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Estruturas Sedimentares Primárias O que são? • Feições geradas durante a deposição dos sedimentos, ou logo após, quando os sedimentos ainda se encontram sob a influência das condições do ambiente deposicional O que indicam? • Topo da camada • Orientação do processo de dispersão de sedimentos • Processo responsável pelo transporte e deposição de sedimentos • Identificação do ambiente deposicional (junto com associação e sucessão vertical de facies) Press et al. 2006 Moderno Antigo ESP indicadoras de topo • Ripples • Gretas de contração • Impressões de pingos de chuva • Fósseis preservados em posição de crescimento Classificação das ESP • Estruturas fluidodinâmicas = influência das condições hidro- ou aero-dinâmicas do fluido responsável pelo transporte e deposição das partículas • Estruturas deformativas = deformação física ou biogênica • Estruturas biogênicas = icnofósseis Fluidodinâmicas Deformativas Biogênicas Transporte e Deposição • Agentes de transportes: vento, água, gravidade e gelo • Fatores que interferem na capacidade de transporte: – Velocidade e viscosidade da água – Velocidade do vento – Tamanho da partícula sólida – Densidade da partícula sólida – Morfologia da partícula sólida Mecanismos de transporte • Por fluxo fluido – Tração – Saltação – Suspensão • Por fluxo gravitacional – Fluxo de grãos (grain flow) – Fluxo de detritos (debris flow) – Fluxo liquefeito (liquefied flow) – Fluxo de densidade (density flow) Diferentes mecanismos de transporte produzem depósitos distintos Por fluxo fluido Fluxo fluido • Movimentação individual do grão • Perda gradual de carga sedimentar • Exemplo: Um rio • Comportamento determinado pela velocidade e forma do canal Fluxo turbulento ou laminar Fluxo laminar • Linhas de fluxo paralelas • Normalmente confinadas às paredes e topo do canal Fluxo turbulento • Linhas de fluxo irregulares, formando vórtices • Mantém partículas em suspensão • Muito mais erosivo Leeder (2011) Por fluxo gravitacional Choque de grãos de feijão Leeder (2011) Velocidade de fluxo e granulometria Regime de fluxo • Southard & Bouchwal (1990) à sequência específica de formas de leito se desenvolvem em resposta à velocidade crescente • Diferentes granulometrias possuem formas de leito ligeiramente diferentes REGIME DE FLUXO (FLUXO UNIDIRECIONAL) ripple ripples duna duna Gênese da estratificação cruzada Direção de fluxo Classificação das ESP • Modificada de Pettijohn & Potter (1964) • Base da Classificação: Camada (= Unidade de sedimentação): “uma espessura de sedimentos depositada sob condições físicas essencialmente constantes” (Otto, 1938) 1. Configuração externa – Tabular – Lenticular 2. Configuração dos planos de acamadamento – Tipo de contato – Estruturas preservadas no topo e na base 3. Organização interna – Camadas desorganizadas – Camadas estratificadas – Camadas gradacionais – Camadas com imbricação 4. Estruturas deformativas 1. Configuração externa – Tabular – Lenticular 2. Configuração dos planos de acamadamento – Tipo de contato – Estruturas preservadas no topo e na base 3. Organização interna – Camadas desorganizadas – Camadas estratificadas – Camadas gradacionais – Camadas com imbricação 4. Estruturas deformativas 1. Configuração externa • Espessura, continuidade, geometria geral • Tipos extremos: – Tabular = Camadas tabulares, contínuas, c/ espessuras iguais – Lenticular = Camadas c/ geometrias variadas (lentes, cunhas), espessuras variadas, descontínuas Foto: Li Foto: DePauw University Foto: Manoela Bállico 2 m 1. Configuração externa – Tabular – Lenticular 2. Configuração dos planos de acamadamento – Tipo de contato – Estruturas preservadas no topo e na base 3. Organização interna – Camadas desorganizadas – Camadas estratificadas – Camadas gradacionais – Camadas com imbricação 4. Estruturas deformativas 2. Configuração dos planos de acamadamento • Natureza dos planos de acamadamento (= tipo de contato) – Contato erosivo – Contato abrupto não erosivo – Contato gradacional 2. Configuração dos planos de acamadamento • Estruturas preservadas no topo das camadas – Marcas onduladas (ripples) – Gretas de contração (mudcracks) – Impressões de pingos de chuva – Lineação de partição – Estruturas biogênicas Marcas onduladas • Ripples de corrente = fluxo unidirecional • Ripples de oscilação = fluxo oscilatório • Ripples eólicas Ripples de corrente • Produzidas por fluxos unidirecionais; perfil assimétrico Ripples de corrente • Índice de Ripple: > 5 (em geral 8-15) • Geometria da crista: retilínea, sinuosa, descontínua (não bifurcada) Foto: Willem Krommenhoek L/H = 7,3 H =1,7 cm L=12,5 cm Ripples de oscilação • Produzidas por fluxo oscilatório das ondas; perfil geralmente simétrico Ripples de oscilação • Cristas agudas e calhas arredondadas • Índice de Ripple: 4-13 (em geral 6-7) • Geometria da crista: retilínea a sinuosa, em geral bifurcada Foto: Claiton Scherer Foto: Mike Paros Foto: Claiton Scherer Foto: Claiton Scherer Ripples subaquosas CORRENTE ONDA (OSCILAÇÃO) Ripples eólicas • Produzidas pela carga transportada em saltação e rastejamento pelo vento; perfil geralmente assimétrico • Índice de Ripple elevado: 10-70 • Cristas retilínias a sinuosas, contínuas, bifurcadas Foto: Claiton Scherer Diferença entre ripples subaquosas e eólicas 2. Configuração dos planos de acamadamento • Estruturas preservadas no topo das camadas – Marcas onduladas (ripples) – Gretas de contração (mudcracks) – Impressões de pingos de chuva – Lineação de partição – Estruturas biogênicas Foto: Christopher Kendall 2. Configuração dos planos de acamadamento • Estruturas preservadas no topo das camadas – Marcas onduladas (ripples) – Gretas de contração (mudcracks) – Impressões de pingos de chuva – Lineação de partição – Estruturas biogênicas 2. Configuração dos planos de acamadamento • Estruturas preservadas no topo das camadas – Marcas onduladas (ripples) – Gretas de contração (mudcracks) – Impressões de pingos de chuva – Lineação de partição – Estruturas biogênicas 2. Configuração dos planos de acamadamento • Estruturas preservadas no topo das camadas – Marcas onduladas (ripples) – Gretas de contração (mudcracks) – Impressões de pingos de chuva – Lineação de partição – Estruturas biogênicas Estruturas biogênicas • Pistas • Pegadas Foto: Christopher Kendall Foto: Christopher Kendall 2. Configuração dos planos de acamadamento • Estruturas preservadas na base das camadas − Estruturas de sobrecarga (load casts) − Estruturas erosivas − Estruturas biogênicas 2. Configuração dos planos de acamadamento • Estruturas preservadas na base das camadas − Estruturas de sobrecarga (load casts) − Estruturas erosivas − Estruturas biogênicas Foto: Christopher Kendall 2. Configuração dos planos de acamadamento • Estruturas preservadas na base das camadas − Estruturas de sobrecarga (load casts) − Estruturas erosivas − Estruturas biogênicas Estruturas erosivas • Erosão provocada pela corrente (scour marks) – Ex: turboglifos (flute marks) • Erosão provocada por objetoscarregados pela corrente (tool marks) – Estrias, sulcos Estruturas erosivas • Erosão provocada pela corrente (scour marks) – Ex: turboglifos (flute marks) • Erosão provocada por objetos carregados pela corrente (tool marks) – Estrias, sulcos Suguio (2003) Feições erosivas • Marcas de ravinamento • Micro-canais 1. Configuração externa – Tabular – Lenticular 2. Configuração dos planos de acamadamento – Tipo de contato – Estruturas preservadas no topo e na base 3. Organização interna – Camadas desorganizadas – Camadas estratificadas – Camadas gradacionais – Camadas com imbricação 4. Estruturas deformativas 3. Organização interna • Camadas desorganizadas (= maciças) • Camadas estratificadas (= laminadas) – Estratificação plano-paralela – Estratificação cruzada • Camadas gradacionais – Gradação normal – Gradação inversa – Gradação inverso-normal • Camadas com imbricação 3. Organização interna • Camadas desorganizadas (= maciças) • Camadas estratificadas (= laminadas) – Estratificação plano-paralela – Estratificação cruzada • Camadas gradacionais – Gradação normal – Gradação inversa – Gradação inverso-normal • Camadas com imbricação Camadas maciças • Deposicionalmente maciças • Maciças por fluidização • Maciças por bioturbação 3. Organização interna • Camadas desorganizadas (= maciças) • Camadas estratificadas (= laminadas) – Estratificação plano-paralela – Estratificação cruzada • Camadas gradacionais – Gradação normal – Gradação inversa – Gradação inverso-normal • Camadas com imbricação Tipos de estratificação Suguio (2003) Camadas estratificadas • Estratificação plano-paralela • Estratificação cruzada – Planar ou tabular (2D) – Acanalada (3D) – Laminação ondulada cavalgante (climbing) – Sigmoidal – Hummocky – Espinha-de-peixe (herringbone) – De antidunas – De espraiamento (swash) Básicas Camadas estratificadas • Superfícies de acresção lateral • Superfícies de reativação • Litologias heterolíticas – Flaser – Wavy – Linsen Camadas estratificadas • Estratificação plano-paralela • Estratificação cruzada – Planar ou tabular (2D) – Acanalada (3D) – Laminação ondulada cavalgante (climbing) – Sigmoidal – Hummocky – Espinha-de-peixe (herringbone) – De antidunas – De espraiamento (swash) Estratificação plano-paralela • Lâminas separadas por variações em cor, composição, granulometria, arranjo de grãos • Produto de: – Suprimento de sedimentos (composição, granulometria etc.) – Deposição a partir de fluxos de alta velocidade (ex. praia) à arenitos – Decantação em corpo d’água com baixíssimas velocidades (ex. sedimentos lacustres ou pelágicos) à lutitos Camadas estratificadas • Estratificação plano-paralela • Estratificação cruzada – Planar ou tabular (2D) – Acanalada (3D) – Laminação ondulada cavalgante (climbing) – Sigmoidal – Hummocky – Espinha-de-peixe (herringbone) – De antidunas – De espraiamento (swash) Estratificação cruzada • Tipos básicos: – Planar ou tabular (2D) – Acanalada (3D) Estratificação cruzada planar Estratificação cruzada acanalada Foto: Loope Leeder (2011) Estratificação cruzada • Tipos Especiais: – Laminação ondulada cavalgante (climbing) – Sigmoidal – Hummocky – Espinha-de-peixe (herringbone) – De antidunas – De espraiamento (swash) Relação tração/suspensão Laminação ondulada cavalgante (climbing ripples) Foto: Loope Estratificação cruzada sigmoidal Estratificação cruzada sigmoidal Estratificação cruzada hummocky Estratificação cruzada swaley Estratificação cruzada espinha- de-peixe Foto: Christopher Kendall Estratificação cruzada de antiduna Estratificação cruzada de espraiamento Camadas estratificadas • Superfícies de acresção lateral • Superfícies de reativação • Litologias heterolíticas – Flaser – Wavy – Linsen Camadas estratificadas • Superfícies de acresção lateral • Superfícies de reativação • Litologias heterolíticas – Flaser – Wavy – Linsen Superfícies de reativação Camadas estratificadas • Superfícies de acresção lateral • Superfícies de reativação • Litologias heterolíticas – Flaser – Wavy – Linsen Litologias heterolíticas Flaser Foto: Christopher Kendall Flaser Foto: Claiton Scherer Ondulada (wavy) Foto: Christopher Kendall Lenticular (linsen) Foto: Christopher Kendall Lenticular (linsen) Foto: Christopher Kendall 3. Organização interna • Camadas desorganizadas (= maciças) • Camadas estratificadas (= laminadas) – Estratificação plano-paralela – Estratificação cruzada • Camadas gradacionais – Gradação normal – Gradação inversa – Gradação inverso-normal • Camadas com imbricação Tipos de gradação Suguio (2003) Gradação normal Gradação inversa Foto: John W.F. Waldron Gradação inverso-normal 3. Organização interna • Camadas desorganizadas (= maciças) • Camadas estratificadas (= laminadas) – Estratificação plano-paralela – Estratificação cruzada • Camadas gradacionais – Gradação normal – Gradação inversa – Gradação inverso-normal • Camadas com imbricação Camadas com imbricação Camadas com imbricação Camadas com imbricação 1. Configuração externa – Tabular – Lenticular 2. Configuração dos planos de acamadamento – Tipo de contato – Estruturas preservadas no topo e na base 3. Organização interna – Camadas desorganizadas – Camadas estratificadas – Camadas gradacionais – Camadas com imbricação 4. Estruturas deformativas 4. Estruturas deformativas • Pseudonódulos • Laminação distorcida e convoluta • Estruturas em prato e pilar (dish-and- pillar) • Estruturas de injeção (diques clásticos) • Estruturas de deslizamentos (dobras, falhas) • Estruturas biogênicas (bioturbação) 4. Estruturas deformativas • Pseudonódulos • Laminação distorcida e convoluta • Estruturas em prato e pilar (dish-and- pillar) • Estruturas de injeção (diques clásticos) • Estruturas de deslizamentos (dobras, falhas) • Estruturas biogênicas (bioturbação) Foto: Christopher Kendall 4. Estruturas deformativas • Pseudonódulos • Laminação distorcida e convoluta • Estruturas em prato e pilar (dish-and- pillar) • Estruturas de injeção (diques clásticos) • Estruturas de deslizamentos (dobras, falhas) • Estruturas biogênicas (bioturbação) 4. Estruturas deformativas • Pseudonódulos • Laminação distorcida e convoluta • Estruturas em prato e pilar (dish-and- pillar) • Estruturas de injeção (diques clásticos) • Estruturas de deslizamentos (dobras, falhas) • Estruturas biogênicas (bioturbação) Foto: Li Leeder (2011) Leeder (2011) 4. Estruturas deformativas • Pseudonódulos • Laminação distorcida e convoluta • Estruturas em prato e pilar (dish-and- pillar) • Estruturas de injeção (diques clásticos) • Estruturas de deslizamentos (dobras, falhas) • Estruturas biogênicas (bioturbação) Hurst et al. (2011) 4. Estruturas deformativas • Pseudonódulos • Laminação distorcida e convoluta • Estruturas em prato e pilar (dish-and- pillar) • Estruturas de injeção (diques clásticos) • Estruturas de deslizamentos (dobras, falhas) • Estruturas biogênicas (bioturbação) 4. Estruturas deformativas • Pseudonódulos • Laminação distorcida e convoluta • Estruturas em prato e pilar (dish-and-pillar) • Estruturas de injeção (diques clásticos) • Estruturas de deslizamentos (dobras, falhas) • Estruturas biogênicas (bioturbação) Leeder (2011) Bibliografia • Reineck & Singh (1980). Depositional Sedimentary Enviroments; Parte I • Boggs (2001). Principles of Sedimentology and Stratigraphy; Caps. 3-5
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