apostila_sedimentologia

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS INSTITUTO DE GEOCINCIAS DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA

SEDIMENTOLOGIA E PETROLOGIA SEDIMENTAR

Cdigo da disciplina GEL 019

Prof. Alexandre Uhlein Guilherme Labaki Suckau

Jlio Carlos Destro Sanglard

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SUMRIO

01 Origem e natureza das rochas sedimentares...........................................................................03 02 Importncia das rochas sedimentares......................................................................................05 03 Intemperismo e o ciclo sedimentar............................................................................................06 04 O ciclo sedimentar: eroso, transporte e deposio.................................................................07 05 Tipos de transporte sedimentar.................................................................................................09 06 Textura de rochas sedimentares...............................................................................................10 07 Classificao das rochas sedimentares....................................................................................16

7.1 Rochas terrgenas / siliciclsticas.........................................................................................17 7.2 Rochas carbonticas............................................................................................................23 7.3 Rochas evaporticas.............................................................................................................29 7.4 Rochas ricas em ferro: formao ferrfera (bif).....................................................................32 7.5 Sedimentos silicosos............................................................................................................34

08 Tipos de bacias sedimentares...................................................................................................35 8.1 Introduo: tectnica de placas............................................................................................36 8.2 Classificao das bacias sedimentares:

Margens divergentes, convergentes e intraplacas..............................................................37 09 Transporte e estruturas sedimentares......................................................................................39 10 Estruturas sedimentares............................................................................................................44

10.1 Estruturas erosionais..........................................................................................................44 10.2 Estruturas sindeposicionais................................................................................................44 10.3 Estruturas ps-deposicionais.............................................................................................50

11 Geometria e mudana lateral de fcies em depsitos sedimentares. Noo de fcies............52 12 Ambientes de sedimentao e fcies sedimentares.................................................................54

12.1 Leque aluvial......................................................................................................................58 12.2 Ambiente fluvial..................................................................................................................59 12.3 Ambiente desrtico.............................................................................................................64 12.4 Ambiente lacustre...............................................................................................................67 12.5 Ambiente glacial.................................................................................................................71 12.6 Ambiente deltico...............................................................................................................77 12.7 Ambientes costeiros (litorneos)........................................................................................85 12.8 Ambiente marinho raso (plataformal).................................................................................93 12.9 Ambiente marinho profundo (leque submarino).................................................................98 12.10 Ambientes de sedimentao de carbonatos..................................................................102

13 Mineralogia de rochas sedimentares......................................................................................104 14 Diagnese...............................................................................................................................105 15 Petrologia Sedimentar: uma introduo..................................................................................108

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01. ORIGEM E NATUREZA DAS ROCHAS SEDIMETARES

1 - Rochas detrticas, clsticas, siliciclsticas.

2 Rochas qumicas / bioqumicas

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Faa uma comparao entre os dois modelos para formao de rochas sedimentares. Compare, em especial, os seguintes aspectos:

1. Relevo da rea fonte; 2. Mecanismo de transporte; 3. Mecanismos de sedimentao; 4. Produto gerado na bacia sedimentar.

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02. IMPORTNCIA DAS ROCHAS SEDIMENTARES

1- Recursos minerais energticos: petrleo, carvo, gs.

2- Argilominerais (caolinita, ilita, bentonita, montmorilonita): tijolos, telhas, cermica, lama de perfurao.

3- Rocha de revestimento e construo civil, como rocha ornamental: arenitos, calcrios.

4- Produo de cimentos (concreto): calcrio + gipsita + argilomineral.

5- Areia: construo civil, indstria do vidro.

6- Ouro, diamante, gemas (pedras semi-preciosas): cascalhos de rios e conglomerados.

7- Minerais qumicos e fertilizantes: Evaporitos (NaCl, sulfatos, KCl, S) paraproduo de remdios e produtos qumicos. Fosforito (apatita sedimentar) Fsforo (P) para fertilizantes

8- Extrao de ferro (jaspilito/itabirito) e mangans sedimentares;

9- Extrao (lavra) de sulfetos (Pb-Zn) em arenitos/calcrios.

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03. INTEMPERISMO E O CICLO SEDIMENTAR 1 - Conceito: intemperismo um conjunto de modificaes de ordem fsica (desagregao) e qumica (decomposio) que as rochas sofrem ao aflorarem na superfcie da Terra. Produtos do Ciclo Sedimentar:

Intemperismo: -rocha alterada -solo

Eroso

Transporte Sedimentao

Aplainamento do relevo

2 - Fatores que influem no intemperismo: Clima variao de temperatura e distribuio das chuvas; Relevo regime de infiltrao das guas; Cobertura vegetal matria orgnica para reaes qumicas; Tipo de rocha; Tempo geolgico;

3 Tipos de Intemperismo: Fsico desagregao da rocha em partculas. Variaes de temperatura,

congelamento de gua em fissuras, cristalizao de sais, formao de juntas de alvio, raiz.

Qumico ao de gua da chuva (pH cido) que infiltra nas rochas. Provoca reaes de hidratao, dissoluo, hidrlise e oxidao dos minerais das rochas.

H2O + CO2 H2CO3 (reduz o pH das guas subterrneas SOLVENTE)

Componentes solveis so retirados em soluo, Na, K, Ca, Mg, Si Soluto. Formam-se argilominerais. Componentes insolveis (xidos F/Al) ficam retidos no solo

4 Intemperismo e o ciclo sedimentar

Estabilidade tectnica + cobertura vegetal

Intemperismo qumico (lixiviao)

Sedimentos qumicos em bacias

marinhas

LEIA MAIS: 1. Decifrando a Terra, cap. 8, pg. 139 a 165. 2. Geologia Sedimentar, cap. 2, pg. 11 a 22.

Mudana climtica e/ou tectnica (sem cobertura vegetal)

Intemperismo fsico

(eroso fsica) Sedimentos clsticos,

conglomerados e arenitos em bacias

sedimetars

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04. O CICLO SEDIMENTAR: EROSO, TRANSPORTE E DEPOSIO

1 Agentes geolgicos que operam na superfcie da Terra

Rios, ventos, geleiras, guas superficial e subterrnea; Ondas, mars e correntes ocenicas

2 Ciclo sedimentar: eroso, transporte e sedimentao.

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3 Eroso Desgaste da superfcie da Terra por processos fsicos, qumicos e biolgicos. Remoo de detritos. Tipos de eroso: pluvial, fluvial, marinha, elica, glacial.

4 Transporte Carreamento ou remoo dos produtos do intemperismo e da eroso. Movimentos de massa (fluxos gravitacionais), ao da gua (chuva e rios), ao do vento, geleiras, ondas, mars, correntes martimas.

Fluxo fluido (baixa viscosidade)

Mecnico (gros) Tipos

Qumico (soluto) ons em soluo

Fluxo denso (alta viscosidade)

5 Deposio / sedimentao Noo de bacia sedimentar e do nvel de base (nvel do mar) Acumulao de partculas minerais em meio subaquoso ou subareo.

Tipos (1) diminuio da velocidade da corrente e ao da gravidade sobre slidos granulares (areia, silte, etc.)

(2) variao de parmetros qumicos (pH, Eh, solubilidade) e atividade orgnica sobre ons, em meio aquoso.

LEIA MAIS: 1. Decifrando a Terra, cap. 9, pg. 167 a 190. 2. Geologia Sedimentar, cap. 3, pg. 23 a 42. 3. Para entender a Terra, cap. 8. pg. 195-224.

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05. TIPOS DE TRANSPORTE SEDIMENTAR 1 - Fluxo de baixa viscosidade Mecanismo de transporte em funo da granulometria, densidade e morfometria.

Ex: Rios, ondas, mars, vento.

2 - Fluxo denso / alta viscosidade Grande concentrao de sedimentos, com maior coeso e atrito.

Declives (encostas e taludes); Deposio com diminuio do gradiente; Carter episdico.

Tipos de fluxos densos: Escorregamento e deslizamento; Fluxo de lama e detritos;

Fluxo laminar devido alta viscosidade. Matriz peltica sustenta os clastos grosseiros.

Corrente de turbidez; gua e sedimentos com alta turbulncia.

Arraste SaltaoRolamento

Suspenso(argila)

ResistnciaForapeso

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06. TEXTURAS DE ROCHAS SEDIMENTARES Textura um elemento descritivo das rochas sedimentares, importante na

classificao da rocha, interpretao do mecanismo deposicional e ambiente. Permite inferir relao entre porosidade e permeabilidade.

1 Granulometria Fundamental para rochas detrticas ( da partcula sedimentar). Utiliza-se a escala granulomtrica de Wentworth (1922) para sedimentos terrgenos. No caso de calcrios, dolomitos e evaporitos, mede-se o tamanho dos cristais. A granulometria reflete a energia hidrulica do ambiente.

Denominao da partcula Dimetro em mm Mataco (boulder) > 256 Calhau (cobble) 64 - 256 Seixo (pebble) 4 - 64 Cascalho

Grnulo (granule) 2 - 4 Areia (sand) 1/16 (0,062) 2

Silte (silt) 1/265 (0,004)1/16 (0,062) Argila (clay) < 1/256 (0,004)

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2 Seleo Significa a reduo do tamanho dos gros ao longo do transporte e uma conseqente homogeneizao granulomtrica, formando um sedimento com pus classes granulomtricas.

Estimativa visual da SELEO

A Histograma de composio granulomtrica de um sedimento mal selecionado, com 11 classes texturais. B Histograma de um sedimento bem selecionado.

3 Morfologia do gro Forma razes entre os eixos longos, intermedirio e curto. Esfericidade relao entre a forma do gro e uma esfera.

Arredondamento Curvatura das arestas do gro. Reflete o tempo/distncia do transporte.

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Esfericidade e arredondamento:

Em geral, quanto maior o transporte sedimentar melhor o ndice de esfericidade e arredondamento.

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4 Maturidade textural O grau de seleo, arredondamento e contedo de matriz indicam a maturidade textural. Exemplos:

* Arenito imaturo pobremente selecionado, gros angulares, alguma matriz. * Arenito maturo bem selecionado, gros arredondados, poucas classes granulomtricas, no possui matriz.

A maturidade de um sedimento detrtico uma medida do quanto o sedimento foi intemperizado, transportado e retrabalhado, at atingir o produto final. Para um arenito, o produto final ideal a areia quartzosa pura.

Maturidade

ESTGIO DE MATURIDADE (arenitos, ruditos) IMATURO SUB MATURO MATURO

Maturidade mineralgica

Vrios minerais, especialmente feldspato, mica, fragmentos de

rocha

Quartzo abundante, mas outros minerais (argila, feldsp., mica,

etc) tambm presentes

Quartzo puro, outros minerais

raros ou ausentes

Pouco selecionado; muitas classes granulomtricas

Areia + muito silte e argila ou

conglomerado de quartzo

Excelente seleo; somente classe

areia Maturidade textural Fragmentos angulosos

Gros iniciando o arredondamento

Arredondamento excelente

Brecha Conglomerado

Arcsio Conglomerado de qzo

Arenito ltico Arenito impuro Quartzo arenito Exemplos

Grauvaca

Exemplos: Relevo ngrime e prximo com eroso rpida sedimento imaturo Relevo moderado e plano sedimento maturo

- Relao entre textura, estrutura da bacia e geometria do litossoma (sedimento): 1. Subsidncia rpida e deposio rpida, forte levantamento na rea fonte, forte

subsidncia, com espessa acumulao. Ex: fanglomerados de borda de bacia continental; flysch de geossinclneos; molassa proximal.

2. Subsidncia lenta e deposio lenta. Ex: arenitos em forma de lenol, maturos (depsitos elicos de bacia intracratnica).

Mineralgica Textural

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Conglomerado com a frabric suportada pela matriz.

5 Cor - Informa sobre litologia, ambiente de sedimentao e diagnese. Depende de fatores mineralgicos/geoqumicos como estado de oxidao do ferro e contedo de matria orgnica.

Cores

Cores primrias: branca, cinza, preta, verde. Cores secundrias: vermelho, amarelo, castanho.

Cor branca: sedimento puro, sem F e Mn; Cor cinza/preta: matria orgnica; Cor vermelha/amarelada: hidrxidos de ferro (intemperismo); Cor verde: minerais com Fe++ = clorita, glauconita.

6 Fabric sedimentar - Refere-se ao arranjo dos gros no sedimento, como orientao de clastos (imbricao) e empacotamento (predomnio de matriz ou arcabouo).

Compactao mecnica Gros rgidos, mais ou menos esfricos, produzem

empacotamento aberto com arranjo cbico. Devido compactao por soterramento forma-se

um empacotamento fechado, com arranjo rombodrico entre os gros detrticos.

Tipos de contatos entre os gros:

Evoluo diagentica do sedimento

Primrias (soterramento) Secundrias (intemperismo)

Foto de ortoconglomerado. Arcabouo auto-suportado

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7 Porosidade e Permeabilidade Porosidade a porcentagem de espaos vazios da rocha, quando comparada com seu volume total. Importante na prospeco de petrleo, gs e gua subterrnea.

Primria Intergranular Tipos Secundria Fraturamento (tectnico Crstica (dissoluo)

Fatores que influem na porosidade primria: Porosidade aumenta com a diminuio da granulometria; Porosidade aumenta com o grau de seleo; Porosidade diminui quando aumenta o grau de arredondamento e esfericidade; Porosidade diminui quanto maior a compactao e cimentao;

Areia 35-50% Arenito 10-20% Permeabilidade a propriedade que permite a passagem de fluidos atravs de uma

rocha. Fatores que favorecem a permeabilidade:

Permeabilidade aumenta com o aumento da granulometria e grau de seleo; Esfericidade e empacotamento dos gros.

Tabela com da partcula / volume de poros e permeabilidade:

LEIA MAIS 1. Decifrando a Terra, cap. 9, pg. 168-179 e cap. 14, pg. 292-301. 2. Geologia Sedimentar, cap. 5, pg. 57-83. 3. Sgarbi, G.N.C, 2007. Rochas Sedimentares. In: Petrografia macroscpica das rochas

gneas, sedimentares e metamrficas. Sgarbi, G.N.C (Organizador). Editora da UFMG,pg. 273-446.

MATERIAL PART. mm POROSIDADE % PERMEABILIDADE Cascalho 7 a 20 35 Muito alta

Areia grossa 1 a 2 37 Alta Areia fina 0,3 42 Mdia Silte/argila 0,04 a 0,006 50 a 80 Baixa/muito baixa

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07. CLASSIFICAO DE ROCHAS SEDIMENTARES Origem sedimentar

presena de estratificao presena de estruturas sedimentares presena de fsseis presena de gros/clastos (transporte) minerais sedimentares (glauconita, chamosita)

4 grupos principais: Rochas terrgenas

(siliciclsticas) Rochas bioqumicas Biognicas/orgnicas

Precipitados qumicos

Vulcanoclsticas

Ruditos conglom., brechas

Arenitos Lutitos (Pelitos)

Calcrios/dolomitos Cherts

Fosforitos

Jaspilitos Evaporitos

Lahars Arenitos tufceos

1 Rochas terrgenas (clsticas/siliciclsticas) ou detrticas. So constitudas por gros detrticos (quartzo, feldspatos, argilo-minerais e fragmentos de rocha) que incluem ruditos (psefitos), arenitos (psamitos) e lutitos (pelitos).

Ruditos Clastos grandes conglomerado (s.,b.,m.) brecha

com ou sem matriz

Psamitos (arenitos)

gros entre 2,00,062mm c/ estratificao e estruturas sedimentares

Lutitos (pelitos)

gro fino < 0,062mm e constitudo por argilo-minerais e quartzo (tamanho silte)

2 Bioqumicas / biognicas e orgnicas Calcrios >50% CaCO3 e reagem com HCl fsseis. Dolomitos >50% CaMgCO3 e no reagem com HCl frio. Cherts rocha silicosa, microcristalina. Fosforitos fragmentos e/ou ndulos fosfticos de granulometria varivel. Sedimentos orgnicos: turfa linhito carvo (teor de C)

3 Precipitados qumicos Sedimento formado por precipitao de ons dissolvidos na gua, por alterao no

pH, Eh, solubilidade. Evaporitos gipsita, anidrita, halita, silvinita, carnalita.

So formados por precipitao qumica a partir da evaporao da gua salgada.

Jaspilitos sedimentos qumicos com chert + hidrxidos de ferro.

4 Sedimentos vulcanoclsticos So compostos por material vulcnico (fragmentos de lavas, vidro vulcnico,

cristais) e material epiclstico (quartzo, argilo-minerais). Lahars avalanche de material piroclstico no flanco de vulces.

LEIA MAIS 1. Geologia Sedimentar, cap. 7, pg. 161-204. 2. Decifrando a Terra, cap. 14, pg. 286-304. 3. FOLK,1980. Petrology of Sedimentari Rocks. 4. TUCKER, 1981. Sedimentary Petrology: an introduction. 5. Sgarbi, G.N.C, 2007. Rochas Sedimentares. In: Petrografia macroscpica das rochas


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7.1 Rochas terrgenas / siliciclsticas Mineralogia: Quartzo (35 a 50%) Calcita Feldspatos (5 a 15%) Opala, calcednia Fragmentos de rochas (5 a 15%) Minerais autignicos Argilo-minerais (25 a 35%) Sulfatos (gipsita, barita) Mineraispesados (0,5%) Granulometria:

Componentes das rochas terrgenas 1 Arcabouo frao clstica principal, que d nome rocha. 2 Matriz material clstico mais fino (intersticial). 3 Cimento material precipitado (ortoqumico) formado em estado

diagentico (ps-deposicional). Classificao das rochas terrgenas 1 Textural (granulometria) RUDITO (Psefito)

ARENITO (Psamito) LUTITO (Pelito)

Proporo de matriz, arredondamento. 2 Mineralgico (proporo QFL

quartzo, feldspato, fragmentos rochas)

Qzo-arenito Arenito feldsptico (arcsio) Arenito ltico

Diversidade composicional 3 Geomtrico (estrutura sedimentar) Fissilidade folhelho Ritmicidade ritmito Existem, tambm, termos intermedirios em relao a granulometria. Ex:

70% areia + 30% silte/argila arenito lutceo 70% silte/argila + 30% areia pelito arenoso

Existem, tambm, termos intermedirios entre rochas detrticas e qumicas (FOLK, 1968). Ex:

componentes terrgenos (T) quartzo, feldspato, argilo-minerais comp. aloqumicos (Alo) olitos, fsseis, intraclastos comp. ortoqumicos (O) calcita microcristalina, esptica

Diagrama triangular para classificao geral das rochas sedimentares

CASCALHOS

Grnulos Seixos

Calhaus Mataco

>256mm 256 64mm

64 4mm 4 2mm

AREIAS 2 161 mm

(0,062) SILTE 16

1 - 256

1 mm

(0,004) ARGILA < 0,004mm

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7.1.1 Ruditos >2mm Granulometria maior que areia Arcabouo grnulo, seixo, calhau, mataco.

Forma, tipo depende rocha fonte petrologia mecanismo de transporte

ambiente de sedimentao Quantidade de matriz: conglomerado suportado pelo clasto ORTO conglomerado suportado pela matriz PARA

Arredondamento dos clastos do arcabouo Conglomerado Brecha Petrofbrica: clastos imbricados (orientao do eixo maior do seixo).

Estratificao em conglomerados pode ser observada em funo de:

Geometria de corpos conglomerticos Leque forma de cunha, prximo de escarpas. Lenticular preenche paleocanal (descontnuos). Forma em lenol pouco espessos e contnuos

1) Mudana no tamanho e/ou composio dos clastos; 2) Mudana na seleo granulomtrica.

Arredondamento dos seixos um bom ndice do grau de maturidade do conglomerado. Seixos de abraso elica ventifactos Faces estriadas glacial

Alguns padres de petrofbrica de seixos em cascalhos e conglomerados: (A) eixo maior longitudinal corrente em planta e imbricado em perfil. (B) eixo maior transversal corrente e imbricado em perfil. (C) sem qualquer orientao preferencial.

O mecanismo de transporte define se os clastos sero orientados ou no.

Estrutura organizada Estrutura desorganizada

Camadas c/ e s/ estratif. gradacionais em depsitos de conglomerados.

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Tipos de conglomerados Classificao baseada na textura, composio mineralgica ou ambiente (ex: conglomerado glacial, fluvial, etc.)

Ortoconglomerado:

predomina clasto oligomtico areia grossa polimtico cimento.

Paraconglomerado (Lamito conglomertico) Diamictito

predomina matriz (silto/argilosa) com seixos e calhaus dispersos, polimtico.

Brechas intraformacionais:

Retrabalhamento fragmentos de argilito/folhelho de material recm em matriz arenosa depositado. intraclastos carbonticos

Aglomerados (conglomerados piroclsticos) e brechas vulcnicas

Matriz rica em vidro vulcnico.

7.1.2 Arenitos Areias litificadas (2 0,062mm)

Rocha-fonte

Resduos de processos

intempricos superficiais

transporte

Deposio de areias

Litificao Transformaes

diagenticas (compactao, cimentao)

ARENITO

Eliminao de minerais instveis; Concentrao de minerais estveis; Reconstruo de provenincia, tectnica, clima, tipo de transporte, tempo e durao do transporte, ambiente deposicional, condies fsico-qumicas da diagnese. Petrologia de arenitos: Mineralogia: minerais detrticos e qumicos (cimento). Textura: arredondamento, granulometria, seleo. Estruturas sedimentares: indicam processos deposicionais

Estruturas de correntes estratificao cruzada (hidrodinmicas) marca ondulada

marca de sola estratificao gradacional

Estruturas deformacionais Sobrecarga, escape de fluidos, etc.

Estruturas biognicas Pistas, pegadas e tubos atividade orgnica, icnofsseis

Estruturas qumicas Concrees

Arenitos rochas estratificadas

Lmina menor estrato visvel (

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Classificao petrogrfica dos arenitos

Maturidade de arenitos Maturidade fsica (textural) remoo da matriz gros / matriz

qumica (mineralgica) razo qzo / feldspato

Maturidade transporte Reduo e

homogeneidade granulomtrica

Arredondamento Reduo e eliminao

de minerais instveis

FOLK (1968) Quantidades de Qzo (%) Feldspatos F Fragmentos lticos R

Razo F/R

Fonte: Suguio, 2003. Geologia Sedimentar.

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Descrio de arenitos mais freqentes A) Arenito ortoquartztico (Qzo-arenitos)

>95% gros de quartzo Alto grau de arredondamento, excelente seleo granulomtrica Maturidade textural e mineralgica Geralmente marinhos origem multicclica

B) Arenitos feldspticos (arcoseanos) >25% gros de feldspatos e placas micas

detrticas Seleo pobre; arredondamento varivel Colorao rsea Deposio rpida prximo da fonte grantica.

C) Arenito ltico >25% gros de fragmentos de rochas (sedimentares/metamrficas/vulcnicas)

Pouca ou nenhuma matriz D) Wackes (grauvacas)

Arenitos de cor cinza, ricos em matriz argilosa (>10%)

Mal selecionada Arcabouo: quartzo, feldspatos, fragmentos lticos. Gros angulosos com pouca seleo.

Vrios estdios de maturidade textural, segundo Folk (1951).

Relao entre maturidade e

ambiente deposicional


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7.1.3 Lutitos (Pelitos) Folhelho o mais abundante microscpio Granulometria muito fina SILTE (0,062-0,004) Raio-X

ARGILA (

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7.2 Rochas Carbonticas Ocorrncia: 25 a 35% das sees estratigrficas em bacias sedimentares Carbonatos

Calcita Dolomita

rocha qumica bioconstrudos rocha bioqumica, edifcios bioinduzidos rocha clstica (calcirrudito, calcarenito) cimento de rochas detrticas

7.2.1 Sedimentos carbonticos modernos Ambiente marinho de gua rasa Ex: Bahamas Flrida, Atis Oceano Pacfico, Costa oeste da Austrlia

Principais ambientes para sedimentao de carbonatos de gua rasa

Plat submerso de 700 x 300 km com 10m de lmina dgua Constituio: areias calcrias, esqueletos e olitos lama calcria, recifes (biohermas)

Carbonatos marinhos de guas profundas Turbiditos Depsitos pelgicos So VASAS Gastrpodes (3.600m de prof.) e globigerina (foraminferos 2000m) Em gua profunda o CaCO3 fica dissolvido.

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Carbonatos de bacias evaporticas (forte salinidade) Associao com sulfatos (gipsita, anidrita) e cloretos. Caliche solos endurecidos por precipitao de CaCO3 nos interstcios clima rido / semi-rido Carbonatos de gua doce (lacustres)

Marga (calcrio argiloso) ambiente lacustre Travertino calcrio comum em cavernas

7.2.2 Mineralogia Calcita / Aragonita (CaCO3) precipitao direta

Aragonita Calcita Transformaes diagenticas Mudana sist. cristalino neomorfismo

Dolomita CaMg(CO3)2 Gerada por substituio diagentica: entrada de fluidos Mg+2

Siderita (FeCO3) e anquerita Ca(Mg,Fe)(CO3)2 carbonatos em Sedimentos ferrferos.

Magnesita (MgCO3) calcednia (quartzo microcristalino)

Slica quartzo, feldspatos autignicos argilo-minerais: ilita, glauconita

Sulfatos gipsita e anidrita (CaSO4) Fosfatos colofano: fragmentos fosfticos Sulfetos pirita, blenda (Zn), galena (Pb) xidos hematita

7.2.3 Classificao qumico-mineralgica

7.2.4 Textura Granulao dos cristais Recristalizao diagentica, com obliterao da textura primria.

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7.2.5 Componentes principais das rochas carbonticas

Aloqumicos

Olitos (2mm), c/ estrutura interna Bioclastos (fsseis) materiais esqueletais, algas, Foraminferos, corais, braquipodes, etc. Intraclastos fragmentos de sedimentos carbonticos Pellets partculas pequenas (at 0,1mm), ovides, sem estrutura interna

Ortoqumicos

Micrito calcita microcristalina Tpica de calcrios afanticos (calcilutitos) guas tranqilas vasa / lama calcria Matriz deposicional ou singentica

Calcita esptica calcita cristalina grosseira (0,02 a 0,1 mm), com limites entre cristais. Ocorre como cimento, que preenche espaos porosos e interstcios entre olitos, fsseis, intraclastos e pellets.

Classificao de calcrios e comparao com rochas terrgenas. As propores de lama e cimento esptico indicam o grau de seleo ou energia da corrente do ambiente deposicional.


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7.2.6 Estrutura dos carbonatos Calcrios clsticos

Estratificaes e laminaes cruzadas, marcas onduladas Estruturas de crescimento

Biohermas edifcios preservados com estruturas de crescimento. Ex: estromatlitos Edifcios bioconstrudos organismos (corais e algas vermelhas)

formadores que deixaram carapaas. Recife Edifcios bioinduzidos construes calcrias (fosfticas) formadas pelo

metabolismo fotossintetizante de cianobactrias Estruturas qumicas (ps-deposicionais)

Ndulos, estillitos, cone em cone.

7.2.7 Classificao das rochas carbonticas Calcrios aloqumicos espticos componentes aloqumicos com cimento de

calcita esptica: (intraclastos, olitos, fsseis, pellets) + calcita esptica Rocha bem selecionada

Calcrios aloqumicos microcristalinos componentes aloqumicos com matriz de lama calcria (micrito).

Calcrios microcristalinos consistem apenas de vasa microcristalina (micrito).


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7.2.8 Texturas e nomenclatura de calcrios

Componentes aloqumicos Olitos (< 2mm) e pislitos (>2mm): fragmentos esferoidais, com estrutura concntrica e ncleo. Bioclastos (fsseis): restos orgnicos fragmentados (algas, foraminferos, esponjas, corais, etc.). Intraclastos: fragmentos lticos calcrios. Pellets: partculas pequenas (at 0,1mm), ovides, calcticas, sem estrutura interna.

Componentes ortoqumicos calcita microcristalina < 0,050mm Calcita esptica (0,02 a 0,1mm)

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7.3 Evaporitos (Rochas Evaporticas) Conceito: so rochas formadas pela evaporao de uma massa de gua ou da gua

contida nos sedimentos. Sais contidos na gua do mar (mdia) Cl- 19.400 ppm Ca++ 410 ppm Na+ 10.500 ppm K+ 390 ppm SO4-- 2.600 ppm SiO2 2 ppm Mg+1 1.300 ppm

Princpios fundamentais 1 As fcies obedecem uma ordem de precipitao: os menos solveis primeiro CARBONATOS SULFATOS CLORETOS Anidrita Halita, Silvita, Gipsita Carnalita, Taquidrita

2 Uma bacia evaportica sempre sofre refluxo, controlado pelo abaixamento e levantamento do nvel do mar. 3 Fatores complicadores da seqncia ideal:

grande nmero de elementos traos no resduo de gua do mar mineralogia complexa.

reaes ps-deposicionais entre os sais precipitados e guas conatas trapeadas.

influxo e refluxo (retorno de salmouras para o mar aberto e no precipitandp a seqncia de topo).

OBS Evaporitos constituem importante fonte mineral para a indstria qumica. So desconhecidos no Pr-Cambriano, provavelmente devido a fragilidade e dificuldade de preservao. Evaporitos constituem fonte de: sal (Na,Cl) gipsita, anidrita; enxofre nativo; K, Mg, Br, I, Rb, Sr. Gipsita deposita diretamente da gua do mar (CaSO4.2H2O), mas a anidrita o mais comum mineral em sedimentos evaporticos. Assim, acredita-se que gipsita primrio e anidrita (secundrio desidratao ps-deposicional).

Anidrita CaSO4; Halita NaCl; Carnalita KMgCl3.6H2O; Silvita KCl; Taquidrita Ca0,5MgCl3.6H2O

.

31

Exemplos de grandes bacias evaporticas: Saskatchewan, Zechstein, Paradox, Amazonas. A Lagoa de Kara Bogas o nico exemplar atual de deposio evaportica em grande escala e talvez o nico depsito de carnalita.

BACIAS MLTIPLAS So bacias interconectadas, com vrias barreiras. Ex.: Proto Atlntico Sul

32

7.4 Rochas sedimentares ricas em ferro: jaspilitos e formao ferrfera bandada (bif)

Minerais (Fe) principais minerais com ferro e ocorrncia Magnetita (Fe3O4) rochas gneas, metamrficas Hematita (Fe2O3) rochas sedimentares (itabiritos) Goethita (FeO.OH) produto do intemperismo (lateritas) Siderita (FeCO3) formaes ferrferas Pirita (FeS2) ocorrncia variada

Chamosita (Mg,Fe)3 Fe3 (AlSi3) O10 (OH)6 formao ferrfera, ironstone Grande demanda crescente de ao no mundo. Em 1950 a produo foi de 270m ton. e em 1980, em torno de 750m ton. Maiores produtores: URSS, Brasil, Austrlia, China.

7.4.1 Classificao dos depsitos de ferro 1 Magmticos (Kiruna Sucia) 2 Pirometassomticos (Iron Springs E.U.A.) 3 Depsitos sedimentares (2 tipos principais):

Formaes ferrferas (BIF) com itabiritos + hematita Ex: Lago Superior (EUA) Hamersley (Austrlia) Labrador (Canad) Transvaal (frica do Sul) Krivoi Rog (URSS) Q. Ferrfero, Serra dos Carajs (Brasil).

Ironstone: olitos de limonita, hematita ou chamosita em matriz ferruginosa. Idade: Fanerozico

7.4.2 Ciclo sedimentar do ferro: Fonte, transporte e deposio. Fonte: eroso continental Atividade vulcnica (exalaes submarinas) Transporte:

como atividade hidrotermal: Cl-, SO4--, CO3-- em soluo: lixiviao do FeII nos minerais e transporte em soluo por guas

subterrneas neutras a cidas (pH

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Depsitos sedimentares de ferro so compostos de xidos, carbonatos, silicatos e sulfetos

7.4.3 Principais tipos de depsitos de ferro sedimentar Formao ferrfera (BIF) sedimento qumico, bandado ou laminado, contendo no mnimo 15% de ferro de origem sedimentar, com camadas de chert. Tipos ALGOMA associado a rochas vulcnicas, em greenstone belts SUPERIOR associado a rochas sedimentares (Prot. Inf.) Itabirito a fcies xido de uma formao ferrfera bandada metamorfizada. Jaspilito o sedimento original, no metamorfico. Gnese controvertida: eroso do continente A) Fonte do ferro vulcanismo submarino Up-welling de guas do mar eroso do continente = clima diferente B) Fonte da slica vulcanismo cido

Atividade biolgica c/ slica de origem vulcnica C) Estrutura bandada

Precipitao conjunta de hidrxido de ferro e slica da gua do mar (bandamento diagentico). Precipitao alternada de slica e ferro a partir de emanaes vulcnicas. Variao sazonal de slica e ferro. Substituio diagentica de calcrios.

Ironstones minrio de ferro ooltico. Camadas intercaladas em folhelhos, arenitos e calcrios, com hematita chamosita siderita e textura ooltica. TIPOS Clinton (Siluriano EUA)

Minete (Mesozico Europa, principalmente na Inglaterra)

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7.5 Sedimentos Silicosos Existem trs principais:

diatomitos porcelanitos silexitos / chert

Diatomitos Acumulao de carapaas de diatomceas (algas). Organismos planctnicos de mares de guas frias / lagos de gua doce. Idade: Mesozico Recente.

Porcelanitos Mistura de argila com slica (opala) cor cinza/ preto, com matria orgnica Rocha porosa, leve, com textura de porcelana vitrificada. Formada por acumulao de vasas de radiolrios /diatomceas

e intercalada com folhelhos e margas.

Silexito (chert) quartzo micro a criptocristalino com rara impureza de argilo- minerais, calcita, hematita, que no ultrapassam 10% Ocorrncia: concrees em calcrios / arenitos;

interestratificada com folhelhos e margas.

Origem do slex / chert: 1) Precipitao qumica origem singentica / qumica

slica coloidal precipita em pH cido; 2) Bioqumica origem singentica bioqumica, com acumulao de

carapaas silicosas de diatomceas e radiolrios; 3) Silicificao diagentica (ps deposicional) migrao de fluidos

silicosos diagenticos. Ex: dissoluo do quartzo detrtico em pH alcalino; slica dissolvida no fluido diagentico; precipitao na forma de slica coloidal em pH cido.

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08. TIPOS DE BACIAS SEDIMENTARES Bacias em Margens Divergentes Rifte

Falhas normais. Sedimentos continentais na base e marinhos no topo. Vulcanismo localizado.

Margem passiva (rifte ocenico)

Rifte evoludo com crosta ocenica, sedimentao deltica e marinha rasa / profunda. Domos de sal e plataforma carbontica.

Bacias em Margens Convergentes

2 Bacia atrs do arco 1 Bacia na frente do arco (forearc) Sedimento gua profunda na base passando para gua rasa no topo. Vulcanismo freqente. Arenito ltico / wacke. Alto gradiente geotermal.

COLISO CONTINENTAL 1 Bacia foreland (tardi a ps-orognica) Sedimentos de ambiente marinho raso a continental derivados da eroso da cadeia de montanhas (rea orognica).

Bacias Intraplaca (Cratnicas)

Ovais ou circulares, sobre crosta continental. Espessura de 3 a 5 km, com sedimentao relacionada a variaes do nvel do mar (transgresses e regresses).

LEIA MAIS: 1. Para entender a Terra, cap. 2. pg. 47-73. 2. Origem e Evoluo das Bacias Sedimentares (1990), cap. 1, 3 e 4. pg. 49-74 e pgs. 75-97 e

pg. 15-30. G.P.R. Gabaglia & E.J. Milani (Coordenadores).

36

8.1 Introduo: noes de Tectnica de placas Integrou as teorias sobre deriva continental e espalhamento de fundo ocenico, sismicidade, geomagnetismo. Tectnica global Diversas placas litosfricas, com espessura de 70 km nos oceanos e 150 km nos continentes. Dimenses variveis: 104 a 108 km2. 7 maiores placas Americana, Africana, Antrtica, ndica, Euroasitica, Pacfica. 3 tipos de margens

A) Margem construtiva DORSAL OCENICA (divergente) (acreso) RIFT CONTINENTAL margem

continental passiva. B) Margem destrutiva ZONA DE SUBDUCO Tipo Andino

(convergente) Tipo Arco de Ilhas (consumo litosfera)

COLISO CONTINENTAL C) Margem conservativa Falhas transformantes

(nem gerao nem consumo de litosfera)

Premissas espalhamento do fundo ocenico nas dorsais; Terra possui superfcie constante; taxas de gerao so as mesmas de consumo litosfrico

Mecanismo motor correntes de conveco.

Limbo ascendente Fuso parcial, < d Limbo descendente Temperatura baixa, rigidez aumenta, > d

A lava sob presso nas dorsais meso-ocenicas EMPURRA a placa, assim como o afundamento da litosfera fria e densa PUXA a outra extremidade da placa tectnica. Modelo empurra puxa. Litosfera baixa temperatura, alta viscosidade, no participa da conveco. Astenosfera baixa viscosidade: comporta-se como fluido quando submetido

a longos esforos. Camada que vai gerar magma por fuso parcial.

LEIA MAIS: 1. Sgarbi, G.N.C.,2007. A dinmica terrestre e as rochas. In: Petrografia Macroscpica das

Rochas Igneas, Sedimentares e Metamrficas. Sgarbi, G.N.C (Organizador). Editora da UFMG, pg. 11-54.

37

8.2 Classificao de bacias sedimentares: bacias divergentes, convergentes e bacias cratOnicas (intraplaca).

8.2.1 Bacias Divergentes

Bacias tipo rift: esforos extensionais intraplaca ao longo de zonas de fraqueza crustal. Afinamento litosfrico. Falhas de gravidade lstricas, com gerao de grabens. Forte subsidncia mecnica e elevada espessura dos sedimentos (3 a 10 km). Leques aluviais, sistema fluvial (sedimentos continentais na base). Transgresso no topo, com sedimentos de ambiente marinho raso. Vulcanismo alcalino. Depsitos minerais paleoplacer (Au, D), fosfato, calcrio, evaporitos, Fe-Mn. Sulfetos de Cu Pb Zn em folhelhos com matria orgnica (exalaes de salmouras metalferas tipo Mar Vermelho). Pb Zn F Ba (Tipo Mississipi Valley) em calcrios.

Bacia de margem continental tipo Atlntico ou margem passiva Representa a evoluo de um rift, com gerao de crosta ocenica. A subsidncia

dominada por mecanismos termais, com exponencial diminuio. A sedimentao deltica, marinho raso e profundo (turbiditos). Podem ocorrer falhas de crescimento em deltas, deslizamentos junto ao talude, tectnica de domos de sal (Golfo do Mxico) e plataforma carbontica (tipo Bahamas).

Depsitos minerais - evaporitos, argilas negras metalferas, fosfato (U), Pb Zn em carbonatos, carvo, petrleo.

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8.2.2 Bacias Convergentes So relacionadas a arcos magmticos e zonas de subduco. Tipos: Andino (Cordilheirano)

Arcos de Ilhas e Bacia Marginal (Mar do Japo)

Fossa calha com 8 a 11 km de profundidade, preenchida com sedimentos derivados do arco (turbiditos) e sedimentos pelgicos da crosta ocenica. So deformados (complexos de subduco) com mlanges, ofiolitos e cintures metamrficos pares.

Bacia na frente do arco (fore arc basin) apresenta, na base, sedimentos de ambiente marinho profundo (leque submarino) e, no topo, sedimentos de ambiente marinho raso ou no marinho (delta). Espessura: 6 a 15 km possui alto gradiente geotermal. Sulfeto macio vulcanognico (tipo Bessi e Kuroho); sulfetos sedimentar exalativo; Mn vulcanognico.

Arco magmtico vulcanismo andestico rioltico clcio-alcalino devido a fuso parcial da placa em subduco.

Bacia atrs do arco (back arc basin) ou bacia marginal ocorre sobre crosta continental ou ocenica, sendo extensional. Sedimentos de ambiente marinho profundo, exceto nas margens (leque submarino com detritos vulcnicos) e argilas pelgicas. Falhas normais com sedimentao diferencial lateral. Sulfetos sedimentar exalativo e vulcanognicos (tipo Chipre); Fe - Mn vulcanognico.

Bacia de retroarco (foreland) o peso das escamas tectnicas flexiona a litosfera, sendo melhor desenvolvida em coliso entre dois continentes (subduco A). preenchida com sedimentos derivados das montanhas (molassa): clsticos continentais passando a marinho raso ou deltico com tectonismo sindeposicional e discordncias internas. Situa-se entre a faixa mvel e o crton, com embasamento continental. Urnio em arenitos Cu Pb Zn em arenitos e folhelhos.

8.2.3 Bacias Cratnicas (intraplaca) ovais ou circulares, com espessura de 3 a 4 km, geralmente sem fase de rifteamento. A subsidncia est relacionada a um desequilbrio trmico do manto, com densificao da litosfera e subsidncia. O padro sedimentar est relacionado a variaes do nvel do mar (transgresses e regresses). Predominam sistemas siliciclsticos e carbonticos, com estruturas dominadas por ondas e mars. Altos estruturais formam sub-bacias. Fosfatos, evaporitos, carvo, urnio, ironstone, calcrio, petrleo, gs.

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09. TRANSPORTE E ESTRUTURAS SEDIMENTARES 1 Foras que atuam sobre os gros sedimentares:

E

E = empuxo C - coeso entre partculas(atrao eletrosttica)

A - fora ascendente (fluxo turbulento)T - fora tangencial(movimento do fluido)

P

P = peso/gravidade - volume, densidade

C TA

2 Comportamento de slidos granulares em fluidos Mecnica/hidrulica

Equao de Reynolds

Baixo Re Fluxo laminar Alto Re Fluxo turbolento

Fluxo laminar as partculas de fluido movem-se em trajetrias retilneas e paralelas, deslizando uma sobre as outras.

Fluxo turbulento quando a velocidade aumenta ou a camada torna-se rugosa, as trajetrias de fluxo curvam-se formando redemoinhos.

Fluxo laminar Fluxo turbulento

Geraleitoplano

Escava o leito

gera marca onduladae mega ondulao

N de Froude dinmica dos fluidos

Noo de regime de fluxo superior Fr > 1 inferior

Quando as foras atuam individualmente sobre os gros livres ocorre a separao de gros durante o transporte

Fluxo fluido (baixa viscosidade)

densidade granulometria forma

Quando a fora peso age sobre a massa dos gros (gros muito prximos com alta coeso e frico)

Fluxo denso/gravitacional (alta viscosidade)

Alta concentrao de argila/areia no fluido

Re = V.d.p v

Re = n de Reynolds V = velocidade da partcula d = dimetro p = densidade v = viscosidade do fluido 2000

Fr = V_iii (g.L)

Fr = n de roude V = velocidade da partcula g = acelerao da gravidade L = fora de inrcia D = prof. do canal

Forma de leito

40

3 Fora de arraste de um fluido Depende das relaes entre velocidade e viscosidade do fluxo e a granulometria e inrcia do slido. Velocidade crtica para que uma partcula inicie o movimento.

- Quando o substrato (fundo) constitudo de material arenoso (sem coeso) a velocidade crtica aumenta com a granulometria.

- Quando o fundo argiloso (coesivo) necessita-se de maior velocidade crtica efeito Hjulstrm. Argila/silte possuem maior coeso, devido a foras intergranulares.

Assim, necessrio maior velocidade inicial para arrancar a partcula argilosa. Depois de colocado em movimento necessita-se de menor velocidade para manter a partcula em transporte, at ocorrer a deposio. 4 Regime de fluxo e formas de leito

Os princpios bsicos de sedimentao por correntes de trao esto ligados a experincias em canais artificiais confinados. A gua corre sobre um leito granular, representando uma carga de fundo transportada pelo rio. Modificando a velocidade do fluxo surgem configuraes diferentes no leito granular gerando diferentes formas de leito.

Regime de fluxo

superior Fr > 1

Aumento velociade do fluxo

Leito plano com lineao longitudinal de corrente (partio)

Antidunas (ondulaes sinusoidais)

---------------------------- fase de transio desgaste Regime de

fluxo inferior Fr < 1

Aumento velociade

da corrente

Microondulaes areia < 0,6mm cristas

paralelas at descontnua

Macroondulaes areia > 0,6mm

sand waves dunas

subaquticas

Variveis granulometria profundidade aumento na prof. exige aumento na velocidade velocidade / viscosidade (fluido)

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Relao entre forma de leito e estrutura sedimentar

Regime de fluxo inferior

Rugosidade nas formas de leito

Marcas onduladas e estratificaes cruzadas

Regime de fluxo superior

Leito plano com intenso movimento

dos gros

Estratificao plana Lineao de partio

Antidunas

Regimes de fluxo e formas de leito

Estruturas sedimentares

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5 Tipos de transporte sedimentar mecnico 5.1 Fluxo Fluido (baixa viscosidade) - gua correntes fluviais, mars, ondas - Ar (vento). Transporte de gros livres ocorre separao granulomtrica

Arraste SaltaoRolamento

Suspenso

Leito

arraste / rolamento carga de trao Energia de transporte granulometria

Granulometria fixa trao transporte de baixa energia. saltao/suspeno transporte de alta energia de fluxo.

Suspeno leito plano Estratificao plana Trao Saltao (comp. Tangencial leito ondulado gera marca da queda de gros) ondulada assimtrica . Regime de fluxo inferior marca ondulada estratificao cruzada Regime de fluxo superior estratificao plana

unidirecional bidirecional

Separao de gros

Densidade Granulometria Forma

Fina suspeno Intermed. saltao Grossa trao

43

5.2 Fluxo Gravitacional (alta viscosidade) A fora peso age sobre o conjunto de gros (alta coeso), mistura argila / areia no

fluido. Viscosidade elevada / associados a declives ngremes.

Tipos:

1 Escorregamentos / deslizamento: material denso que se desloca pelo declive como em bloco + ou homogneo.

2 Fluxo de detritos / lama, fluxo laminar, empuxo da matriz argilosa depositada por congelamento coesivo:

paraconglomerado (diamictito) e ortoconglomerado.

3 Corrente de turbidez, fluxo turbulento (cascalho, areia, silte, argila) geram turbiditos com seqncia ideal de Bouma (1962):

argilito siltito com laminao arenito com ripples arenito com estratificao plana arenito com estrat. gradacional e marcas de sola.

Evoluo de um fluxo gravitacional de sedimentos e atuao do fluxo intersticial. Modificado de Wright & Anderson, 1982.

LEIA MAIS: 1. Geologia Sedimentar, cap. 3, pg. 30 a 37 e cap. 8, pg. 221 a 226.

seixo, bloco, areia, argila

areia, silte, argila

44

10. ESTRUTURAS SEDIMENTARES

Camadas / estratos Pode variar a espessura, continuidades

lateral e geometria. Plano / superfcie do acamamento (S0): indicado por

granulometria, litologia, cor. e = espessura

10.1 Estruturas erosionais 1A - Canais: estrutura de grande porte, com base cncava, erosional, com sedimentos

horizontais adjacentes. 1B Corte e preenchimento 1C Marcas de sola (sole marks) - Escavaes assimtricas e alongadas produzidas pelo

fluxo de corrente (turboglifos - flute marks), por arraste de objetos (marcas de sulcos groove marks) e impactos de objetos (marcas de objeto tool marks).

10.2 Sin-deposicionais (aerodinmicas/ hidrodinmicas) 2A Estratificao e laminao plana (plano-paralela) ocorre em regime de fluxo

superior, associada a lineao de partio. 2B Estratificao e laminao cruzada ocorre como planos e lminas inclinadas em

relao ao acamamento, tanto em conglomerados, arenitos e calcrios. Tipos principais estratificao cruzada tabular

estratificao cruzada acanalada Tipos especias estratificao cruzada espinha de peixe (herringbone)

estratificao cruzada por ondas (hummocky)

e

S0

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2C Ondulaes (ripples) - Ondulaes de pequeno porte devido a ao de gua (corrente, onda) e vento, sobre sedimento no coesivo.

2D Estratificao gradacional - Ocorre um decrscimo/diminuio do tamanho de gro da base para o topo da camada. Formada por corrente de turbidez (fluxo gravitacional).

2E Estrutura macia camada que no apresenta estrutura interna. 2F Estratificao flaser, lenticular, wavy ondulaes areno-siltosas com deposio de

argila e laminaes cruzadas. 2G Gretas de contrao e pingos de chuva exposio subarea de camada argilosa

causando fendas de ressecamento. Pequenas impresses causadas por pingos de chuva.

MARCAS DE SOLA

= comp. de onda a = amplitude a

TurboglifosResultado

finalMarcas de objetosSulcos Contramolde

Molde

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ESTRATIFICAO E LAMINAO CRUZADA

Formao de mega ripple

Duna ondulaes de crista curva geram estrat. cruzada acanalada. Sand wave ondulao de crista reta gera estrat. cruzada tabular

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N.M. N.M.Formao de brecha intraformacional

Folhelho(argila)

eroso brecha

Formaoda estrutura

Areia

Argila

Greta de Contrao

50

10.3 Estruturas ps-deposicionais 3A Escorregamentos e deslizamentos (slumps, slides). Falhamentos sinsedimentares

provocam escorregamentos e deslizamentos de sedimentos recm-depositados, com formao de brechas e camadas contorcidas.

3B Camadas convolutas so estruturas de deformao plstica, com dobras atectnicas devido compactao. Estrutura de carga e psedondulos ocorrem na interface areia/lama, com projees da areia mole, devido a compactao. Estruturas de escape de fluidos so dish (prato) e pilar.

3C Diques de arenito (diques clsticos) so projees verticais de areia penetrando em camadas superiores/inferiores. So formados por preenchimento ou injeo.

3D Brecha intraformacional durante a compactao, algumas camadas so afinadas e rompidas com os fragmentos originando brechas sedimentares. Eroso e sedimentao rpida tambm gera brecha intraformacional (ver desenho).

3E Estruturas biognicas (bioturbaes) feies produzidas pela atividade em vidas dos animais nos sedimentos moles ou na superfcie das camadas (pistas, tubos, perfuraes). Icnologia ou traos fsseis.

3F Estruturas sedimentares qumicas so resultado da diagnese: concrees, ndulos, estilolitos, cone em cone e septrias.

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LEIA MAIS: 1. Geologia Sedimentar, cap. 6, pg. 126-160. 2. Collinson & Thompson (1984) Sedimentary structures, 194 p. 3. Tucker, M. (1985) The field description of sedimentary rocks. 112 p. 4. Sgarbi, G.N.C, 2007. Rochas Sedimentares. In: Petrografia macroscpica das rochas


ESTILLITO

Estrutura de dissoluo (calcrios)

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11. GEOMETRIA E MUDANA LATERAL DE FCIES EM DEPSITOS SEDIMENTARES. NOO DE FCIES.

1 Fcies: Conjunto de estratos/camadas com caractersticas semelhantes (litologia, textura, estruturas sedimentares, granulometria, espessura, paleocorrentes, contedo fossilfero). Fcies sedimentar produto da atuao de processos fsicos, qumicos biolgicos no

ambiente sedimentar. As Fcies mudam lateralmente e verticalmente numa sucesso sedimentar, a partir

da mudana de um, de vrios ou de todos os parmetros definidores da fcies. Exemplos: 1)

2)

2 Variao lateral de Fcies Ocorre em dezenas / centenas de metros at quilmetros e refletem mudana no ambiente de sedimentao.

3 Geometria de depsitos sedimentares Tabular ou lenol camadas extensas, contnuas; Lenticular / em cunha camadas descontnuas; Pod / em cone ou leque corpo confinado; Cordo alongado comprimento bem maior que a largura.

Camadas iguais em espessuraLateralmente uniformes2 fcies arenito folhelho

Camadas desiguais em espessuraLateralmente variveis, descontnuas5 fcies Arenito

FolhelhoArenito conglomertico

CalcrioConglomerado

Arenito Conglomerado

Calcrio Marga Folhelho

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4 Mobilidade de fcies no registro sedimentar: a Lei de Walther (1894) Todas as fcies que ocorrem lateralmente, associam-se na vertical. Fcies que ocorrem em uma seqncia vertical concordante, sem quebras na sedimentao, foram formadas em ambientes lateralmente, geograficamente, adjacentes.

SEDIMENTAO FLUVIAL Seqncia finnig-up produzida por migrao

lateral da corrente fluvial meandrante. Na base temos fcies de canal (conglomerado), na

parte mdia temos fcies de barra em pontal (arenitos) e no topo, argilitos/siltitos da plancie de inundao.

SEDIMENTAO DELTAICA Seqncia coarsening-up produzida por

progradao deltaica. Sedimento marinho (base) e arenito de frente

deltaica no topo.

SEDIMENTAO MARINHA Seqncia coarseningi-up resultante da

progradao da linha de praia. Sedimentao regressiva. Sedimento marinho (base), arenito de praia e

arenito elico (topo).

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12 . AMBIENTES DE SEDIMENTAO E FCIES SEDIMENTARES Ambientes de sedimentao constitui uma entidade geogrfica natural onde ocorre acumulao de sedimento. Consistem em pores da crosta / superfcie da Terra com propriedades fsicas, qumica e biolgicas bem definidas e diferentes das propriedades apresentadas em reas adjacentes.

Metodologia para anlise e estudo de rochas sedimentares Faz-se uma cuidadosa descrio das diversas fcies sedimentares (geometria, litologia, estruturas sedimentares, padro de paleocorrentes, fsseis) relacionando-as processos, antes de definir um eventual ambiente de sedimentao. Construo de perfil grfico-sedimentar com identificao de fcies sedimentares.

Classificao dos ambientes sedimentares 1- Continentais Leque aluvial;

Fluvial (entrelaado e meandrante); Desrtico (elico); Lacustre; Glacial;

2- Transicionais Amb. Deltico (deltas); Amb. lagunar / litorneo (praia ou planicie de mar);

3- Marinho Raso (plataformal); Profundo (leque submarino);

4- Amb. deposicionais de carbonatos: Litorneo a marinho raso/plataformal.

LEIA MAIS: 1. Decifrando a Terra, captulos 10, 11, 12 e 13. 2. Para Entender a Terra, captulos 8, 14, 15, 16 e 17. 3. Geologia Sedimetar, cap. 8, pg. 205-288. 4. Fcies Models. 454 p. 5. Reinech & Singh, 1980. Depositional Sedimentary environments. 6. Readind (1984) Sedimentary environments ans fcies.

Parmetros fsicos: velocidade, direo, profundidade da gua; velocidade, direo do vento;

Parmetros qumicos: salinidade, pH, Eh, temperatura; Parmetros biolgicos: Fauna, flora.

PROCESSOS AMBIENTES PRODUTO: FCIES SEDIMENTARES Fsicos (ao de ondas, mars, vento), qumicos (Eh, pH, solubilidade) e biolgicos (bactrias).

rea geogrfica locus da

sedimentao.

So os diversos sedimentos que se depositam silmultaneamente

em vrios ambientes.

56

12.1 Leque Aluvial Feio deposicional em vale/canyons em reas montanhosas. Cone de sedimentos

conglomerticos.

Caractersticas: Acentuado gradiente topogrfico; Transporte curto, pobre seleo; Clima rido (mido); Fcies proximal (mais grossa conglomerados, brechas, diamictitos) e distal (mais fina - arenitos).

Processos de transporte: Fluxo de detritos (debris flow); Correntes trativas de canal (stream flow); Inundao em lenol (sheet flow).

Depsitos resultantes Diamictito, conglomerados e arenitos.

Deposio com desconfinamento e suavizao topogrfica

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Descrio das fcies:

Fcies Gms diamictito originado por fluxo de detritos. Paraconglomerado com matriz argilosa, macio; Gm conglomerado suportado pelo clasto, clastos imbricados, desorganizado/

estratificao incipiente. Pode apresentar localmente estratificao cruzada;

Sh arenito grosso com estratificao plana. St arenito grosso / mdio com estratificao cruzada acanalada. Fm pelito macio; Fl pelito laminado; C ndulos carbonticos (caliche).

Leque proximal Barras longitudinais com ortoconglomerados lenticulares associados a diamictitos espessos.

Leque distal Camadas tabulares de arenitos com cruzadas acanaladas. Lentes de cascalho fino.

Canyon

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Tipos de leques aluviais

Clima seco Controle tectnico

Predomnio de fluxos gravitacionais

Conglomerados

Clima mido Multilobado

Vegetao importante Arenitos grossos predominam

Paleocanais e lagos (pntanos)

pelitos

LEIA MAIS: 1. Geologia Sedimetar, cap. 8, pg. 228-233. 2. Fcies Models, cap. 7, pg. 119-142.

59

12.2 Ambiente Fluvial Rios constituem importantes agentes no transporte de sedimentos para os oceanos,

mas so tambm importantes agentes deposicionais nos continentes. 1 Subdiviso do ambiente fluvial:

Morfologia dos canais fluviais variam conforme o clima, a declividade (gradiente topogrfico), descarga de sedimentos, velocidade de fluxo, largura e profundidade do canal. Quatro padres de canal fluvial: reto, entrelaado, meandrante, anastomosado. 2 Mecanismos da deposio fluvial

a) Sedimentos acumulados a partir da carga de trao, constituindo barras em pontal, em canal e ilhas fluviais.

b) Sedimentos resultantes da acreso vertical, a partir da carga de suspenso, que constri depsitos de transbordamento, diques marginais e plancie de inundao.

Acreso lateral: migrao da barra em rios meandrantes.

Acreso vertical: pelitos na plancie de inundao durante enchente fluvial.

Dois tipos de canais fluviais so fundamentais: 1 Entrelaado: alta energia, com vrios canais e barras arenosas; 2 Meandrante: baixa energia, sinuosidade importante, com canal fluvial simples, lagos-

meandros abandonados e plancie de inundao.

Cheia

Dique

60

3 Principais caractersticas e fcies dos ambientes fluviais entrelaados e meandrantes.

Sistema fluvial entrelaado - predomnio de carga de fundo de granulao grossa; - razo largura profundidade de canal > 40 ou >300; - declividade mdia-alta (> 5); - variabilidade de descarga e eroso nas margens; - formao de barras que obstruem a corrente e ramificam-na (longitudinais e tranversais); - formao de ortoconglomerados macios ou estratificados (com clastos imbricados) e arenitos com estratificaes cruzadas em ciclos granodecrescentes.

Fcies

D Arenitos com cruzadas acanaladas Pelitos (5%) BT Arenitos com cruzadas tabulares/acanaladas

BL Conglomerados: seixo grnulo

1

12

23

1- Barra longitudinal 2- Barra transversal 3- Dunas subaquticas

61

Sistema fluvial meandrante - canais com alta sinuosidade; - razo largura/profundidade do canal < 40; - predomina transporte de carga em suspenso; - migrao lateral dos canais ocorre atravs da eroso progressiva das margens cncavas e sedimentao nas convexas; - formam-se barras em pontal com superfcie de acreso lateral, plancies de inundao, depsitos de canal (lag), dique marginal, depsito de rompimento do dique, meandros abandonados. - principais fcies:

o ortoconglomerados do canal fluvial; o arenitos grossos/mdios com estratificao cruzada acanalada e tabular, marcas

onduladas assimtricas (variao regime de fluxo) nas barras; o pelitos laminados com razes (turfa / carvo) com bioturbao e gretas de contrao

de meandro/plancie de inundao; o brecha intraformacional, areia e silte com laminaes cruzadas e argila devido a

depsitos de rompimento de diques marginais (crevasse splay);

Canal simples

Perfil equilibrado

Perfil assimtrico

1 - Canal simples 2 - Barra em pontal (areia) 3 - Crevasse splay (rompimento

do dique marginal) Plancie de inundao com

pelitos (folhelhos / siltito). 4 Dique marginal

5 - Depsito de canal fluvial (cascalho)

AA

C

C

B B

DD

4

1

2

35

Eroso

DeposioBarra em pontal

Fcies Arenitos com cruzadas

Pelitos (30 a 50%) com gretas de contrao e restos vegetais

Arenitos com cruzadas

Conglomerado

63

Fluvial entrelaado

Fluvial meandrante

LEIA MAIS: 1. Para Entender a Terra, cap. 14, pg. 341-363. 2. Suguio (2003) Geologia Sedimentar, cap. 8, pg. 220-238. 3. Fcies Models, cap. 7, pg. 119-142. 4. Riccomini & Coimbra, 1993. Sedimentao em rios entrelaados e anastomosados. Bol. IG-

USP, Srie Didtica. 5. Assine (2004) Geologia do Continente Sul-Americano, cap. 4, pg. 61-76.

64

Turbulncia

12.3 Ambiente Desrtico (elico) Atividade elica eroso transporte, deposio pelo vento. Vento diferenas de temperatura (densidade) de massas de ar, devido a maior ou menor

incidncia de energia solar sobre a Terra. As massas de ar fluem de zonas de alta presso (tendncia descendente) para as de baixa presso.

Velocidade (Km/h) partcula movimentada Vento suave 11 17 0,25 mm (areia fina) Vento forte 30 40 1,00 mm (areia grossa)

Furaco 60 150 30 mm (seixo)

Tipos de desertos Quente (clima rido) Saara, Gobi, Arbia, EUA, Austrlia

Frio (rido glacial) Antrtida, Groelndia, Atacama (Chile)

Desertos caracterizam-se por pequena taxa de precipitao pluviomtrica, grande variao de temperatura, predomnio de evaporao, intemperismo fsico, escassa vegetao e ao do vento.

. Hamada leque aluvial em forma de cone, nas montanhas. Conglomerados e arenitos imaturos.

. Wadi rios efmeros, produzidos por enxurradas. Arenitos conglomerticos com cruzadas.

. Playa lagos efmeros com arenitos, siltitos, folhelhos, evaporitos (gipsita, anidrita, cloretos).

. Depsitos de areia (sand sea) vrias morfologias, predominando as dunas e os lenis de areia.

Mecanismos de transporte e sedimentao elica - Transporte de poeira (< 0,125mm areia fina, silte, argila). Fluxo turbulento mantm a

poeira em suspenso. - Transporte de areia grossa a fina (2 a 0,125mm) saltao Ao do vento - eroso elica: formao de ventifactos (seixos com duas ou mais faces planas e polidas

pela abraso elica).

Formao de dunas: acumulao assimtrica, com centenas de metros de altura e quilmetros de comprimento, de gros de areia seca.

Fluxo de gros avalanche de areia seca Barlavento Sotavento (20 a 35) (~10) Duna estacionria ou migratria

HamadaLeque aluvial WadiRios

efmerosPlaya

Dunas - sand sea

Erg Loes(silte)Sabka

65

Tipos de duna (Sand sea) 1- Transversais perpendicular ao fluxo. 2- Barcana forma de meia-lua, com as

extremidades no sentido do vento. 3- Parablica forma de U, com as extremidades contrrias ao vento. 4- Estrela combinao entre transversal e longitudinal. 5- Longitudinal (seif) - paralela ao fluxo, com vento biderecional.

Caractersticas dos sedimentos elicos . Sedimentos monominerlicos, geralmente quartzo-arenitos bem selecionados; . Estratificao cruzada de grande porte; . Sedimentos geralmente vermelhos-rosados, com pelcula de xido de ferro sobre os

gros de quartzo; . Poucas classes granulomtricas, sedimento maturo; . Tamanho de gro varia de areia fina a grossa (bimodal). Mica usualmente ausente; . Gros com polimento fosco, morfologia arredondada e alta esfericidade (alto impacto

entre os gros).

Principais fcies do ambiente elico

Duna

Seco areia com estratificao plana Interduna mido (oasis) pelitos c/ gretas, evaporitos, sabka

Duna

Wadis (fluvial)

Estrat. cruz.tabular

Estrat. cruz.Acanalada

Principais tipos de dunas elicas

66

LEIA MAIS: 1. Para Entender a Terra,

cap. 15, pg. 367-385. 2. Suguio (2003) Geologia

Sedimentar, cap. 8, pg.207-211.

3. Fcies Models, cap. 8, pg. 143-156.

4. Assine et al. 2004. Geologia do Continente Sul-Americano, cap. 5, pg. 77-94.

Tipos de dunas elicas Modelo para ambiente desrtico

67

12.4 Ambiente Lacustre Lagos so corpos de gua doce/salgada, situados no continente, sem conexo com

o oceano, onde operam processos fsicos (descarga fluvial, ondas, mars), qumicos (salinidade, Eh, pH) e biolgicos (atividade algal).

Os lagos so influenciados pelos seguintes fatores: 1- Clima: regula a precipitao/evaporao e tipo de intemperismo.

Ex: lago glacial, lago em ambiente desrtico (playa) 2- Natureza da rea fonte: influi na composio qumica da gua. Nos lagos ocorre sedimentao clstica e qumica. A sedimentao clstica uma

aurola de arenitos com folhelhos na parte central. Lagos rasos so dominados por sedimentao deltaica. Lagos profundos mostram sedimentao turbidtica.

A sedimentao qumica mais comum em lagos de clima rido, com carbonatos (calcita, aragonita, dolomita), sulfatos (anidrita, gipsita), cloretos (halita, silvita) e folhelhos. Modelos para sedimentao lacustre

1. Distribuio esquemtica ideal de sedimentos em um lago de regio montanhosa, abastecido por vrios rios.

Estratificao da gua pela temperatura

Fcies Lacustres:

Arenitos, ritmitos Folhelhos Calcrios, dolomitos e evaporitos

As fcies lacustres so semelhantes as fcies sedimentares depositadas em amb. marinho. Entretanto, podem ser diferenciadas pelo contedo paleontolgico, extenso areal e associao com outras fcies continentais (fluviais, elicas, etc.).

c/O2

semO2

Quente (-densa)

fria Anxida

Rio Lago

Diagnstico:

Associao com fcies fluviais e elicas

68

2. Tipos de influxo fluvial (superficiais overflow, no meio interflow e rente ao fundo underflow) com diferentes densidades. Alta descarga fluvial em lagos rasos gera sedimentao deltaica expressiva, com fluxo homopicnal (areias de frente deltaica) e hipopicnal (argilas de pr-delta, que ficam em suspenso). Descarga fluvial de material mais denso que o meio receptor, gera fluxo gravitacional no fundo do lago e correntes de turbidez sedimentao turbidtica.

Fluxo homo e hipopicnal delta tipo Gilbert

Fluxo hiperpicnal gera turbidito lacustre.

69

Tipos de influxo em lagos

Contraste de densidades entre corrente fluvial

e meio receptor.

1 Fluxo hipopicnal densidade de descarga fluvial < gua do lago. Deposio de argila em suspenso e carga grosseira constitui uma barra.

2 Fluxo homopicnal densidade da corrente = densidade da gua do lago. Formao de lobos sigmoidais na frente deltaica.

3 Fluxo hiperpicnal entrada de material mais denso no ambiente lacustre forma corrente de turbidez.

NL

Ta

Tb

Tc

TdeTurbidito

Fluxo desacelerante

Climbingripples

Rio

Rio

Lago1

2

3

70

Exemplos de sedimentao lacustre

LEIA MAIS: 1. Geologia Sedimentar, cap. 8, pg. 238-246.

Fm. Salvador Bacia do Recncavo

Cretceo

Bacia de Taubat SP

Cenozico

71

12.5 Sedimentologia Glacial Ao geolgica do gelo Conjunto de feies erosivas, deposicionais e de ambientes (glacio-continentais e

glacio-marinhos) ligados ao do gelo.

Ao das geleiras: acumulao de neve e compactao por presso. Tipos: geleiras de vale, alpina, montanha, altitude

geleiras continentais, mantos, latitude Caractersticas: regime termal - base seca

base mida mudana de fase (avano e recuo glacial) localizao geogrfica - polar

temperada

Tilito (till) sedimento mal selecionado, transportado e depositado a partir de geleiras, com pouca ou nenhuma seleo por gua. Tilito o equivalente litificado do till. Diamictito - paraconglomerado mal selecionado, com grnulos e mataces, dispersos numa matriz fina dominante. Tilito um diamictito depositado diretamente pela geleira. Entretanto diamictitos no-glaciais, depositados como fluxos de detritos, so importantes constituintes de leques aluviais/submarinos.

Um dos principais PROBLEMAS da sedimentologia glacial a distino entre TILITOS X DIAMICTITOS (depositados como fluxos gravitacionais).

TIPOS DE TILLS 1. Till de alojamento (lodgement till) depositado por baixo de uma geleira ativa, pela

frico contra o substrato. 2. Till de ablao (melt out till) lento derretimento de gelo estagnante.

Vai ocorrer como um diamictito macio, preservado sobre o embasamento, amoldando-se paleotopografia, com geometria lenticular, pequena espessura, com planos de cisalhamento / fissilidade.

72

Atividade Glacial 1. Eroso e sedimentao glacio-continental

1- Formao de estrias e sulcos no embasamento; 2- Avano da geleira, arrancando fragmentos de rochas variadas do embasamento; 3- Deposio de tilitos e formao de feies como esker, kame, drumlins e morenas; 4- Degelo, formando depsitos flvio-glaciais e glacio-lacustres (varvitos). Depsitos

flvio-glaciais so sistemas fluviais entrelaados (conglomerados e arenitos grossos com estratificaes cruzadas). Varvitos so sedimentos finos, laminados, constitudos por siltito e argilito, s vezes com clastos pingados.

2. Sedimentao glcio-marinha Geleiras podem chegar ao mar, forma de geleira aterrada, isto , arrastando-se sobre o substrato ou flutuantes, isto , como uma plataforma de gelo flutuante.

1- Camadas de diamictitos depositados no ambiente glaciomarinho proximal, devido a fluxos gravitacionais.

2- Camadas de diamictitos intercalados em arenitos e ritmitos. 3- Ritmitos (siltitos e argilitos) depositados longe do gelo, devido a decantao de

plumas de sedimentos finos, s vezes com clastos pingados de icebergs.

73

Esker Sedimentos fluvio-glaciais

em cordo

Kame Sedimento flvio-glacial em

montculos

Drumlins Colinas elpticas

Morena Material grosso sedimentado

pelo recuo da geleira

75

COMO DIFERENCIAR TILITO DE DIAMICTITO PRODUZIDO POR FLUXO GRAVITACIONAL SUBAQUOSO?

NO EXISTE CRITRIO TEXTURAL CONFIVEL. UTILiZA-SE UM CONJUNTO DE CRITRIOS

Boulton & deynoux, 1981; Dreimanis & Schlter, 1985; Drewry, 1986; Brodzikowski & Van Loon, 1991; Eyles & Eyles, 1992; Eyles, 1993.

TILITO . Associao com pavimentos estriados; . Contato basal discordante; . Diamictito lenticular, com pequena espessura metros; . Planos de cisalhamento/fissilidade; . Associao com fcies de outwash subareo (sistema fluvial, eskers); . Feies microscpicas de cominuio de gros sedimentares.

DIAMICTITO . Presena de estratificao no diamictito; . Associao com pelitos e arenitos turbidticos; . Presena de clastos de argilitos; . Orientao de clastos paralelo ao fluxo; . Gradao incipiente de clastos; . Estrutura de carga e escape de fluidos; . Associao com pelitos e ritmitos com seixos pingados; e . Espessuras variveis dezenas de metros.

76

LEIA MAIS: 1. Decifrando a Terra, cap. 11, pg. 216-246. 2. Para Entender a Terra, cap. 16, pg. 387-418. 3. Suguio (2003) Geologia Sedimentar, pg. 211-220. 4. Eyles & Eyles (1994) Fcies Models, cap. 5, pg. 73-100. 5. Castro (2004) Glaciaes Paleozicas no Brasil. Geologia do Continente Sul-Americano,

cap. 9, pg. 151-162. 6. Uhlein et al (2004) Glaciao neoproterozica sobre o Crton do So Francisco e faixas

dobradas adjacentes. Geologia do Continente Sul-Americano, cap. 30, pg. 539-553.

77

12.6 Ambiente Deltaico Delta: 4 Letra do alfabeto grego () foz do Rio Nilo

1 Conceito depsito sedimentar subareo / subaquoso na transio entre um rio e um corpo

dgua (lago / mar); local onde uma corrente fluvial carregada de sedimentos desemboca numa bacia

receptora (oceano, baa, lago); fluxo canalizado de gua e sedimento que, ao entrar num corpo desconfinado, se expande e desacelera, depositando a carga sedimentar.

2 Fatores que influem nos processos deltaicos regime fluvial; processos costeiros (ondas, mars); comportamento tectnico (subsidncia); fatores climticos.

3 Classificao de deltas Configurao da rea deltaica (em planta / mapa)

lobado; alongado; em franja; em cspide.

78

Processos construtivos / destrutivos Deltas dominados por rios: ocorrem em lagos ou golfos. Ex: Delta do Rio

Mississipi; Deltas dominados por ondas: frente deltaica com cordes praiais bem

desenvolvidos. Ex: Delta Rio So Francisco; Deltas dominados por mars (esturios): formam uma srie de barras alongadas

(barras de mars). Ex: Delta do Rio Amazonas.

79

Imagens de satlite Landsat mostrando o delta do Rio Nilo no Egito e delta do Rio Fly, Papua Nova Guin.

80


81

4 Sedimentao deltaica (subambientes deltaico)

Plancie Deltaica parte subarea, com influncia fluvial. Canais distributrios com diques marginais.

Canais ativos e abandonados, ambiente fluvial meandrante, curso sinuoso. Ciclos fine up com areias e pelitos.

Plancies interdistributrias (lagos / pntanos). Depsitos de rompimento de diques marginais, pelitos com gretas de ressecamento, turfa.

Frente Deltaica rea frontal de sedimentao deltaica, subaquosa. A velocidade da corrente fluvial unidirecional decresce radialmente. Depositam-se areias espessas com estratificao cruzada acanalada, estratificao sigmoidal. A progradao gera ciclos com granocrescncia e espessamento ascendentes. Barra de desembocadura arenitos grossos c/ estratificaes cruzadas. Barra distal arenito com intercalaes pelticas. Migrao de barras digitiformes radiais sobre o pr-delta. Elevada taxa de sedimentao e a superfcie inclinada geram escorregamentos, falhas de crescimento e dipiros de argila.

Pr Delta Sedimentao argilosa com matria orgnica (folhelho carbonoso) e fauna marinha,

depositadas por acreso vertical prximo da desembocadura (foz). Dipiros de lama podem ocorrer projees de argilas pr-deltaicas dentro das barras de desembocadura.

- Seqncia de progradao deltaica Ciclos com granocrescncia e espessamento ascendente (coarsening upwards) com areias da frente deltica progradando sobre argilas do pr-delta.

82

5 Exemplos de deltas modernos (recentes) 1) - Deltas dominados pela ao fluvial Ex: Delta do Rio Mississipi (figura ao lado) Plancie Deltaica canais distributrios

Plancies interdistributrias (baas)

Frente Deltaica Barra de desembocadura espessos corpos de arenitos depositados por correntes trativas desacele- rantes unidirecionais. Arenitos grossos sigmoidais, com estratificaes cruzadas. Barra distal arenitos com intercalaes pelticas.

Pr delta pelitos com bioturbaes.

Delta construtivo lobado, com associao de areias fluviais e de barras de desembocadura de canal.

Delta construtivo alongado, com espessas barras de desembocadura de canal e barras digitadas.

Imagem de satlite Landsat do Rio Mississipi EUA

83

2) - Delta influenciado por mars (esturio) Canais subaquosos separados por barras alongadas de mars.

Delta destrutivo dominado por mars, com extensos baixios de mar ou fcies de plancies arenosas. Fonte: Suguio, 2003. Geologia Sedimentar.


84

3) - Delta dominado por ondas Formam-se ao lado da foz extensos cordes litorneos (depsitos de praia). Ex: Delta do Rio So Francisco

LEIA MAIS: 1. Suguio (2003) Geologia Sedimentar, cap. 8, pg. 246-259. 2. Fcies Models, cap. 9, pg. 157-178. 3. Castro (1990) Deltas Modernos. Congresso Brs. De Geologia, Natal (RN).

Delta destrutivo dominado por ondas, constitudo basicamente de associao de areias fluviais e litorneas. Fonte: Suguio, 2003. Geologia Sedimentar.

Figura esquemtica do delta do Rio So Francisco

85

12.7 Ambientes Costeiros (litorneos) 1 Introduo: processos numa rea costeira rea Costeira ondas (processos hidrodinmicos) mars correntes costeiras

Ondas originam-se no meio dos oceanos e propagam-se para os continentes.

No litoral a onda sente o fundo, ou seja, perde o equilbrio, ocorrendo arrebentao (isto ocorre em profundidades menores que do ). Ocorre deposio apenas de areia grossa e mdia. O tipo de arrebentao varia conforme a declividade do litoral.

Mars So fenmenos ondulatrios, gerados por processos de atrao gravitacional entre a Terra, Sol e Lua. Interao entre astronomia e dinmica dos oceanos. Amplitude das mars: cm at > 10 m (macromar) Induz a formao de correntes.

Correntes costeiras remobilizao de sedimentos. Tipos: Corrente longitudinal (paralela linha de costa) entre a zona de arrebentao

e de espraiamento; Corrente de retorno (fluxo transversal a costa) em canais ou cnions na

plataforma;

1 Corrente longitudinal ou deriva litornea (longshore currents).

2 Correntes de retorno (rip currents).

87

2 - Ambiente litorneo Existem dois tipos bsicos de ambientes litorneos:

(1) plancie de mar (2) praia (cordo arenoso litorneo)

(1) Esturio e plancie de mar Esturios so corpos de gua rasa e salobra na foz de vales fluviais afogados, com sedimentao dominada por mars. Compreende canais subaquosos separados por barras alongadas (ilhas). Ex: Esturio do Rio Amazonas 2 km de sedimentos Cenozicos. Plancie de mar ocorre em regies protegidas ao longo da costa, onde a ao de ondas insignificante. micromar (1m) Amplitude das mars mesomar (~2m) macromar(>4m) Ocorrem trs subambientes: supramar, intermar e inframar, conforme o esquema abaixo:

Canais de mar numerosos canais lineares, meandrantes, que drenam a plancie de mar.

Velocidade das correntes de mar: 50 cm/s at 150 cm/s. Correntes bidirecionais. Fcies : 1 Plancie de mar arenosa (inf.) 2 Canais de mar lamosa (superior)

88

Plancie de Mar: A clima rido (hiper salino) ex: golfo Prsico B clima mido ex: Bahamas

Plancie de mar zona intermar

Processos e Zonas deposicionais

Plancie de mar: estruturas sedimentares e fcies. Fonte Della Fvera, 2001.

89

(2) Praia, laguna e cordo litorneo

com espores Tipos de costas cordes litorneos ilha barreira costa com biohermas

Praias podem ocorrer como praias anexas ao continente e como ilhas barreira. Ao de ondas.

Laguna corpos de gua rasa, salobra ou salgada, separados do mar por bancos arenosos, mantendo canal de comunicao com o mar. Ex: Lagoa dos Patos (RS) 100km Regio dos Lagos (RJ) Salinidade baixa ou muito alta (depende do clima). Sedimentao lama, evaporitos, areias fluviais.

Cordes litorneos Gnese: - ao de correntes litorneas; - ao de ondas, empilhando sedimentos (areias). Tipos morfolgicos:

90

Evento regressivo com progradao da zona costeira (praia)

91

Formao de estruturas sedimentares no litoral, devido ao fundo arenoso e ondas.

Seqncia de estruturas sedimentares numa praia divido a dinmica das ondas litorneas.

Fcies de praia sedimento maturo, bem selecionado, geralmente arenito fino, com ripples simtricas, estratificao cruzada de baixo ngulo, estratificao plana, s vezes associado com arenito elico (dunas atrs da praia). Exemplo de Progradao de uma praia, com evento regressivo:

Fonte: Gerhard Einsele, 1992. Sedimentary Basins.

92

LEIA MAIS: 1. Suguio (2003) Geologia Sedimentar, pg. 266-279. 2. Fcies Models, cap. 10 E 11, pg. 179-218.

93

12.8 Ambiente Marinho Raso (plataformal) 1 Introduo: relevo e tipo de sedimento marinho.

Oceanos 70% da superfcie da Terra.

Plataforma Continental extenso submersa do continente, com pequena declividade. Varia de 200 km at poucos kms de largura (Andes), formada pelas oscilaes do nvel dos mares no Quaternrio.

Talude Continental Feio do relevo submarino, com declividade acentuada rumo ao fundo ocenico. Ocorrem canions e vales que permitem acesso de sedimentos ao oceano.

Bacia Ocenica (plancie abissal) rea extensa e profunda, plana. Cordilheira Ocenica stio de processos vulcnicos, hidrotermais e tectnicos,

formadores da crosta ocenica.

Principais tipos de sedimentos marinhos: a) Terrgenos (Plataforma Continental), devido ao transporte elico, glacial e fluvial.

Trao: grnulos, areia. Suspenso: silte, argila.

b) Biognicos (vasas carapaas carbonticas / silicosas) Plataforma Continental calcrios de guas rasas Bacia Ocenica calcrios: vasas de foraminferos.

gua quente, pH alcalino. silicosos: vasas de diatomceas, radiolrios guas frias, pH cido.

c) Autignicos evaporitos, fosforitos. d) Vulcanognicos depsitos piroclsticos e vulcanoclsticos subaquosos (lavas

submarinas e fumarolas).

94

2 Ambiente marinho de plataforma

Plataforma dominada por mars Sand ridges cordes arenosos lineares paralelos ao fluxo bidirecional da mar. Estratificao cruzada espinha de peixe.

Plataforma dominada por ondas Ondas de tempestade erodem o litoral e retornam depositando barras de plataforma cordes arenosos imersos em pelitos, paralelos ou oblquos costa. Tempestitos depsitos areno-silto-argilosos formados por ondas de tempestades na plataforma continental. So depsitos de antepraia (shoreface) mostrando transio para depsito de plataforma continental. So sucesses gradadas com estratificao Hummocky.

Estratificao cruzada Hummocky Resultante da ao de ondas de tempestades que erodem o litoral e retornam plataforma, carregadas de areia, depositando, por movimento oscilatrio, uma barra de plataforma (offshore).

97

Desenvolvimento de Barras de Plataforma

Depsitos por ao de tempestades (tempestitos) e formao de barras de plataforma Proximal Distal

Energia alta com tempestades Energia baixa, bastante carga na plataforma. em suspenso, ondas fracas na plataforma.

LEIA MAIS: 1. Fcies Models, cap. 12, pg. 219-230. 2. Della Fvera (1984) Eventos de sedimentao episdica nas bacias brasileiras. Cogresso

Brs. Geologia, 33, Rio de Janeiro, 489-501. 3. Chiavegatto (1992) Anlise estratogrfica das seqncias tempestticas da Fm. Trs

Marias, na Bacia do So Francisco. Dissertao de mestrado, UFOP, 216 p.

98

12.9 Ambiente Marinho Profundo Leque Submarino

Cone de sedimentos terrgenos / carbonticos depositados junto ao talude (sop continental), em ambiente marinho profundo. Material sedimentar do continente / plataforma que escorrega pelo talude (canions), atravs de fluxos gravitacionais de massa. Ocorre sedimentao com a desacelerao e desconfinamento do fluxo gravitacional.

Variveis: Geometria da bacia; Tectnica (abalos ssmicos); Suprimento sedimentar (volume/granulometria); Nvel do mar.

1 Fluxos gravitacionais Definio: massa de sedimentos heterogneos com fluido (gua), alta densidade (~2,0), que se desloca pela gravidade, em declives. Alta coeso e turbulncia. So os principais agentes de transporte sedimentar no ambiente marinho profundo. Caractersticas: Sedimentam na base dos declives, formando leques (cones) e lobos deposicionais; Carter episdico (instantneo).

99

Tipos de fluxos gravitacionais: a) Fluxo denso de reologia rptil: deslizamento (sliding) e escorregamento

(slumping). Formao de falhas normais subverticais, devido a tenso interna, e deslizamento de pores da rocha intacta e coesa. Escorregamento gera tambm falha inversa e dobra atectnica.

b) Fluxos densos plsticos: fluxo de detritos e lama (debris flow, mud flow). Mistura de cascalho, argila e gua, com alta densidade. A interao intergranular dada pela argila, que aumenta a coeso. Muita argila, alta viscosidade, inibe a turbulncia e o fluxo laminar.

Fluxo laminar

A componente cisalhante da fora peso supera as foras de resistncia.

Ocorre por distncia limitada devido ao congelamento coesivo da matriz.

c) Fluxo denso fluidal: a corrente de turbidez Mistura de sedimento e gua, com densidade maior que o meio envolvente e com mecanismo de suporte e interao entre os gros atravs do fluxo turbulento. Percorre milhares de quilmetros no fundo do mar. Densidade entre 1,5 e 2,0. A deposio ocorre por desacelerao do fluxo, que gera camadas gradadas na horizontal e na vertical.

cabea erode o fundo e carrega os clastos maiores. Ocorre um fluxo circulatrio e turbulento.

100

Tipos de correntes de turbidez: Alta concentrao / densidade cascalho, areia, silte, argila.

Produz feies canalizadas, com alto poder erosivo; Deposita preferencialmente intervalos Ta, Tb (Bouma); Camadas espessas (metros).

Baixa concentrao / densidade areia, silte, argila. Produz camadas planas, com baixo poder erosivo; Deposita preferencialmente intervalos Tc, Tde (Bouma); Camadas com pequena espessura (centmetros).

2 Morfologia e fcies de um leque submarino A sedimentao no ambiente marinho profundo forma leque submarino no sop de taludes e cnions. O leque pode ser subdividido em:

1 Cnion 2 Canais distributrios 3 Lobos deposicionais 4 Franja distal

1 - Fcies de leque superior (cnion) Poro proximal, canalisada, do leque submarino

Debris-flow (conglomerados). Mud flow (diamictitos). Pelitos com slumps.

2 e 3 - Fcies de leque mdio (canais distributrios e correntes de turbidez de alta concentrao)

Turbiditos de alta concentrao. Ciclos Tab, com feies canalizadas e erosivas. Camadas arenosas lenticulares. Pelitos da carga de suspenso

4 Fcies de leque inferior (franja distal)

Leque superior (interno) proximal

Leque mdio

Leque inferior (externo)

distal

Lobos e franja

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