Aula Bacias Sediment Ares Mecanismos

8/3/2019 Aula Bacias Sediment Ares Mecanismos

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Classificao de bacias sedimentares: mecanismos de subsidncia econtexto tectnico

- Bacias sedimentares: reas da superfcie terrestre que sofrem ousofreram subsidncia continuada.

- Subsidncia resposta a uma mudana de estado na crosta ou na

litosfera.

- Principal agente das mudanas de estado: Tectnica Global.

- A aula de hoje descreve os principais mecanismos de subsidncia e sua

relao com os principais ambientes tectnicos.


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Estrutura e Dinmica interna da Terra

Para entendermos os processos relacionados dinmica interna da Terra, vamosrever sua estrutura interna. H duas formas principais de se descrever a estruturainterna do planeta: com base na variao, em profundidade, da composio ou docomportamento mecnico.


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Subdiviso composicional

Crosta a poro mais superficial da Terra slida, formada por rochas decomposio variada, porm com grande predomnio de silicatos. Dois tipos de crostaapresentam composies, espessuras mdias e histria geolgica distinta.

Crosta Ocenica tem composio basltica, mais rica em Fe e Mg (contidosem silicatos e xidos) com densidade de cerca de 3 g/cm3, menor variao

composicional e idade limitada a menos de 180 Ma. A crosta ocenica formadaessencialmente por rochas gneas geradas por fuso do manto sob as cadeias meso-ocenicas. Sua espessura de cerca de 5 km.

Crosta Continental tem composio muito variada, refletindo complexahistria geolgica, com predomnio de rochas formadas principalmente por silicatosricos em Al, K e Na, com densidade mdia prxima a 2,7 g/cm3. A crostacontinental formada por um complexo arranjo de rochas de diferentes idades (demais de 5 Ga at o recente, de origem gnea, metamrfica e sedimentare. Suaespessura varia de cerca de 15 km at mais de 70 km.


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Subdiviso composicional

Manto Localizado abaixo da crosta, formado por rochas mais densas (de 3.25 a3.4 g/cm3) compostas por silicatos ainda mais ricos em Fe e Mg e mais pobres em Sique aqueles da crosta ocenica. Com o aumento da profundidade, passam a predominar xidos. Tem seu topo na descontinuidade de Moho e vai ataproximadamente 2900 km abaixo da superfcie.

Ncleo A cerca de 2900 km de profundidade, ocorre uma mudana abrupta decomposio e comportamento mecnico, marcando o incio do ncleo. Suacomposio supostamente dominada por ligas de Fe-Ni, com alto contedo deelementos do grupo da platina.


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Subdiviso mecnica

Litosfera Poro rgida superficial, fragmentada em placas tectnicas. Inclui acrosta e a poro superior do manto. A litosfera continental tem profundidades deat 120 km, enquanto a ocenica de at 65 km.

Astenosfera Poro plstica do manto superior, vai at a profundidade de cerca de200 km. Perde calor por convexo.

Mesosfera Poro inferior, rgida, do manto. De 200 km at 2900 km. Por volta de600 km ocorre mudana de fase mineral.

Ncleo externo Poro lquida do ncleo, de 2900 a 4700 km.

Ncleo interno Poro interior e slida do ncleo.


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Resposta da crosta a mudanas de estado: Isostasia

- Compensao isosttica

1. Tipo Pratt (variao dedensidade)

2. Tipo Airy (variao de espessura)


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Na base das duas colunas as foras igualam-se:

Espessuras e densidadesda crosta, mantoastenosfrico e mantolitosfrico.


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Relevo relativo entre dois blocos continentaisadjacentes:

Se Z preenchido por gua (densidade=1.0 g/cm3):

Massa da coluna 1 = Massa da coluna 2

30*2,8+90*3,4=Z*1,0+15*2,8+45*3,4+(60-Z)*3,3390=Z+42+153+198-3,3Z

3,3Z-Z=393-3902,3Z=3

Z=1,3 km

Se Z preenchido por ar (densidade ~0 g/cm3)

3,3Z=3Z=0,9 km

Se Z preenchido por sedimento (densid.=2,3 g/cm3)

Z=3 km

Relevo relativo entre dois blocos continentais adjacentes:


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Se uma poro dacrosta passar da condioda coluna 1 para a dacoluna 2, ocorresubsidncia.

Esse tipo de

subsidncia porafinamento crustal oulitosfrico denominadosubsidncia mecnica.

A subsidnciamecnica ocorre emregies sujeitas atectnica distensiva.


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A espessura inicial da crostaou litosfera sobre a espessura apsa distenso determina o fator .

Como distenso da litosferaimplica em ascenso deastenosfera, o gradiente trmicoaumenta.

O aquecimento da litosfera pode ser rpido se houver adiode magma, e com isso a densidade

diminui e a subsidncia reduzida.


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Quando a distenso termina,

a litosfera esfria lentamente eganha volume com atransformao de astenosferaquente em litosfera mais fria.

Esse resfriamento acompanhado por aumento de

densidade e, portantosubsidncia termal ou trmica.

Para cada fator beta h uma curva

exponencial de subsidncia termal.

A subsidncia total mesmacalculada para a compensao isostticasem os efeitos termais, apenas a curva modificada.


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Como a crosta inferior e alitosfera apresentamcomportamento dctil com adeformao, a rea de ascensoastenosfrica maior que a dedistenso crustal.

Assim, a subsidncia termal(sag basin) afeta uma rea maiorque a subsidncia mecnica porela responsvel.

rift

sag


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Pelo modelo acima descrito, a distenso causa subsidncia que causa ascensode Astenosfera (aumento de gradiente geotrmico).

Mas qual a causa da distenso?

1- Tenses de borda e placa.

2- Colapso distensional

O ovo ou a galinha?


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Uma sobrecarga (e.g.cavalgamento, edifciovulcnico) tambm causar

compensao isosttica.

Se a litosfera fosseformada por blocosseparados com movimentovertical independente, essacompensao no causaria

subsidncia, pois nohaveria abatimento dasuperfcie.

Na realidade a crostatem uma rigidez que implica

em abatimento por flexurade reas adjacentes sobrecarga.

Esse abatimento denominado subsidnciaflexural.


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A distncia a partir da rea de sobrecargaafetada pela subsidncia e a profundidade

dessa subsidncia dependem da rigidezflexural da crosta.


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Assim, os trs principais mecanismos de formao de baciassedimentares podem ser utilizados para classificar as bacias em:

- Bacias de subsidncia mecnica

- Bacias de subsidncia termal

- Bacias de subsidncia flexural.

Muitas bacias so formadas por mais de um desses processos.

Outros mecanismos influenciam ou promovem a subsidncia embacias sedimentares e sero discutidos em aulas posteriores.


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Um outro tipo de classificao, muito utilizado, agrupa as bacias

sedimentares de acordo com seu contexto na Tectnica da Placas.

Em uma diviso maior, as bacias podem ser classificadas em:

- Bacias relacionadas a limites convergentes de placas

- Bacias relacionadas a limites divergentes de placas

- Bacias relacionadas a limites transformes de placas

- Bacias intra-placa

Em cada um desses contextos ocorre uma srie de tipos de bacias.

Os principais tipos sero apresentados na aula de hoje, seguindo aclassificao de Ingersoll & Busby (1995), modificada.


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Estudos militares do fundo ocenico:Trincheiras e cadeias meso-ocanicas.

Pares de faixas de anomalia magntica paralelos s meso-ocenicas.

Juntando as evidncias: a teoria de Vine, Matthews, and Morely.


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Se os oceanos se espalham, com criao de nova litosfera, tem de haverconsumo de litosfera em algum lugar zonas de Benioff e trincheiras

ocenicas.

Combinando as evidncias de formao nas meso-ocenicas, deriva doscontinentes e consumo de litosfera nas zonas de subduco, surge a teoria daTectnica de Placas.


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Limite transforme entre meso-ocenicas

Limite transforme em crostacontinental


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Mecanismo causador da Tectnica de Placas: correntes de convexona astenosfera e na litosfera (ridge push eslab pull).


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1. Bacias de contextos divergentes:

- Rifts intra-continentais: subsidncia mecnica

- Bacias proto-ocenicas: subsidncia mecnica + subsidncia termal


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Rifts ativos X Rifts passivos


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Distenso por cisalhamento simples


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Bacias intra-placa:

- Margens Passivas: subsidncia termal

- Bacias Intracratnicas: mecanismo incerto (termal, flaxural,topografia dinmica)

- Bacias Ocenicas ativas: subsidncia termal

- Bacias Ocenicas inativas: subsidncia termal

- Rifts Intra-placa: subsidncia mecnica


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Margens passivas

Pores mais distais da plataforma apresentam menor

espessura de crosta aps adistenso = maior fator beta =maior taxa de subsidncia termal.


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Bacias de contextos convergentes:

- Trincheiras de subduco: subsidncia termal + flexural

- Bacias de flanco de trincheira: subsidncia mecnica + termal

- Bacias de ante-arco: mecanismo incerto (subsidncia flexural+ ?)

- Bacias de backarc: subsidncia mecnica

- Bacias de intra-arco: subsidncia mecnica

- Bacias de antepas de retroarco: subsidncia flexural

- Bacias perifricas de antepas: subsidncia flexural

- Bacias de colapso de orgeno: subsidncia mecnica

G S A 5 8 0 5 - T e c t n i c a e S e d i m e n t


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Bacias de ante-arco


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Bacias de backarc

Distenso passiva:colapso da margemcontinental e rollbackda subduco.


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Bacias de antepas de retroarco


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Bacias perifricas de ante-pas


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Bacias de contextos transformes:

- Bacias transtrativas

- Bacias transpressivas

- Bacias transrotacionais

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