Geologia Geral - CSTM - Aula 10 - Clima, ciclo hidro, água subt e rios - 2015-1

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Componentes continentais 
• Crátons (embasamento cristalino): 
– Escudos; 
– Coberturas plataformais (bacias sedimentares 
continentais antigas); 
• Cadeias de montanhas falhadas e dobradas 
(cinturões ou faixas móveis); 
 
• Coberturas sedimentares Fanerozóicas (bacias 
sedimentares continentais recentes). 
Províncias tectônicas mundiais 
Schobbenhaus et al. 1981; 
Cordani et al. 2000 
Principais 
feições 
tectônicas da 
América do 
Sul 
(Tijucas) 
Escudo Sul-
Rio-Grandense 
Idade tectônica (O tempo do episódio mais 
recente e de maior deformação crustal) 
Distribuição 
das grandes 
unidades 
crono- 
estratigráficas 
no território 
brasileiro. 
Como os continentes crescem 
(em 4 Ga de evolução, cresceram a uma taxa de 2 
km3 por ano) 
• Adição magmática: magma transferido para os 
continentes em zonas de subducção 
 
• Acreção continental fragmentos flutuantes sob a 
astenosfera (arcos de ilha, microcontinentes, 
planaltos submarinos, fragmentos da crosta 
oceânica) anexados aos continentes como resultado 
de movimentos da placa 
Saalmann et al., 2005 
Orogenias e acreções do continente Gondawana no RS: o cinturão Dom Feliciano 
Adição 
Magmática 
Acreção de 
arcos de ilha 
Acreção de 
fragmentos 
continentais 
Adição 
Magmática 
Acreção por 
colisão 
continental 
Adição 
Magmática 
Adição 
Magmática 
Leste do 
Brasil 
RS 
Analogia com o Himalaia 
O Ciclo de 
Wilson 
História dos continentes 
GEOLOGIA GERAL 
Curso Superior de Tecnologia 
em Mineração 
Aula 10 
 
 
 Climatologia, 
ciclo hidrológico, 
água subterrânea 
e rios 
Matté, 01/06/2015 
Climatologia, ciclo hidrológico, água 
subterrânea e rios 
BIBLIOGRAFIA para próxima aula: 
Capítulos 13 e 14 
Capítulos 4, 7, 11 
OS PRINCIPAIS COMPONENTES DO SISTEMA TERRA 
 
Composição química 
da atmosfera até 80 km de altitude. 
CLIMATOLOGIA 
Estrutura da atmosfera definida em 
função da temperatura e da 
altitude. 
PRESSÃO 
PRESSÃO - VENTOS 
Circulação atmosférica real em julho (a) 
e dezembro (b). ZICT: Zona de 
Convergência 
InterTropical 
CORRENTES OCEÂNICAS 
El NIÑO 
El NIÑO 
Zonas climáticas atuais 
ZONAS CLIMÁTICAS 
Encosta seca de sotavento ou 
sombra pluvial, é formada 
FORMAÇÃO DOS DESERTOS NA SOMBRA DA CHUVA 
massa de ar frio, 
com pouca umidade, 
mergulha e se 
aquece 
Chuva ou 
neve nas 
encostas 
Massas de ar 
acumulam umidade, 
ascendem e 
condensam-se 
Ventos 
carregados 
de 
umidade 
A interação paisagem-clima 
Evolução da Atmosfera 
Luminosidade, CO2, O2 ao longo do tempo geológico 
Cientistas russos 
removendo um núcleo de 
gelo (testemunho) na 
Estação Científica de 
Vostok, na Antártica 
GLACIOLOGIA 
Flutuações da temperatura desde o 
Mesozóico 
180 milhões de anos 
1 milhão de anos 
160 mil anos 
“Idade do gelo” 
Cobertura de gelo e vegetação há 18 mil anos, durante o último 
máximo glacial 
Vegetação cactácea no 
RS: resquícios de um 
clima mais seco e frio de 
18.000 anos 
Supersaturação da 
umidade do ar 
(Aumento da condensação) 
(Umidade em forma 
de vapor de água) 
Distribuição da água na Terra 
Água salgada 95,96% 
Oceanos e mares 
1,40 x 109 km3 
Água doce 4,04% 
Geleiras e gelo polar 2,97% 
(4,34 x 107 km3) 
Águas subterrâneas 1,05% 
(1,54 x 107 km3) 
Lagos e rios 0,009% 
(1,7 x 107 km3) 
Atmosfera 0,001% 
(1,5 x 107 km3) 
Biosfera 0,0001% 
(2 x 107 km3) 
Salinidade dos oceanos 
Cloreto (Cl-): 55,04 % 
Sódio (Na+): 30,61 % 
Sulfato (SO4
2-): 7,68 % 
Magnésio (Mg2+): 3,69 % 
Cálcio (Ca2+): 1,16 % 
Potássio (K+): 1,10 % 
Valores em milhares de quilômetros cúbicos por ano 
O CICLO HIDROLÓGICO 
Escoamento superficial - RIOS 
 
Vasão (m3/s) de alguns dos maiores rios do mundo 
AQUÍFERO 
UNIDADE GEOLÓGICA CAPAZ DE ARMAZENAR 
E TRANSMITIR ÁGUA. DEPENDE DA 
POROSIDADE E DA PERMEABILIDADE DO 
MATERIAL. 
POROSIDADE 
PERCENTAGEM DO ESPAÇO VAZIO EM 
UMA ROCHA OU SEDIMENTO. 
 
É uma medida do volume 
potencial de água que pode ser 
armazenado em uma rocha. 
PERMEABILIDADE 
CAPACIDADE QUE UM MATERIAL POSSUI 
DE TRANSMITIR UM FLUIDO. 
 
É uma medida de quanto rápido o 
fluido pode viajar através da rocha 
ou sedimento. 
POROSIDADE 
VARIA COM 
 
% Cimento 
 
 
Seleção 
 
 
Fraturamento 
Rocha 
impermeável 
Pequena 
quantidade de 
espaço poroso 
nas fraturas 
Quantidade muito pequena 
de espaço poroso entre 
grãos de argila e silte 
TIPOS DE POROSIDADE 
Zona não saturada (vadosa): 
Poros incluem tanto ar como água 
Zona saturada (nível d’agua): 
Poros preenchidos com água 
Nível freático 
NÍVEL FREÁTICO 
 
É o limite entre as zonas não saturada 
(=zona vadosa) e a zona saturada 
Rio efluente 
Rio influente 
Recarga: infiltração da água em qualquer formação 
subsuperficial (chuva, gelo) – pode ser também por um rio 
influente; 
Rio efluente: (alimentado por águas subterrâneas) continua a 
fluir após o término do escoamento superficial. 
Rio influente: rios que recarregam a água subterrânea; 
Descarga: saída da água subterrânea para a superfície, por 
um rio efluente; 
Dinâmica de um aquífero em um clima 
temperado 
1 - A água da chuva 
infiltra-se na 
porosidade do solo 
e da rocha... 
 
2 - ...e percola o 
subsolo em direção 
a lagos e rios 
Durante a estação úmida… recarga 
3 – Durante os períodos 
úmidos a superfície freática 
sobe. 
4 – Ocorrência de olhos 
d’água naturais. 
5 – Tanto os poços profundos 
como os rasos podem ser 
bombeados... 
6 – e a água subterrânea é 
descarregada enquanto se 
move para os lagos e rios. 
Durante a estação seca… descarga 
7 – Durante os períodos 
secos a evaporação 
descarrega a água 
subterrânea dos solos... 
8 – ...as nascentes de água 
param de fluir, os rios 
secam... 
9 – a superfície freática 
desce, os poços rasos 
secam... 
10 – ...e a água dos rios e 
lagos infiltra-se e recarrega 
o solo e a rocha superficiais 
Aquífero confinado 
1 – Um aquífero confinado está entre 2 aquicludes (camada de baixa 
permeabilidade). 
2 – A água de um poço artesiano flui espontaneamente em resposta a uma 
diferença natural de pressão entre a altura do nível freático na área de recarga e 
do fundo do poço. 
3 – A diferença de pressão existente, que controla a ascensão da água até a 
superfície, é a diferença entre o nível freático e o nível de água no poço. 
4 – Se o poço estivesse na mesma profundidade da superfície freática na área de 
recarga, não haveria nenhuma diferença de pressão e assim a água não fluiria 
espontaneamente. 
Nível de pressão 
superficial 
Nível freático suspenso 
1 – Uma lente de argilito 
intercalada num arenito 
tem uma permeabilidade 
muito baixa. Isto forma um 
aquiclude local... 
 
2 - ...que separa um nível 
freático suspenso de outro 
nível inferior, sendo esse o 
principal. 
PROBLEMAS COM ÁGUA SUBTERRÂNEA: 
Formação de um cone de depressão 
O excesso de bombeamento 
intensivo em relação à 
recarga, causa 
rebaixamento da 
superfície freática, 
que assume a forma de um 
cone de depressão 
ao redor do poço. O nível 
d’água no poço desce até a 
posição deprimida da 
superfície freática. 
Rachamentos e 
depressão 
originados pela 
subsidênciado 
terreno devido o 
bombeamento 
excessivo de água 
subterrânea. 
PROBLEMAS COM ÁGUA SUBTERRÂNEA: 
Dinâmica da interface água doce – água salgada 
Aquifero Guarani – Br,Uy, Ar, Py 
Aquifero Guarani 
Aquífero Serra Geral (fraturado) 
Algumas das principais feições do relevo 
cárstico (de cavernas) 
1 – Algumas cavernas podem estar inteiramente na zona saturada e serem 
preenchidas com água, dependendo da profundidade da superfície freática. 
2 – As cavernas rasas, acima da superfície freática, estão preenchidas com ar. 
Dolinas 
Nível freático 
“Caverna: um poro 
grande o suficiente para 
uma pessoa entrar” 
Estalactites 
Estalagmite 
Coluna 
Dolinas formam-se pelo colapso de cavernas 
A água nas profundezas da crosta 
A maior parte da 
água encontra-se na 
superfície ou em 
rochas 
sedimentares 
soterradas em 
pouca profundidade. 
A porosidade e a 
quantidade de água 
geralmente 
diminuem com o 
aumento da 
profundidade e da 
intensidade da 
deformação 
estrutural. 
 
Sistema hidrotermal 
1 – Água penetra no solo por 
infiltração. 
 
2 – Quando a água se aproxima do 
magma aquece-se e torna-se 
menos densa, iniciando seu 
retorno à superfície. 
 
3 – as fontes quentes ocorrem onde a 
água subterrânea aquecida é 
descarregada na superfície. 
 
4 – A água em um geiser segue 
uma rede irregular de poros e 
fraturas, os quais diminuem e 
complicam o fluxo da água. O vapor 
e a água fervente são lançados à 
superfície sob pressão, resultando 
em erupções intemitentes. 
Gêiser no 
parque 
Yellostone. 
Entra em 
erupção a 
uma altura de 
60 m a 
intervalos de 
65 min. 
RIOS – sinônimos: 
 
Corrente de água 
Curso de água 
 Arroio (pequeno) 
 Rio (grande) 
 Corja, corjão, corjo 
 Córrego 
 Igarapé 
 Levada 
 Regato 
 Riacho 
 Ribeiro, ribeirada, ribeirão, ribeiro 
 Sanga 
 Veio, veia, caudal, corrente 
 Flume, grunado, torrente, uade, valão 
Aumento da velocidade de Fluxo 
Aumento de sedimentos em suspensão 
Aumento de transporte por tração (ou arrastamento 
 ou rolamento ou deslizamento) 
Aumento de saltação 
TRASNPORTE DE SEDIMENTOS EM UM RIO 
Formação de ripples em 
baixa velocidade 
formam estratos 
 cruzados 
Marcas de onda (ripples): baixa 
velocidade nas formas de fundo 
*tipicamente 
1-5 cm’s de altura 
Pode ocorrer com ripples Dunas 
Dunas: alta velocidade nas formas 
 de fundo 
* O intervalo é normalmente a partir de 10 cm até vários metros de altura 
ÁGUA CORRENTE 
E EROSÃO DAS 
ROCHAS: 
 
ABRASÃO 
(MARMITAS): 
 
Buracos 
preenchidos por 
seixos que giram 
em redemoinhos. 
ESCAVAÇÃO DAS 
CORRENTES: 
 
Cataratas do Iguaçu 
Cataratas do Iguaçu – 21 Km de erosão no Rio Iguaçu, 
desde o Rio Paraná 
Planalto 
Planície de 
inundação 
Rios tributários Planalto 
Depósitos de argila e silte de planície 
de inundação em canais antigos Canal 
 
 
Areia e cascalho da 
migração lateral do rio 
Vales, 
canais e 
planícies de 
inundação 
Planícies de inudação 
Tipos de rios Entrelaçado 
Meandrante 
Dinâmica de um rio meandrante 
“Meandro 
abandonado) 
Exemplo do Rio Camaquã na região de Cristal, RS. 
Leques aluviais: 
Acumulação de sedimentos, com formas cônicas ou em leque, 
depositadas quando um rio deve subitamente ajustar-se à 
mudança de condições, como no sopé de uma montanha 
Pedra do Segredo: leques antigos 
LEQUES ALUVIAIS, 
RIOS 
ENTRELAÇADOS E 
RIOS 
MEANDRANTES 
Terraço próximo ao Cerro Aconcágua, Argentina 
Padrões típicos de redes de drenagem 
Dendrítico 
Retangular 
Treliça 
Radial 
Formação de um rio antecedente 
Dobramento 
Formação de um rio 
superimposto 
Mudança na disposição das camadas 
Rio antecedente 
Desfiladeiro Delaware 
Soerguimento e a formação de terraços 
 
Quando a superfície do terreno é soerguida, e um rio erode sua própria planície 
de inundação, se estabelece uma nova planície num nível inferior. Os terraços 
são remanescentes da planície de inundação anterior 
Planície de 
inundação 
original 
terraços 
Planície de 
inundação 
atual 
O nível do 
rio 
permanece 
o mesmo 
 
 
soerguimento 
Bacia hidrográfica 
ou bacia de drenagem 
Uma área do terreno limitada por 
divisores que vertem toda sua água 
para a rede de rios que a drenam. 
 
Divisor de águas 
 marca o limite de duas bacias de drenagem adjacentes 
BACIAS DE DRENAGEM: 
AMAZONAS 
BACIAS DE DRENAGEM: CAMAQUÃ 
DELTAS 
Baía rasa 
Pântano salobro 
Canal distributário principal 
Barra 
Mudança da localização do delta do Mississipi nos últimos 6000 anos 
Delta do Nilo 
Delta do Camaquã na Laguna dos Patos 
Ventos e desertos, geleiras, 
geologia marinha 
BIBLIOGRAFIA para próxima aula: 
Capítulos 15, 16 e 17 
Capítulos 12, 13 e 14