrias Depósitos de dunas eólicas: São feições mais típicas de depósitos arenosos eólicos, que podem assumir as mais diversas formas considerando fatores como vegetação, tipo e fornecimento de areia. Se essa areia for acumulada em regiões mais planas, é formado o mar de areia. Depósitos de Loess: Constituidos por sedimentos não estratificados granulometricamente bem selecionados, de tamanho silte em maioria e menores quantidades de areia e argila. Recobrem áreas de milhares quilômetros, tendo 50 ou mais metros de espessura.
Ambiente glacial O ambiente glacial é limitado aos extremos polos da terra, além de altas montanhas, como himalaias e os alpes. O agente principal de processos geológicos deste ambiente são as geleiras, formadas pelo acúmulo de gelo causado pela associação de baixas temperaturas à baixas taxas de evaporação e altas taxas de precipitação de neve. Na formação das geleiras, a neve é recristalizada e compactada, contendo também água de degelo e fragmentos rochosos que fluem para fora dos campos de neve pela ação da gravidade.
Depósito glacial A fase de recuo das geleiras se configura como o principal período de sedimentação nesse ambiente, no qual a maioria dos sedimentos em transporte é despejado na forma de morena terminal.
Esse recuo é acompanhado por degelo e parte dos depósitos é retrabalhado subaquaticamente, que dependendo do grau de retrabalhamento, podem adquirir características mescladas e são chamados fluvioglaciais. Genericamente, eles podem ser divididos em:
Depósitos não estratificados: Representados por sedimentos de morena basal. A granulometria e composição mineralógica são diversas. Depósitos estratificados: Constituídos por acumulo de material de morenas internas depositadas durante a fase de degelo aliado a retrabalhamento. Podem ser subdivididos em dois grupos: Proglaciais: sedimentados sob planícies de lavagem glacial ou ambientes marinhos fora dos limites das geleiras Contato glacial: sedimentos subaquosos gerados durante o contato das geleiras, podendo apresentar interestratificações com depósitos não estratificados. Engloba os depósitos Esker, kame e drumlin. Esker: constituído por sedimentos de granulometria grossa, mas variada, de origem fluvioglacial. Tem aspecto de ‘’cordão’’, podendo ter 40 a 50 m de altura e 500 a 600m de largura, se estendendo paralelo a direção de fluxo da geleira. Ocorrem em tuneis internos a geleiras, por onde passam as aguas originadas de degelo, gerando estruturas semelhantes a de depósitos fluviais. Kame: Depósitos gerados a partir da sedimentação próxima as margens de geleiras, por contato glacial na forma de montículos, composto por areias e cascalhos de origem fluvioglacial com estratificações. Depósito de Varve: depósitos rítmicos da parte central de lagos periglaciais gerados a partir de morenas terminais. Os sedimentos mais grossos são depositados nas margens e as argilas permanecem em suspensão, sendo depositadas mais lentamente. Durante o verão, o suprimento de sedimentos é mais intenso devido ao alto índice de degelo, enquanto no inverno, ele é reduzido. Suas espessuras tendem a refletir as variações climáticas durante o ano.
Ambiente fluvial Os rios, além de serem agentes fundamentais para o transporte de sedimentos do continente em direção aos oceanos, são também importantes ambientes de sedimentação, no que tange sua variedade morfológica e ampla distribuição na superfície da Terra.
Da cabeceira à desembocatura, um rio passa por ambientes com condições que podem variar quanto ao clima, declividade, descarga de sedimentos, largura e profundidade. Adaptando-se a essa variação e refletindo o ambiente por onde passa, o canal do rio apresenta variados padrões, sendo os três principais: retilíneo, entrelaçado, meandrante. Esse é um fator determinante para a maneira como os sedimentos serão depositados no ambiente fluvial, pois interfere na velocidade do fluxo e da carga sedimentar. Nesse contexto, dois padrões principais e contrastantes serão abordados: meandrante e entrelaçado.
Ambiente fluvial entrelaçado Canais de rios entrelaçados têm como principal característica a alta energia do transporte de sedimentos, sendo bem desenvolvidos em planícies de lavagem, leques aluviais e deltaicos. Sua morfologia é caracterizada pela grande densidade de canais e barras arenosas, que promovem ramificações estendidas ao longo de todo o percurso.
Nesse ambiente é comum a predominância de carga de fundo de alta granulometria, uma vez que o fluxo de alta energia é capaz de carregar grãos maiores para deposição. A fácies de canais entrelaçados, portanto, constituem conglomerados na base, seguidos por arenitos com estratificações cruzadas tabulares e acanaladas, em geral com granodecrescência.
Ambiente fluvial meandrante Rios meandrantes, chamados assim devido à presença de meandros formados pela grande sinuosidade do canal, caracterizam-se pela predominância de carga em suspensão. São associados às partes do rio mais próximas à jusante, refletindo um ambiente de baixa energia como resultado do baixo gradiente topográfico e da baixa velocidade de fluxo.