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1 FACULDADE DE CIÊNCIAS DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA LICENCIATURA EM GEOLOGIA APLICADA E CARTOGRAFIA E PESQUISA GEOLÓGICA Cadeira: Análise de Bacias Sedimentares Trabalho-I Tem: Bacias de Trincheiras Discentes: Docente: Assumane, Manuel Amisse Lic. Guidion Mavunda Humberto, Abdala Damião, Celso Coromana, Kennedy Macuácua, Leleio Mungoi, Custódio Maputo, Abril de 2022 2 Índice Introdução ..................................................................................................................... 3 Objectivos ..................................................................................................................... 3 Metodologia .................................................................................................................. 3 Conceitos Gerais ........................................................................................................... 4 Mecanismo de Formação .............................................................................................. 4 Sedimentação e Proveniência de Sedimentos ............................................................... 5 Proveniencia de Sedimentos ......................................................................................... 6 Historia Termal e Maturacão de Sedimentos ................................................................ 8 Prospectividade das Bacias de Trincheira..................................................................... 8 Exemplos de Bacias em Moçambique e no Mundo ...................................................... 9 Conclusão .................................................................................................................... 10 Referencias Bibliográficas .......................................................................................... 11 3 1. Introdução Devido à sua extrema profundidade, as trincheiras apresentam desafios logísticos e de engenharia para os pesquisadores que desejam estudá-las. A exploração de trincheiras até hoje tem sido extremamente limitada (apenas três humanos já visitaram o fundo do mar abaixo de 6.000 metros) e muito do que se sabe sobre trincheiras e as coisas que vivem lá foi derivado de duas campanhas de amostragem na década de 1950 (o dinamarquês Galathea e as Expedições Soviéticas de Vitjaz) e de um punhado de expedições fotográficas e amostras do fundo do mar tiradas remotamente das profundezas com pouco conhecimento de sua localização precisa. Apesar de sua escassez, essas tentativas iniciais de estudar trincheiras sugeriram a existência de processos, espécies e ecossistemas anteriormente desconhecidos. 2. Objectivos Gerais 1. Estudar as bacias de trincheiras Específicos 1. Compreender o mecanismo de formação das bacias de trincheiras; 2. Conhecer a proveniência dos sedimentos numa bacia de trincheira; 3. Falar da sua história termal; 4. Conhecer exemplos de bacias de trincheiras no país e no Mundo e ouros aspectos relevantes. 3. Metodologia Para a concretização dos objectivos acima descritos recorreu-se a pesquisa bibliográfica, compilação da informação relevante e a realização do trabalho final. 4 4. Conceitos Gerais Definição: Bacia Sedimentar- e uma estrutura negativa em termos relativos a topografia formada por subsidência de uma área em relação a área circunvizinha. Bacias de Trincheiras - são depressões longas e estreitas no fundo do mar que se formam no limite das placas tectónicas convergentes, onde uma placa é empurrada, ou subducta, sob outra. As partes mais profundas do oceano são encontradas em trincheiras. Fig-1: Ilustração de uma bacia de trincheira e outras. A maioria das bacias de trincheiras estão localizadas no Oceano Pacífico e podem ser encontradas em todo o mundo. A fossa mais profunda do mundo é a Fossa das Marianas, localizada perto das Ilhas Marianas, tem 1.580 milhas de comprimento e uma média de apenas 43 milhas de largura. É o lar do Challenger Deep, que, a 10.911 metros (35.797 pés), é a parte mais profunda do oceano. As Fossas de Tonga, Kuril-Kamatcha, Filipinas e Kermadec contêm profundidades superiores a 10.000 metros (33.000 pés). 5. Mecanismo de Formação As bacias de trincheiras se formam onde uma placa oceânica em subducção mergulha sob a litosfera continental ou oceânica dominante. Eles podem ter vários quilómetros de profundidade e, em muitos casos, abrigam sequências espessas de sedimentos de montanhas costeiras próximas em erosão. O mecanismo dominante para a formação das bacias de trincheira e a subsidência flexural. 5 Fig-2: Ilustração do mecanismo de formação de bacias de trincheiras pela subsidência flexural. A distância a partir da área de sobrecarga afectada pela subsidência e a profundidade dessa subsidência dependem da rigidez flexural da crusta. 6. Sedimentação e Proveniência de Sedimentos A sedimentação de bacias nessas profundidades compreende diferentes tipos de sedimentos sendo que os sedimentos podem ser acumulados formando cumes, atrás dos quais os sedimentos mais jovens são muitas vezes acumulados em bacias, os sedimentos são raspados e acumulados na base do talude da trincheira interna. A largura dessas bacias aumenta progressivamente de 2 a 3 km na base do talude inferior para 10 km próximo à quebra do talude da vala. Os sedimentos dentro das bacias aumentam em espessura de quase zero nas bacias agora nas maiores profundidades para vários quilómetros nas bacias na parte mais rasa da encosta. As bacias de talude começam a se formar na base do talude inferior, onde os sedimentos se acumulam entre falhas de empurrão adjacentes. A adição de mais material agregado na trincheira causa elevação e rotação das fatias de empuxo e dos sedimentos sobrejacentes do talude. À medida que a deformação prossegue, o movimento ao longo de alguns dos impulsos desaparece e os impulsos inactivos ficam soterrados pelos sedimentos do talude, aumentando assim o tamanho das bacias do talude. Os sedimentos de enchimento são caracterizados por turbiditos transportados principalmente longitudinalmente e às vezes por depósitos de lâminas fornecidos lateralmente. Alguns dos sedimentos parecem ter sido sujeitos a actividades tectónicas 6 recentes. Esses recursos são úteis para uma melhor compreensão do desenvolvimento da antiga bacia do forearc. Os sedimentos nestas bacias são mais frenquentemente compostos por: ● Material hemipelagico redepositado; ● Argilas hemipelagicas e pelágicas com alguma instabilidade; ● Turbiditos calcilutíticos graduados e ricos em foraminíferos; ● Material Detritico; ● Basalto do fundo oceanico; 7. Proveniencia de Sedimentos Fossas marinhas profundas coletam sedimentos de várias fontes : - Fonte Lateral em fluxo predominantemente siliciclástico Material do lado do arco magmático (declive interno e região do antebraço) por via de cânions submarinos ou movimentos de massa gravitacional. Esses sedimentos são acumulados principalmente como fan de trincheira ao longo do lado interno da vala. Ventiladores submarinos maiores permanecem no limites da vala, desde que a vala não esteja completamente preenchida e finalmente, distribuir seu material na direção axial. - Transporte axial de material principalmente siliciclástico Ocorre ao longo da trincheira de áreas distantes com alto fluxo de entrada de sedimentos. Este mecanismo pode ser activado enquanto a trincheira tiver uma expressão. O transporte de sedimentos é realizado por um sistema de canais com diques que pode exibir fases deposicional e erosiva.Na parte intermédia a longas distâncias da fonte de sedimento o preenchimento da bacia pode ficar "em folha", como nas planícies fluviais distais, onde materiais de granulação fina são predominantes. Contornos correntes podem retrabalhar e re-depositar parte esses materiais. - Migração lateral do sedimento pré-existente E caracterizada pela cobertura da placa oceânica em subducção para o local da trincheira. Esses sedimentos podem consistir de sedimentos pelágicos calcários e/ou siliciosos limos, argila vermelha e lodos hemipelágicos e argilas. Nas regiões adjacentes 7 aos deltas dos grandes rios, sucessões turbidíticas podem ser encontrados ao longo da entrada da placa oceânica. - Sedimentos pelágicos e hemipelágicos São caracterizados pela sedimentação directa do corpo d'água sobrejacente até o piso ou a base da trincheira. No entanto, esta fonte de sedimentos é relativamente insignificante, devido à baixa taxa de sedimentação de sedimentos pelágicos e hemipelágicos sedimentos em uma bacia cujos sedimentos são permanentemente consumidos por subducção. Fig-3: Esquema de Sedimentação 1 Fig-4:Esquema das várias formas de sedimentação. 8 8. Historia Termal e Maturacão de Sedimentos Na historia termal da bacia, podemos recorrer a formacao da mesma (bacia de trincheira) que resultaria com aquecimento da bacia (devido hotspot), tendo temperaturas elevadas que chegaria a influenciar significamente no que diz respeito a maturação de sedimentos, isso devido a indução do calor para a bacia do tipo trincheira, sendo que, essas bacias acomada sedimentos continentais. 9. Prospectividade das Bacias de Trincheira Embora as perfurações de DSDP-ODP tenham detectado indícios de hidrocarbonetos nas bacias de trincheiras de arco, essas bacias não se mostraram favoráveis para a exploração de petróleo por causa de seus ambientes de águas profundas, baixos gradientes geotérmicos (crosta fria) e intensas actividades tectónicas que são destrutivas do petróleo. As bacias de fendas de arco são bem desenvolvidas ao longo do Pacífico. Com tudo baseando nas categorias de Dickinson(1995) á indício de alguma perspectividade na bacia de Talra-Perú Chile. Tabela 1: Producao de bacias relacionadas a zonas de subduçao (foreland e trench). 9 Tabela 2: Perspectividade de bacias em zonas de subducção. 10. Exemplos de Bacias em Moçambique e no Mundo Infelizmente em Moçambique não temos este tipo de bacias mas citaremos algumas bacias no mundo como: Ilha de Vancouver; Bacia de Tala no Peru-Chile. 10 11. Conclusão Com base no trabalho feito foi possível concluir e fazer uma abordagem sobre os mecanismos bem como a os diferentes processos em torno dessas bacias que elucidam como os sedimentos são depositados em bacias através de processos de larga escala tectónica. Contudo foi possível entender alguns aspectos relacionados a bacia como os diferentes desafios que o estudo de bacias em profundidade oferecem devido a sua extrema profundidade criando desafios em termos logísticos e de engenharia únicos para os pesquisadores. O desenvolvimento de novas tecnologias em águas profundas, desde câmaras submersíveis, sensores e amostradores, que proporcionará maiores oportunidades para os cientistas investigarem sistematicamente e sob ponto de vista geológico as trincheiras por longos períodos de tempo. Isso eventualmente nos dará uma melhor compreensão de terramotos e processos geofísicos, revisará como os cientistas entendem o ciclo global do carbono, fornecerá avenidas para pesquisas de possíveis ocorrências de hidrocarbonetos e potencialmente contribuirá com novos insights sobre a evolução da vida na Terra. Esses mesmos avanços tecnológicos também criarão novas capacidades para os cientistas estudarem todo o oceano, desde litorais remotos até o Oceano Ártico coberto de gelo. 11 12. Referencias Bibliográficas einsele_1992_Sedimentary_Basins_Evolution https://pubs.geoscienceworld.org/gsa/geology/article- abstract/4/11/693/194065/Development-of-sedimentary-basins-on-the- lower?redirectedFrom=PDF https://www.whoi.edu/know-your-ocean/ocean-topics/seafloor-below/ocean-trenches/ https://teara.govt.nz/en/map/5607/basins-troughs-and-trenches. https://www.nationalgeographic.org/activity/mariana-trench-deepest-place-earth/ https://openpress.usask.ca/physicalgeology/chapter/9-4-depositional-environments-and- sedimentary-basins-2/ https://www.geoexpro.com/articles/2019/05/geological-basin-classification https://teara.govt.nz/en/map/5607/basins-troughs-and-trenches https://www.nationalgeographic.org/activity/mariana-trench-deepest-place-earth/ https://openpress.usask.ca/physicalgeology/chapter/9-4-depositional-environments-and-sedimentary-basins-2/ https://openpress.usask.ca/physicalgeology/chapter/9-4-depositional-environments-and-sedimentary-basins-2/ https://www.geoexpro.com/articles/2019/05/geological-basin-classification
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