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Ambiente marinho raso Definição: Um ambiente marinho raso é a parte do oceano localizada desde a linha de costa até o limite da plataforma continental, onde a profundidade da água geralmente não ultrapassa 200 metros, com luz solar ainda entrando. Conceito: O ambiente marinho raso corresponde a áreas de acumulação desedimentos formada ao longo da linha de costa sobre a plataforma continental que podemse estender por dezenas a centenas de quilômetros antes de atingir o sopé continental.No entanto, também são formados em mares epicontinentais (NICHOLS, 2009). Processos de sedimentação: A sedimentação em plataformas costeiras rasas éinfluenciada diretamente pelo suprimento sedimentar, amplitude de maré, ação de onda,frequência de eventos de tempestade, mudança do nível do mar e taxa de subsidência.Os sedimentos siliciclásticos em ambientes marinhos rasos normalmente apresentamassembleia composicional e textural matura devido ao longo caminho que o material foitransportado até atingir a plataforma Os ambientes marinhos rasos são de alta energia e influenciados por: 1. Maré Comum em locais fechados como golfos, tem-se como exemplos planícies de maré, sendo transição entre o ambiente costeiro e marinho raso, lagunas e deltas de maré, formados nas extremidades do canal de maré e estuário dominado por maré, como uma transição entre continente e mar; isso mostra que os ambientes marinhos rasos dominados pela maré são interligados, formando uma variedade de sistemas deposicionais. O depósito de sedimentos no ambiente marinho raso dominado por maré ocorre pelos ambientes: Planície de maré: formadas onde a ação de ondas é insignificante, podem ser divididas em A) Ambiente Supramaré: sendo a porção mais alta da planície, somente é inundada por eventos excepcionais como tempestades ou maré sizígia (maré muito alta); permanece exposta e seca na maior parte do tempo, sedo como uma zona de transição entre o ambiente terrestre e marinho. É comum que essa região tenha vegetação B) Ambiente intermaré: faixa intermediária entre níveis de maré alta e baixa e segue o ciclo de maré sendo exposta e submersa ocasionalmente. Essa alternância faz com que tenha uma taxa de deposição e retrabalhamento sedimentar maior, sendo a mais significativa. C) Ambiente inframaré: parte da planície que permanece submersa a maior parte do tempo, sendo mais próxima de um ambiente subaquático. Por estar submersa a predominância é de sedimentos grossos. Por ter menor energia resultam em uma sessão deposicional vertical simétrica Delta dominado por maré: Ocorre em regiões onde há macromarés, cuja força é suficiente para neutralizar e até superar a influência do fluxo fluvial. Nesse tipo de delta, as duas feições mais características e diagnósticas são a forma de estuário e as barras de maré (ocorrem juntos). A) Estuário: O estuário, nesse contexto, representa o segmento inferior de um rio que sofre forte influência das marés. O canal principal se divide em diversos canais menores, separados por barras alongadas, algumas das quais podem se elevar acima do nível da água, formando ilhas. Esses canais estão em constante migração lateral, moldados pelas forças da corrente fluvial e das correntes de maré. Do ponto de vista sedimentar, os depósitos associados ao estuário são compostos por corpos arenosos multicanalizados, que exibem uma sucessão de granodecrescência ascendente (fining upwards). Essa característica indica que, na base, ocorrem sedimentos mais grossos, que vão se tornando progressivamente mais finos em direção ao topo, refletindo fases de energia decrescente ou variações cíclicas da maré. É comum encontrar nesses depósitos a estratificação cruzada acanalada, que aparece com ângulos variados, porém, geralmente orientada de forma unidirecional, refletindo o sentido predominante das correntes de maré. Em vários pontos, essas feições sedimentares lembram os depósitos encontrados em deltas fluviais de rios entrelaçados. Além disso, podem ser identificadas estruturas como barras sigmoidais, tidal bundles, flaser bedding e outros indicadores típicos da ação das marés. B) Barras de maré: São corpos arenosos marcantes, desenvolvidos de forma paralela e alongada na direção das correntes de maré. Essas barras se formam abaixo do nível médio da maré baixa e podem se estender desde a boca do estuário até várias dezenas de quilômetros mar adentro, chegando a profundidades de até 30 metros. Diferente de outros elementos do delta, os depósitos das barras de maré são os únicos que de fato progradam em direção ao mar, acumulando sedimentos ao longo do tempo. Além disso, essas barras podem migrar lateralmente, acompanhando as mudanças na posição da boca do estuário. A sucessão vertical dos depósitos dessas barras geralmente apresenta um padrão de granocrescência ascendente (coarsening upwards), que indica um processo de progradação. Na base, encontram-se sedimentos finos de plataforma, que gradualmente passam para sedimentos argilosos (pelitos), exibindo estruturas como laminação lenticular (linsen) e laminação ondular (wavy). À medida que se progride para o topo, os sedimentos tornam-se mais arenosos, desenvolvendo estratificação sigmoidal unidirecional, frequentemente associada a superfícies de reativação, o que evidencia o avanço da crista da barra sobre os sedimentos mais finos subjacentes. Cristas de Areia por maré: Grandes bancos de areia localizados próximo à costa, que se originaram a partir do recuo da linha de praia durante eventos de transgressão marinha. Elas se formam pelo deslocamento da antiga linha de praia, que deixa esses depósitos arenosos na plataforma continental, onde continuam a ser moldados pela ação das correntes de maré e, em alguns casos, por tempestades. Essas cristas podem ter dimensões bastante expressivas, chegando a até 50 km de comprimento, 1 a 3 km de largura e até 50 metros de altura. 2. Ambiente dominado por tempestades Tempestades são um dos principais agentes geológicos em mar raso, sendo um grande liberador de energia e transformação, onde uma única tempestade pode afetar toda uma bacia. Walker (facies models) sugere uma periodicidade de 10 a 15 mil anos para tais tempestades expressivas, onde seria possível preservar tempestidos formados. Fácies sedimentares de tempestitos: Walker (1985) identifica cinco tipos de evidências no registro geológico que indicam os efeitos de tempestades: a) Feições incomuns em praias, que revelam a ação rara de tempestades, como grandes blocos em depósitos de praias de costas rochosas. No Brasil, exemplos são blocos e seixos de arenito com cimento ferruginoso da Formação Barreiras e os beachrocks das praias de Natal (RN). b) Agitação do fundo do mar no próprio local, geralmente identificada pela formação de concheiros (exemplo em Kreisa, 1981). No Brasil, ocorrem nas coquinas das formações Coqueiro Seco, Membro Morro do Chaves e Lagoa Feia (Cretáceo Inferior), nas bacias de Sergipe-Alagoas e Campos. c) Acúmulos de conchas transportadas, frequentemente associados a camadas de calcarenito gradacional com base abrupta (Kelling & Muffin, 1975). No Brasil, aparecem nas mesmas formações citadas anteriormente, além da Formação Irati (Permiano, onde ocorrem ossos de Mesosaurus no lugar de conchas) e da Formação Santana (Cretáceo Inferior, com conchas, insetos, peixes e répteis) nas bacias do Paraná e Araripe. d) Formação de hardgrounds e seções condensadas, muitas vezes resultantes da erosão causada pelas tempestades (Aigner, 1982; Della Favera, 1987a, 1990). e) Camadas de arenito com base abrupta, geralmente com estratificação cruzada hummocky, intercaladas com argilitos bioturbados. Principais estruturas sedimentares A) A estratificação cruzada hummocky, conhecida como HCS, é uma estrutura sedimentar formada por ondulações suavese truncadas, que geram um padrão de camadas arqueadas, côncavas e convexas, com mergulhos de baixo ângulo. Essas camadas apresentam, normalmente, uma granodecrescência ascendente, com base abrupta e laminação plano-paralela na parte inferior, seguida por ondulações truncadas na parte superior. Essa estrutura se forma em ambientes marinhos de plataforma, geralmente abaixo da base das ondas de bom tempo, mas dentro do alcance das ondas de tempestade. Durante eventos de tempestade, a ação combinada de ondas e correntes intensas gera fluxos oscilatórios e, possivelmente, correntes de retorno, capazes de remobilizar sedimentos do fundo marinho. A interação entre essas correntes cria áreas de maior e menor pressão, formando as depressões (hummocks) e elevações (swales) características da HCS. Após o pico da tempestade, o fluxo perde energia e os sedimentos se depositam, moldando a estratificação cruzada hummocky. B) Estratificação cruzada swaley e corte em catenária: propostos por Leckie e Walker em 1982, a partir de estudos em tempestitos do Cretáceo no oeste do Canadá. Essa estrutura é caracterizada por uma sequência de superfícies erosivas rasas, sobrepostas, sempre com a concavidade voltada para cima. A estratificação apresenta um formato suavemente arqueado, acompanhando a superfície basal do swale. Os mergulhos das camadas nas bordas desses swales são suaves e raramente ultrapassam 10 graus. É fundamental não confundir essa estrutura com a estratificação cruzada acanalada, já que os swales são mais rasos e largos. Na base dessas estruturas ocorre o corte em catenária, descrito por Della Favera em 1980, que consiste em uma feição curva, de traço semelhante à curva catenária, geralmente destacada pelo preenchimento de argilas ou óxidos de ferro. C) Estratificação ondular e lenticular: considerada uma variação da estrutura hummocky, podendo ser chamada também de microhummocky. Ela se diferencia por apresentar camadas de menor espessura e espaçamentos entre cristas inferiores a um metro, além de uma maior frequência de intercalações com argilas. A estratificação ondular se caracteriza pela alternância de areia e argila, formando camadas contínuas. Já na estratificação lenticular, ocorrem lentes de areia descontínuas e isoladas, tanto na vertical quanto na horizontal. Em ambos os casos, o suprimento de areia durante a deposição foi muito baixo, sendo ainda menor na estratificação lenticular, o que caracteriza a formação dos chamados ripples famintos. Reineck e Singh, em 1973, conseguem diferenciar ripples de onda e ripples de corrente, mas não fazem essa distinção para a estratificação ondular, que é apresentada como gerada por correntes uni ou bidirecionais. Allen, em 1981, também considera que correntes unidirecionais podem ser geradas por ondas. De qualquer forma, esses tipos de estratificação indicam sempre condições distais em relação ao eixo deposicional, geralmente ocorrendo na base dos ciclos de granocrescência ascendente ou nas periferias de lobos de tempestitos. D) Marcas de Sola: Os tempestitos apresentam grande semelhança com os turbiditos, principalmente pela presença de marcas de sola nas camadas de arenito, que aparecem quando essas se depositam sobre uma camada de argila relativamente espessa. Essas marcas podem ser do tipo ferramenta, como prod e bounce marks, formadas pelo impacto de objetos transportados pela corrente contra o fundo argiloso coeso, ou do tipo erosão, destacando-se os gutter casts. As marcas de ferramenta estão alinhadas na direção do fluxo, sendo indicativas de correntes unidirecionais. No Siluriano Inferior dos Welsh Borderlands, Benton e Gray, em 1981, descreveram marcas impressionantes produzidas por trilobitas, onde as glabelas desses organismos ficaram nitidamente impressas no sedimento. Nesses casos, as carcaças dos trilobitas balançavam para cima e para baixo, deixando marcas como se carimbassem o fundo. A feição conhecida como gutter cast, mais comum em tempestitos carbonáticos, foi proposta por Whitaker em 1973 e consiste em um sulco gerado por correntes helicoidais. E) Coquinas on Shell Beds: A presença de coquinas é um excelente indicativo da ação de tempestades, segundo Walker, em 1985, desde que ocorram em dois contextos principais: formando tapetes de conchas, que indicam o retrabalhamento in situ do fundo do mar, ou como acumulações de conchas transportadas, normalmente presentes em camadas de calcarenito com estratificação gradacional e base abrupta. No primeiro caso, observa-se a formação de camadas espessas de conchas, como nas formações Lagoa Feia e no Membro Morro do Chaves, da Formação Coqueiro Seco, do Cretáceo brasileiro. A interpretação mais aceita sugere que, durante a tempestade, as conchas e outros sedimentos foram suspensos e, posteriormente, as conchas se depositaram no local, enquanto os sedimentos mais finos permaneceram em suspensão, sendo levados para a praia, para áreas mais profundas ou até precipitando no mesmo local. Isso gera uma camada de conchas com aleiramento gradacional. No segundo caso, as conchas se concentram na base da camada, geralmente com suas convexidades voltadas para cima, misturadas a outros intraclastos. Quando se trata de tempestitos carbonáticos, há uma gradação para calcarenito ou calcilutito, enquanto nos ambientes terrígenos a transição é abrupta para areia quartzosa com estrutura hummocky. Isso explica por que grande parte dos fósseis corporais marinhos no registro geológico está associada a depósitos de tempestade, o que muitas vezes dificulta a reconstrução paleoecológica de algumas associações. F) Estruturas Biogênicas: No ambiente marinho raso, é comum encontrar evidências da atividade de organismos nos sedimentos, especialmente nos lamitos. A interpretação mais aceita é que esses lamitos se depositaram abaixo do nível das ondas de bom-tempo, tanto pela sua litologia, que indica águas calmas, quanto pela presença de icnofósseis, na maioria relacionados à atividade de pastagem, como Zoophycos, também conhecido como Spirophyton, e Cruziana. Thalassinoides é outro icnofóssil recorrente, principalmente em tempestitos paleozóicos e mesozóicos, estando associado frequentemente a hardgrounds. O icnofóssil Ophiomorpha, bastante abundante no registro sedimentar, sobretudo no Cenozóico, é interpretado como um tempestito tubular. Isso porque o preenchimento de seus tubos verticais, cujas paredes estão cimentadas por muco, acontece de forma rápida, possivelmente durante eventos de tempestade, como sugerem Wanless e colaboradores em 1988. Da mesma forma, a associação Diplocraterion, encontrada no Cambriano Inferior da Dinamarca, foi considerada exclusiva de depósitos de tempestade, conforme estudo de Clausen e Wilhjahnsson em 1986. G) Estruturas de Escape d’Água: É comum que tempestitos apresentem diversas estruturas de escape d’água. Esse fenômeno ocorre devido à sobrecarga no substrato provocada pelo impacto cíclico das ondas de tempestade. Além disso, eventos como terremotos também podem gerar a liquefação dos sedimentos, contribuindo para a formação dessas estruturas. DeCelles, em 1988, associou a deformação observada em tempestitos eocênicos da Califórnia, nos Estados Unidos, à ocorrência de um terremoto. H) Outras estruturas em menor escala: Wave climbing ripples, ripple de granulação grossa, estratificação cruzada ou acanalda, lobos sigmoidais. Geometria Deposicional: A geometria deposicional dos tempestitos se assemelha bastante à de outros depósitos marinhos rasos. Devido à grande monotonia faciológica, nem sempre é fácil perceber essa geometria diretamente nos afloramentos. Com base na literatura, os tempestitos podem ser classificados em três tipos básicos de acordo com sua geometria deposicional: lobos conectados à face de praia, lobos destacados da face de praia e cristas deareia localizadas mais ao largo, conhecidas como offshore bars. A) Lobos: A geometria principal dos tempestitos lembra bastante a dos turbiditos. Cada camada se deposita como um lobo, que apresenta uma forma plano-convexa, resultado do adelgaçamento lateral da camada a partir de um eixo central. Esse mesmo conceito se aplica quando analisamos um conjunto de camadas, que frequentemente apresentam granocrescência e espessamento ascendente, assim como nos turbiditos. Além disso, o termo lobo também carrega a ideia de deposição rápida, característica tanto dos turbiditos quanto dos tempestitos. Essa deposição gera uma geometria parecida com o que acontece quando se despeja um líquido viscoso sobre uma superfície plana. Quando vários lobos se imbricam lateralmente, eles formam depósitos em lençol, que podem ter grande extensão dentro da bacia. Em tempestitos que variam de distais a medianamente distais, é comum observar a chamada geometria de compensação de espessura, que resulta em camadas aparentemente tabulares, formadas justamente pela sobreposição lateral de lobos. Já as camadas isoladas costumam ter uma extensão bem mais limitada. Quando se observa a relação desses lobos com a face de praia, percebe-se que, na maioria dos casos, eles estão destacados, já que fácies típicas de praia, como o foreshore, são bastante raras nos contextos analisados. Della Favera, em 1990, aplicou aos tempestitos o conceito de eficiência de distribuição, originalmente proposto por Mutti em 1979 para os turbiditos. Esse conceito sugere que a distância que um fluxo pode percorrer dentro da bacia e a geometria resultante desse depósito dependem basicamente da composição do fluxo, especialmente da proporção entre argila, areia e água. Fluxos mais argilosos e diluídos conseguem percorrer distâncias maiores, formando camadas mais tabulares. Já fluxos mais arenosos, por serem mais concentrados, tendem a se deslocar por distâncias menores, originando camadas lenticulares. B) Cristas de Areia: Esse tipo de geometria também aparece nos depósitos de maré, o que muitas vezes gera confusão entre cristas formadas por tempestades, por marés ou até por uma combinação dos dois processos. Um exemplo clássico disso é a Formação Viking, na região de Alberta, no Canadá, que apresenta características mistas. Nessa formação, apenas 5% das fácies exibem estratificação hummocky, conforme os estudos de Hein e colaboradores entre 1984 e 1986. A interpretação predominante para os arenitos com estratificação cruzada tabular é a atuação de fortes correntes de fundo unidirecionais, sejam elas associadas à maré ou a correntes costeiras, que se intensificam durante as tempestades. C) Canais: Os canais estão frequentemente associados tanto a cristas quanto a lobos, sendo mais comuns nos depósitos proximais. Eles também aparecem junto à estratificação cruzada do tipo swaley. Brenner e Davies, em 1973, Kazmierczak e Goldring, em 1978, e Aigner, em 1985, interpretaram essas feições como canais de retorno de tempestade, conhecidos como storm surge channels, ou canais de refluxo, chamados rip channels. O preenchimento desses canais com a própria fácies tempestítica indica que a erosão e o posterior preenchimento foram processos episódicos, podendo não ter ocorrido exatamente no mesmo evento de tempestade. Na extremidade de alguns desses canais, podem se formar leques de material grosso, conhecidos como leques de arrombamento, ou washover fans.