Prévia do material em texto
GEO 110 - GG – GEOLOGIA GERAL AULA 7 Prof. Luís Antônio Rosa Seixas, DEMIN/EM, seixas.luis@ufop.edu.br 1 7. Ambientes fluviais e desérticos 7. Ambientes Fluviais e Desérticos 2 Ambientes Desérticos Generalidades O Vento como Fluxo de Ar, como Agente de Transporte e como Agente de Erosão O Vento como Agente de Deposição: Dunas, Poeira e Loess O Ambiente Desértico: Onde estão os Desertos, Intemperismo, Sedimentos, Sedimentação e Paisagem Desértica Ambientes Fluviais Generalidades sobre os rios Escoamento fluvial, Erosão e Transporte, Deposição a Partir da Suspensão, Formas de Leito: Dunas e Marcas Onduladas Erosão Fluvial, Vales Fluviais, Padrões de Canais Fluviais, Planícies de Inundação Mudanças Fluviais com o Tempo e Distância: Vazão, Inundações, Perfil Longitudinal, Lagos Redes de Drenagem: Bacia Hidrográfica, Padrões de Drenagem, Padrões de Drenagem e História Geológica Deltas 3GEO 110 - GG - AULA 7 – Ambientes Fluviais e Desérticos. Prof. LAR Seixas - DEMIN/EM/UFOP Ambientes Fluviais Generalidades sobre os rios Escoamento fluvial, Erosão e Transporte, Deposição a Partir da Suspensão, Formas de Leito: Dunas e Marcas Onduladas Erosão Fluvial, Vales Fluviais, Padrões de Canais Fluviais, Planícies de Inundação Mudanças Fluviais com o Tempo e Distância: Vazão, Inundações, Perfil Longitudinal, Lagos Redes de Drenagem: Bacia Hidrográfica, Padrões de Drenagem, Padrões de Drenagem e História Geológica Deltas As águas tranquilas de um rio fluindo em uma ampla planície. 4GEO 110 - GG - AULA 7 – Ambientes Fluviais e Desérticos. Prof. LAR Seixas - DEMIN/EM/UFOP Ambientes Fluviais Generalidades sobre os rios - São os principais agentes geológicos que atuam na superfície da Terra. - São proeminentes escultores da paisagem por erodir o substrato, transportar e depositar cascalho, areia e lama (silte + argila) . - Designa-se de corrente a qualquer corpo de água que flui, curso d’água para os canais de uma rede de drenagem, rios as redes de drenagem de maiores dimensões, e arroios (= córrego, riacho, ribeirão, igarapé ) para cursos d’agua de pequenas dimensões. - Transportam anualmente cerca de 16 bilhões de toneladas de sedimentos clásticos e de 2 a 4 bilhões de toneladas de material dissolvido. Rio em ambiente de alta energia, carrega cascalho. Rio em ambiente de energia intermediária, carrega areia. Rio em ambiente de baixa energia, carrega lama. cascalho areia lama em suspensão 5GEO 110 - GG - AULA 7 – Ambientes Fluviais e Desérticos. Prof. LAR Seixas - DEMIN/EM/UFOP Ambientes Fluviais Escoamento fluvial, Erosão e Transporte, Deposição a Partir da Suspensão, Formas de Leito: Dunas e Marcas Onduladas Tipos de escoamento da água dos rios 1 2 21 Fluxo laminar Fluxo turbulento - No fluxo laminar as linhas de cor- rente deslocam-se paralelas, sem se misturar ou cruzar. - No fluxo turbulento as linhas de corrente se misturam e cruzam-se, formando espirais e turbilhões. - Líquidos mais viscosos tendem a ter fluxo mais laminar. - Líquidos mais fluídos tendem a ter fluxo turbulento. - Há dois tipos de escoamento de fluídos: fluxo laminar e fluxo turbulento . - Fatores que influenciam o tipo de fluxo são: (i) velocidade de corrente; (ii) geometria do canal (principalmente a profundidade); e (iii) viscosidade do fluído (i.é., resistência ao movimento do fluído). - A maioria dos cursos d’água apresenta flu- xo turbulento devido ao rápido movimento e a baixa viscosidade da água. - O fluxo laminar quase nunca existe em água de superfície. Corrente Ilustração da transição de fluxo laminar para fluxo turbulento na trajetória da água numa placa plana, revelada com o uso de pigmento. Fluxo laminar Fluxo turbulento 6GEO 110 - GG - AULA 7 – Ambientes Fluviais e Desérticos. Prof. LAR Seixas - DEMIN/EM/UFOP Ambientes Fluviais Escoamento fluvial, Erosão e Transporte, Deposição a Partir da Suspensão, Formas de Leito: Dunas e Marcas Onduladas Tipos de transporte de sedimentos pelos rios 1 2 ... e partículas maiores rolam e deslizam como carga de fundo sobre o leito. - O sedimento é transportado pelo rio de duas maneiras: (i) como carga de fundo e (ii) como carga de suspensão . - A carga de fundo é o material transportado por deslizamento ou rolamento sobre o leito do rio. Tipicamente areia e seixos . A corrente flui sobre um leito de cascalho, areia, silte e argila, e transporta partículas finas como carga de suspensão no corpo de água ... - A carga de suspensão é o material suspenso no fluxo de forma temporária ou permanente. Tipicamente argila e silte . 3 4 5 6 À medida que a velocidade da corrente aumenta, a carga em suspensão cresce... ... e com isso, aumenta o cisalhamento sobre o leito, gerando aumento da carga de fundo. As partículas de areia desprendem-se do fundo e movem-se por saltação, pulando na superfície do leito. Em uma determinada velocidade de corrente as partículas menores deslocam-se mais alto e mais longe que os grãos maiores.Aumento da velocidade do fluxo carga de suspensão move-se na corrente carga de fundo rola e desliza areia move-se por saltação 7GEO 110 - GG - AULA 7 – Ambientes Fluviais e Desérticos. Prof. LAR Seixas - DEMIN/EM/UFOP Ambientes Fluviais Escoamento fluvial, Erosão e Transporte, Deposição a Partir da Suspensão, Formas de Leito: Dunas e Marcas Onduladas Relação entre o tamanho da partícula e a velocidade da corrente 1 2 - A velocidade com que partículas em suspensão na corrente se depositam até o fundo é a velocidade de decantação . - Areias movem-se no fundo por saltação. Os grãos são aspirados para o fluxo por remoinhos turbulentos, deslocam-se e caem. - Areia média e grossa decantam mais rapidamente, silte e argila permanecem em suspensão por mais tempo. 3 4 5 6 As cargas elétricas na superfície da argila atraem as cargas opostas de outras partículas, fixando-as no local. - Assim, fluxos turbulentos transportam sedimentos por suspensão (argilas e silte), saltação (areias) e rolamento e deslizamento no leito (areia e cascalho ). Velocidade ainda menor: partículas de todos os tamanhos decantam (área marrom). Velocidade alta: partículas grandes e pequenas são erodidas do leito (área azul). Menor velocidade: partículas são erodidas ou decantadas (área cinza). Partículas coesivas: requerem alta velocidade para serem erodidas. As partículas menores são mais coesivas que as maiores. Partículas argilosas não-coesivas e outros minerais: são erodidas facilmente. Questão das argilas 7 Tamanho do grão (mm) Argilas são relativamente mais difíceis de erodir do que o silte e a areia de grão fino. As partículas argilosas são laminares e nelas a razão entre a superfície e o volume é alta. A tensão superficial da água atua sobre a grande área da partícula e causa coesão. V el o ci d ad e (c m /s ) MenorMaior Baixa Alta 8GEO 110 - GG - AULA 7 – Ambientes Fluviais e Desérticos. Prof. LAR Seixas - DEMIN/EM/UFOP Ambientes Fluviais Escoamento fluvial, Erosão e Transporte, Deposição a Partir da Suspensão, Formas de Leito: Dunas e Marcas Onduladas Mudança de forma de um leito arenoso com o aumento da velocidade do fluxo - O transporte dos grãos de areia por saltação tende a formar dunas e marcas de onda com estratificação cruzada . - As marcas de onda são dunas muito pequenas, com a dimensão mais longa em ângulo reto em relação à corrente. - As dunas são cristas alongadas de areia que podem atingir muitos metros de altura em rios grandes. Velocidade baixa forma leitos ondulados ( marcas de onda ). A velocidade mais alta produz formas de leito maiores. As marcas de onda galgam os dorsos das dunas. Dunas 10 cm a dezenas de metros altura Marcas onduladas Estratos cruzados Marcas de onda 1−5 cm altura Marcas de onda Marcas de onda em dunas formas de leito de baixa velocidade formas de leito de maior velocidade Os leitos ondulados migram para jusante e têm estrutura interna do tipo laminação (ou estratificação) cruzada. - Os grãosde areia são erodidos da face montante e depositados na face jusante das marcas de onda e das dunas . Corte transversal do pavimento de arenito expondo a sua estratificação cruzada. Pavimento horizontal de arenito com marcas de onda, observadas de uma visão oblíqua do alto. Montante Jusante 9GEO 110 - GG - AULA 7 – Ambientes Fluviais e Desérticos. Prof. LAR Seixas - DEMIN/EM/UFOP Ambientes Fluviais Erosão Fluvial, Vales Fluviais, Padrões de Canais Fluviais, Planícies de Inundação - A erosão lenta das rochas duras se dá pela abrasão , pelo intemperismo químico e físico e pela ação do solapamento causado pelas correntes . - A abrasão é o choque das partículas de areia e seixos que desgasta o substrato. Abrasão Numa corredeira a velocidade e a turbulência da água quebram os blocos em pedaços menores e os carregam adiante. Corredeiras fluviais - Nas corredeiras o fluxo é rápido porque a declividade do leito se torna mais íngreme Ação de escavação das correntes - A escavação da base de penhascos provoca a regressão da queda d’água no sentido montante . A regressão à montante da queda d’água (sentido da seta larga) ocorre à medida que a água vai caindo e o sedimento golpeia a base do penhasco, solapando-o. Cataratas do Iguaçu, Brasil/Argentina. Em uma marmita os seixos desgastam o substrato rochoso e geram buracos profundos. Fluxo d’água 10GEO 110 - GG - AULA 7 – Ambientes Fluviais e Desérticos. Prof. LAR Seixas - DEMIN/EM/UFOP Ambientes Fluviais Erosão Fluvial, Vales Fluviais, Padrões de Canais Fluviais, Planícies de Inundação - À medida que os rios erodem a superfície terrestre criam vales fluviais . Exemplo de vale fluvial em trecho de baixa energia do rio, com áreas laterais de baixa elevação e a formação de uma planície de inundação. O vale fluvial abrange a área entre os topos das encostas de ambos os lados do rio. Vale fluvial A planície de inundação é uma área plana adjacente ao nível do topo do canal fluvial e estende-se em ambos os lados do rio. Geralmente se forma em vales fluviais abertos. O canal fluvial é o sulco através do qual a água corre. - O perfil transversal de muito vales fluviais tem a forma de V, porém outros têm um perfil bem mais aberto e discreto. Vales fluviais Cabeceira do rio Foz ou desembocadura do rio Oceano Delta Planalto Planície de inundação Planalto Rios tributários Canais antigos de areia e cascalhoCanal Depósitos de argila e silte da planície de inundação Fluxo d’água 11GEO 110 - GG - AULA 7 – Ambientes Fluviais e Desérticos. Prof. LAR Seixas - DEMIN/EM/UFOP Ambientes Fluviais Erosão Fluvial, Vales Fluviais, Padrões de Canais Fluviais, Planícies de Inundação Rios meandrantes VELOCIDADE E CARGA SEDIMENTAR BAIXAS Rios com velocidade e carga sedimentar baixas, fluindo em planícies de inundação quase planas, formam meandros. Os meandros mudam de um lado para o outro, num movimento serpenteante A corrente é mais rápida na margem externa, a qual é erodida... ... E os sedimentos passam a depositar-se na margem interna, onde a corrente é mais lenta, formando barras de pontal ou de meandro. À medida que o processo de erosão e deposição continua, as curvas tornam-se mais apertadas e a barra de pontal, maior. Durante uma grande inun- dação, quando a velocidade e o volume da água aumentam, o rio assume um curso novo e mais curto , cortando caminho através do laço. O laço abandonado pemanece como um lago em crescente. Barras de pontal Meandros em uma região de delta Rio meandrante - Possuem canal único com padrão sinuoso. - É o padrão mais comum em planícies de inundação. Rios entrelaçados Onde rios de velocidade e carga sedimentar altas fluem sobre terrenos quase planos e facilmente erodíveis (p. ex., na foz de cânions ou nos bordos frontais de geleiras derretendo)... ... o movimento rápido da água carregada de sedimento não forma curvas em crescente... ... mas sim cortes através dos sedimentos inconsolidados nas margens dos canais existentes, criando canais rasos entrelaçados e entrecruzados . VELOCIDADE E CARGA SEDIMENTAR ALTAS Período de nível d’água baixo (p. ex., verão) Período de nível d’água alto (p. ex., derretimento da neve na primavera) - Possuem rede entrecruzada de canais. São relativamente incomuns. Canais entrelaçados Variáveis que favorecem canais entrelaçados : - descarga de água altamente variável; - grande carga de sedimentos; - material das margens que erode facilmente. Barras de pontal Fluxo do canal com velocidade alta 12GEO 110 - GG - AULA 7 – Ambientes Fluviais e Desérticos. Prof. LAR Seixas - DEMIN/EM/UFOP Ambientes Fluviais Erosão Fluvial, Vales Fluviais, Padrões de Canais Fluviais, Planícies de Inundação Formação de diques naturais pela inundação fluvial À medida que a água deixa o canal, ela perde rapidamente a velocidade e deposita seu sedimento ao longo das bordas adjacentes ao canal. Sucessivas inundações formam diques naturais, os quais confinam o rio ao seu canal no intervalo entre as cheias, mesmo quando o nível d’água está alto. 1 2 3 4 Antes da inundação Durante a inundação Depois de muitas inundações Dique natural Água de cheia atulhada de sedimento Canal fluvial Planície de inundação Diques naturais em Vicksburg, Misssissipi (EUA). Delta Golfo do MéxicoDique natural Os sedimentos depositados pela inundação de um canal fluvial formam diques naturais . Quando a inundação ocorre, a água se espalha pela planície de inundação. 13GEO 110 - GG - AULA 7 – Ambientes Fluviais e Desérticos. Prof. LAR Seixas - DEMIN/EM/UFOP Ambientes Fluviais Mudanças Fluviais com o Tempo e Distância: Vazão, Inundações, Perfil Longitudinal, Lagos Vazão (ou Descarga) - O fluxo de um rio é medido pela sua vazão ou descarga , que é o vo- lume de água que passa num dado momento à medida que flui por um canal de uma certa largura e profundidade. Inundações vazão ou descarga = seção transversal × velocidade (largura × profundidade) (distância percorrida por segundo) Rio com vazão pequena Rio com vazão grande Um rio com uma área de seção transversal pequena e uma velocidade baixa tem uma vazão menor (vazão = 3 m × 10 m = 30 m2 × 1 m/s = 30 m3/s) ... ... que a de um rio que tenha uma seção transversal com maior área e uma velocidade maior, resultando numa vazão maior (vazão = 9 m × 10 m = 90 m2 × 2 m/s = 180 m3/s). ➢ Para que a vazão aumente, a velocidade ou a área da seção transversal, ou ambas, devem aumentar. - Alguns rios inundam regularmente todos os anos, outros em intervalos irregulares. - Inundações maiores mantêm os níveis da água muito altos durante vários dias. - Nas inundações menores os níveis de água recuam logo após extravasar o canal. - Inundações menores ocorrem em média a cada dois ou três anos. - Inundações maiores ocorrem a cada 10, 20 ou 30 anos. - As previsões de inundações são feitas em termos de probabilidades. Probabilidade de ocorrência (num certo ano qualquer) V az ão m áx im a an u al ( m 3 /s ) Intervalo de recorrência (em anos) Curva de frequência de inundações para as cheias de um rio. Essa curva indica a probabilidade de ocorrência de uma inundação com uma certa vazão num ano qualquer. Uma grande inundação de 1.800 m3/s tem uma probabilidade de 10% e um intervalo de recorrência de cerca de 12 anos, significando que há uma probabilidade de 10% para ocorrer uma inundação com essa vazão num ano qualquer. 14GEO 110 - GG - AULA 7 – Ambientes Fluviais e Desérticos. Prof. LAR Seixas - DEMIN/EM/UFOP Ambientes Fluviais Mudanças Fluviais com o Tempo e Distância: Vazão, Inundações, Perfil Longitudinal, Lagos Perfil longitudinal dos rios Nível de base : é a elevação onde o rio termina desembocando num grande lago ou no oceano. Nascente Foz Distância desde as nascentes do rio (km)A lt it u d e ac im a d o n ív el d o m ar ( m ) Todos os rios mostram o mesmo tipo de perfil longitudinal com concavidadepara cima, partindo de uma declividade alta próxima à zona das cabeceiras e quase plana próximo à foz. TEMPO 1 TEMPO 2 TEMPO 3 TEMPO 4 Um rio maduro desenvolveu perfil fluvial clássico até o seu nível de base regional (i.é., o oceano) Uma mudança na topografia do terreno, neste caso devido a uma falha, muda o perfil e cria um nível de base local. A erosão nas cabeceiras move o ma- terial em direção ao mar, entretanto os sedimentos que anteriormente chegavam até o delta marinho agora são depositados no lago. O delta marinho é quase abandonado. Por fim, o perfil fluvial original é res- taurado e os sedimentos são nova- mente depositados no delta marinho. Nível de base regional Delta marinho Delta marinho Delta lacustre Oceano Oceano Lago Lago Oceano Sedimentos do lago Lago completa- mente assoreado Foz ou desembo- cadura do rio Cabeceira do rio Nível de base local e regional Novo nível de base (local) Nível de base regional Falha Montanha Planície Delta Perfil longitudinal típico de um rio Delta marinho 15GEO 110 - GG - AULA 7 – Ambientes Fluviais e Desérticos. Prof. LAR Seixas - DEMIN/EM/UFOP Ambientes Fluviais Mudanças Fluviais com o Tempo e Distância: Vazão, Inundações, Perfil Longitudinal, Lagos O efeito de barragens no perfil dos rios Cabeceira do rio O rio assoreia o reservatório com sedimentos, gerando um perfil com inclinação mais suave. A alta velocidade da água, subtraída de seus sedimentos, erode abaixo da barragem, criando um novo perfil, mais íngreme. Rio tem um perfil fluvial típico. 2 4 Nível de base regional Construção de uma barragem, formando uma represa. Nível de base local Leque aluvial (Alluvial fan) Leque aluvial - É a sedimentação em leque no sopé das montanhas. - Acumula-se onde o rio sai de vales estreitos para vales abertos e relativamente planos. - A deposição resulta da diminuição da velocidade da corrente quando o canal alarga-se. Terraços Nível do rio O nível do rio permanece o mesmo Soerguimento Terraços Planície de inundação original Planície de inundação após soerguimento - Terraços são depósitos de planície de inundação posicionadas em nível mais elevado que a atual planície. 1 2 - Formam-se quando a superfície do terreno é soerguida e um rio erode sua própria planície de inundação. Os terraços são os remanes- centes da pla- nície de inun- dação anterior Escarpa Vale amplo e plano Vale estreito 16GEO 110 - GG - AULA 7 – Ambientes Fluviais e Desérticos. Prof. LAR Seixas - DEMIN/EM/UFOP Ambientes Fluviais Mudanças Fluviais com o Tempo e Distância: Vazão, Inundações, Perfil Longitudinal, Lagos Lagos - Os lagos são acidentes do perfil longitudinal dos rios. Imagem do lago Baikal visto do espaço. Imagem de satélite dos grandes lagos da América do Norte, fronteira EUA/Canadá. - Variam desde reservatórios de apenas 100 m de um lado a outro, até o maior e mais profundo do mundo (e.g., lago Baikal, na Rússia). Possui 636 km de comprimento, 79 km de largura e 1642 m de profundidade. O fundo do lago está a 1186,5 m abaixo do nível do mar, mas abaixo ainda existem cerca de 7 km de sedimentos, o que coloca o fundo da depressão a pelo menos 8 km abaixo da superfície. Lago Baikal 79 km EUA CANADÁ 17GEO 110 - GG - AULA 7 – Ambientes Fluviais e Desérticos. Prof. LAR Seixas - DEMIN/EM/UFOP Ambientes Fluviais Redes de Drenagem: Bacia Hidrográfica, Padrões de Drenagem, Padrões de Drenagem e História Geológica Bacia hidrográfica do rio São Francisco. Abrange 639.219 km2 de área de drenagem (7,5% do Brasil), tem sua nascente na Serra da Canastra em Minas Gerais, percorre 2.700 km e desagua no Oceano Atlântico na divisa entre Alagoas e Sergipe. Nascente Foz - A bacia hidrográfica é uma área do terreno limitada por divisores de água que vertem toda a sua água para a rede de rios que a drenam. - A bacia hidrográfica pode ter uma área pequena, como a de uma ravina ao redor de um pequeno riacho, ou pode ser uma grande região drenada por um rio principal e seus tributários. - O divisor de águas é a elevação entre dois rios onde toda a água da chuva escoa, para um ou outro lado. Divisor de águas (=linhas de cumieira de montanhas) Bacia hidrográfica do rio São Francisco Indica sentido do fluxo da corrente fluvial Divisores de água Divisores de água 18GEO 110 - GG - AULA 7 – Ambientes Fluviais e Desérticos. Prof. LAR Seixas - DEMIN/EM/UFOP Ambientes Fluviais Redes de Drenagem: Bacia Hidrográfica, Padrões de Drenagem, Padrões de Drenagem e História Geológica A drenagem retangular segue o padrão de fraturas do terreno rochoso. Rio principal Tributário A drenagem dendrítica é caracterizada pela ramificação similar aos galhos de uma árvore. Padrões de Drenagem* A drenagem em treliça desenvolve-se em rochas de terrenos dobrados, exibindo diferente resis- tência à erosão. A drenagem radial desenvolve-se num grande cume isolado, tal como um grande vulcão ou domo. Anticlinal Sinclinal Crista de rocha resistente p. ex., rochas falhadas ou fraturadas p. ex., rochas homogêneas ou com acamamento horizontal p. ex. rochas sedimentares dobradas vulcão ou domo * refere-se ao padrão de conexões dos cursos de grandes e pequenos rios Substrato com densa rede de fraturas Pacote de rochas estratificadas e horizontais, com resposta homogênea à erosão Pacote de rochas estratificadas e dobradas, com resposta diferencial à erosão 19GEO 110 - GG - AULA 7 – Ambientes Fluviais e Desérticos. Prof. LAR Seixas - DEMIN/EM/UFOP Ambientes Fluviais Redes de Drenagem: Bacia Hidrográfica, Padrões de Drenagem, Padrões de Drenagem e História Geológica Rio antecedente Padrões de Drenagem e História Geológica 1 2 3 Um rio antecedente flui em rochas sedimentares com camadas horizontalizadas 4 O lento soerguimento tectônico dobra as ro- chas numa anticlinal O rio mantém seu curso, cortando através da eleva- ção à medida que ela se desenvolve... ... e escava uma garganta de paredes escarpadas. Anticlinal *O rio antecedente existe antes do relevo ser modelado e mantém seu curso original apesar das mudanças nas rochas subjacentes e no relevo. Um rio drena terreno com camadas horizontais sobrepostas à camadas dobradas (anticlinal soterrada). 2 3O rio desnuda as camadas horizontais ... ... e entalha uma garganta (ou desfiladeiro) nas camadas da anticlinal soterrada 1 Discordância angular Camadas horizontais Camadas dobradas Rio antecedente* Rio superimposto* *O rio superimposto tem o seu curso estabelecido em níveis mais altos antes do entalhamento aprofundar-se. TEMPO 1 TEMPO 2 TEMPO 1 TEMPO 2 Desfiladeiro formado por um rio antecedente 20GEO 110 - GG - AULA 7 – Ambientes Fluviais e Desérticos. Prof. LAR Seixas - DEMIN/EM/UFOP Ambientes Fluviais Deltas - Chama-se de delta a uma plataforma deposicional construída por sedimentos depositados em um oceano ou um lago, na foz de um rio. Delta do Rio Nilo (Egito) Rio Nilo Delta do rio Nilo Mar Mediterrâneo Rio Nilo Delta do rio Nilo Mar Vermelho Mar Vermelho Delta 21GEO 110 - GG - AULA 7 – Ambientes Fluviais e Desérticos. Prof. LAR Seixas - DEMIN/EM/UFOP Ambientes Fluviais Deltas (cont.) Elementos de um delta marinho típico As camadas basais (bottomset beds) formam um pacote de lama espalhada sobre o assoalho marinho, o qual é soterrado à medida que o delta avança. As camadas de topo (topset beds) formam um pacote de areia depositado no topo do delta. As camadas frontais (foreset beds) formam um pacote de areia fina e silte depositado à jusante na frente externa do delta. Barra arenosa. Barra Canal distributário* principal Pântano salobro Baía rasa Sedimentação deltaica Oceano Certas correntes seguem o declive e roçam o fundo . À me- dida que desaceleram depositam a carga sedimentar no fundo. Certas correntes flutuam na água e, então, desaceleram . As partículas sedimentares em suspensão decantam na água rasa. - No crescimento dos deltas certos canaisdistributários deslocam-se e procuram caminhos mais curtos até o mar. Como resultado desse deslocamento, o delta cresce em uma mesma direção por algumas centenas ou milhares de anos e, então, irrompe num novo distributário e começa a crescer dentro do mar em outra direção. - Deltas fluviais importantes tiveram seu crescimento durante milhares de anos e ocupam área de milhares de km2. Oceano Camadas de topo Barra de areia Camadas basais Camadas frontais Corrente Os canais distributários* são canais que se ramificam a jusante a partir do canal principal do rio que desce do continente, recebem água e sedimentos deste e os distribuem na área do delta. 22GEO 110 - GG - AULA 7 – Ambientes Fluviais e Desérticos. Prof. LAR Seixas - DEMIN/EM/UFOP Ambientes Desérticos O Vento como Fluxo de Ar, como Agente de Transporte e como Agente de Erosão O Vento como Agente de Deposição: Dunas, Poeira e Loess O Ambiente Desértico: Onde estão os Desertos, Intemperismo, Sedimentos, Sedimentação e Paisagem Desértica Um vasto campo de dunas no deserto. 23GEO 110 - GG - AULA 7 – Ambientes Fluviais e Desérticos. Prof. LAR Seixas - DEMIN/EM/UFOP Ambientes Desérticos O Vento como Fluxo de Ar, como Agente de Transporte e como Agente de Erosão - O vento é um importante agente de erosão e deposição, movendo grandes quantidades de areia, silte e pó sobre vastas regiões de continentes e oceanos. A circulação da atmosfera da Terra - O vento é um fluxo natural de ar que é paralelo à superfície de rotação do planeta. - Os fluxos eólicos são quase sempre turbulentos devido à densidade e viscosidade extremamente baixas do ar. Os raios do Sol incidem obliquamente na superfície próxima aos polos e, assim, são espalhados sobre grandes áreas, resultando em temperaturas mais frias . Os raios do Sol são quase perpendiculares na superfície equatorial, concentrando calor nessa região. Nos trópicos predominam cinturões de vento que sopram do leste . O efeito Coriolis é responsável pelo desvio do ar para leste ou oeste, como ilustrado pelas setas curvadas. Há pouco vento superficial no equador e, então, o ar sobe, formando nuvens e chuva ao resfriar-se . 1 5 4Nas zonas temperadas predominam cinturões de ventos vindos do oeste . 2 Nas latitudes de 30º N e 30º S o ar frio desce, aquece-se e absorve a umidade, resultando em céus limpos . Polo Norte 3 Esses dois movimentos estruturam a circulação horizontal entre o equador e os polos Norte e Sul - O clima tropical está situado entre as latitudes 30º N e 30º S do equador. Os ventos sopram do Leste e são chamados de ventos alísios. - O clima temperado está situado entre as latitudes 30º e 60º N e 30º e 60º S. Os ventos predominan- tes vêm do Oeste, referidos como ventos do oeste . 30º S latitude 30º N latitude Equador 24GEO 110 - GG - AULA 7 – Ambientes Fluviais e Desérticos. Prof. LAR Seixas - DEMIN/EM/UFOP Ambientes Desérticos O Vento como Fluxo de Ar, como Agente de Transporte e como Agente de Erosão A intensidade do vento - A quantidade de material carregado depende de: intensidade do vento , tamanho das partículas e dos materiais superficiais da área sobre a qual ele sopra. Velocidade do vento (km/h) Ta xa d e ar ei a m o vi m en ta d a B ai xa A lt a Curva da quantidade de areia que pode ser erodida por ventos de várias velocidades, numa faixa de um metro de largura transversalmente na superfície de uma duna. - A quantidade de areia movida pelo vento é função de sua velocidade, cf. ilustrado no gráfico. Um vento de 48 km/h pode mover 500 kg de areia num dia. O tamanho da partícula Material superficial Materiais carregados pelo vento - O vento é um fluxo turbulento que carrega partícu- las em suspensão. - O pó é a mais fina partícula carregada pelo vento, comumente com diâmetro menor que 0,01 mm . A mais leve brisa pode carregar o pó. - Ventos mais fortes são necessários para carregar partículas com diâmetro maior que 0,06 mm, tais como grãos de areia . - Raramente os ventos carregam partículas maiores do que essas, pois o ar tem baixa densidade e visco- sidade. - O vento transporta areia e pó de materiais superficiais como solo seco, sedimento ou substrato rochoso . O vento não transporta solos úmidos. - O vento pode carregar grãos de areia desprendidos de arenitos intemperizados , porém não pode erodir os grãos de um granito ou basalto. - A maioria das areias eólicas é derivada localmente, onde os grãos deslocam-se adiante por saltação pró- xima ao solo não mais que algumas poucas centenas de quilômetros, para depois soterrar em dunas. - Poeira eólica : são os fragmentos microscópicos provenientes de solos das planícies secas e também de poeira vulcânica das erupções. - Areia eólica : o principal constituinte são grãos de quartzo. Grãos de quartzo de sedimen- tação eólica. São arredondados e tipicamente com sua super- fície embaçada ou fosca (áspera e sem brilho vítreo). Areias eólicas de outras compo- sições são raras. 100 km Deserto da NamíbiaNesta tempestade do deserto, poeira e areia estão sendo transportadas da direita (leste) para a esquerda (oeste) devido aos fortes ventos que sopram em direção ao mar. O sedimento pode ser transportado por centenas a milhares de quilômetros através do oceano. Oceano - Tempestades de poeira eólica podem transportar até mais de uma centena de milhões de toneladas de pó e depositá-las em camadas de muitos metros de espessura. 25GEO 110 - GG - AULA 7 – Ambientes Fluviais e Desérticos. Prof. LAR Seixas - DEMIN/EM/UFOP Ambientes Desérticos O Vento como Fluxo de Ar, como Agente de Transporte e como Agente de Erosão A abrasão pela areia Um seixo ventifacto é um fragmento de rocha com faces polidas pelo vento. Apresenta superfícies curvas ou quase planas que se interceptam em arestas agudas. - A areia eólica é um agente natural efetivo de abrasão , que consiste no desgaste de superfícies duras provocado pelo impacto de partículas em alta velocidade. A deflação Pavimentos desérticos - A deflação é o processo pelo qual ventos fortes diminuem gradualmente a elevação do solo, remo- vendo areia seca e partículas finas. - A deflação pode escavar depressões rasas ou cavidades ao longo de planícies secas e desertos, assim como em planícies de inundação fluvial ou em leitos de lagos temporariamente secos. - Exemplo de depressão rasa provocada por deflação. O vento retirou partículas da superfície, provocando o seu rebaixamento para um nível levemente inferior aos terrenos adjacentes. - Pavimentos desérticos são coberturas superficiais cascalhosas em ambiente desértico. Uma das teorias para a formação desses pavimentos postula que o mesmo resulta da retirada pelo vento, ao longo de milhares de anos, das partículas finas originalmente entremeadas ao cascalho. O cascalho é muito grande para ser levado pelo vento. 1 - Poeira eólica é fixada entre os seixos. - O vento somente erode material rochoso fragmentado pelo intemperismo físico e químico. Estas partículas devem estar secas. Climas áridos são mais propícios. - A abrasão funciona principalmente próxima ao solo, onde grande parte dos grãos de areia é carregada. Seixo ventifacto proveniente da Antártida, onde foi facetado pela areia eólica em ambiente frio. Face polida pelo vento Cascalheira de um pavimento desértico 2 - Partículas grossas e finas são aprisionadas entre os seixos maiores. 3 - A água reage com a poeira e forma bolhas que ajudam os seixos a subir à superfície. Poeira assenta pelo vento Água infiltra pela chuva 4 – Ao longo de milhares de anos os seixos concentram-se no topo e formam uma camada que cobre a superfície. Outra teoria alternativa explica diferente Pavimento de cascalho 26GEO 110 - GG - AULA 7 – Ambientes Fluviais e Desérticos. Prof. LAR Seixas - DEMIN/EM/UFOP Ambientes Desérticos O Vento como Agente de Deposição: Dunas, Poeira e Loess Tipos de dunas Como migram as dunas Onde se formam as dunas Barcanas:dunas em forma de crescente, com os chifres da ponta em crescente no sentido do vento. Requer ventos unidirecionais e suprimento de areia limitado. Barcanas Transversais De deflação Lineares Transversais: dunas com longas cristas em ângulo reto com a direção do vento. Formam em regiões áridas com abundância de areia e ausência de vegetação. Ocorrem também atrás das praias, onde ventos fortes sopram costa adentro. De deflação: são quase o reverso das barcanas, a convexidade da face de avalancha aponta no sentido do vento. Lineares: dunas com longas cristas de areia paralelas à direção do vento. Alcançam alturas de 100 m e estendem-se por kms. Requer suprimento de areia moderado, pavimento rugoso e ventos sempre na mesma direção geral. Ventos 4 - ... movendo a duna para a frente 3 - ... e escorrega no sotavento ... 2 - A areia avança por saltação no barlavento ... 1 – Eosão no barlavento e deposição no sotavento Como se formam as dunas Posição atual Posição anterior Face de avalancha Posição futura Posição anteriorVENTO Erosão Deposição 5 - Cessa a deposição, a duna não cresce verticalmente 1 – Montículos de areia formam uma sombra de vento 2 – Montículos maiores se formam na zona de sombra de vento 3 – Montículos coalescem numa duna Ventos Obstáculo Zona de sombra de vento (A) Lugares com suprimento de areia solta disponível : (i) Praias de areia na costa; (ii) barras de areia ou planícies de inundação; e (iii) arenitos em desertos. (B) Lugares com suprimento de vento : (i) desertos; (ii) regiões costeiras de oceanos e lagos. (C) Lugares com clima seco frio ou quente ou lugares com climas úmidos próximos da costa onde a areia seca rapidamente em função da grande quantidade de vento. 27GEO 110 - GG - AULA 7 – Ambientes Fluviais e Desérticos. Prof. LAR Seixas - DEMIN/EM/UFOP Ambientes Desérticos O Vento como Agente de Deposição: Dunas, Poeira e Loess Loess - A poeira carregada pelo vento decanta após este perder velocidade e forma depósitos sedimentares chamados de loess . - Depósitos de loess não possuem estratificação interna. As faces expostas tendem a romper-se em paredes abruptas após erosão. - O loess cobre cerca de 10% da superfície continental da Terra. Os principais depósitos estão na América do Norte e na China. - Os solos formados de loess são férteis e altamente produtivos, porém são facilmente erodíveis em voçorocas. Depósito de loess do Pleistoceno, Montanhas Catalina, Arizona (EUA), mostrando fissuras verticais Depósito de loess na China central. Acumulou-se há cerca de 2,5 milhões de anos e alcança espessura de 400 m. Habitações foram instaladas em uma caverna escavada à mão na escarpa do depósito. Depósito de Loess 28GEO 110 - GG - AULA 7 – Ambientes Fluviais e Desérticos. Prof. LAR Seixas - DEMIN/EM/UFOP Ambientes Desérticos O Ambiente Desértico: Onde estão os Desertos, Intemperismo, Sedimentos, Sedimentação e Paisagem Desértica Áreas costeiras secas Principais campos de dunas Árido (principais áreas desérticas) Semi-árido (estepes) Ventos de oeste predominantes Ventos de oeste predominantes Ventos alísios NE Ventos alísios SE Regiões sub-tropicais de alta pressão Regiões sub-tropicais de alta pressão Equador Principais áreas desérticas do mundo (excluindo os desertos polares) em relação à direção dos ventos predominantes e das principais áreas montanhosas e planaltos. As dunas arenosas ocupam somente uma porção da área desértica total. Principais áreas desérticas do mundo - Regiões de latitudes entre 30º N e 30º S. Regiões com precipitação muito baixa, menor que 25 mm/ano. Ex. Saara, Kalahari, Austrália. - Regiões de latitudes médias entre 30º N e 50º N e entre 30º S e 50º S . São duas situações. (i) Regiões de precipitação baixa porque os ventos muito úmidos são bloqueados pelas cadeias de montanhas. Ex. Grande Bacia e Mojave, EUA. (ii) Regiões interioranas onde os ventos úmidos devem deslocar-se por grandes distâncias desde o oceano. Ex. Gobi e outros da Ásia Central. - Regiões polares . São regiões secas porque o ar gelado mantém a umidade extremamente baixa. Principal fator é a chuva Sahara Namíbia Kalahari Patagônia Arábia Saudita Australiano Sonora Mojave Grande Bacia Gobi 29GEO 110 - GG - AULA 7 – Ambientes Fluviais e Desérticos. Prof. LAR Seixas - DEMIN/EM/UFOP Ambientes Desérticos O Ambiente Desértico: Onde estão os Desertos, Intemperismo, Sedimentos, Sedimentação e Paisagem Desértica - Predomina o intemperismo físico . Os solos são finos e fragmentados. As superfícies desérticas contêm areia, cascalho, pedregulho e rochas nuas. - As cores marrom-alaranjadas (ocres) do deserto refletem processos de oxidação do ferro. - O verniz do deserto é um revestimento de cor marrom-escura, às vezes brilhante, encontrado em superfícies rochosas. Trata-se de uma mistura de argilominerais e óxidos de manganês e ferro. - Embora com fluxo intermitente, os rios têm papel importante nos desertos e promovem muita erosão dos detritos meteorizados soltos. Verniz do deserto com petroglifos Cores marrom-alaranjadas do deserto Verniz do deserto Petroglifos Tálus* Tálus: depósitos de detritos acumulados no sopé de escarpas rochosas 30GEO 110 - GG - AULA 7 – Ambientes Fluviais e Desérticos. Prof. LAR Seixas - DEMIN/EM/UFOP Ambientes Desérticos O Ambiente Desértico: Onde estão os Desertos, Intemperismo, Sedimentos, Sedimentação e Paisagem Desértica (a) Depósitos de inundações no assoalho de vales. Inundação súbita num rio efêmero do deserto. Campo de dunas num deserto. Sedimentos aluviais (b) Leques aluviais nos sopés das montanhas. - As dunas são as mais importantes acumulações de sedimentos nos desertos. Sedimentos eólicos - Campos de dunas podem cobrir extensas áreas, com até 500.000 km2. - Lagos no deserto possibilitam a deposição de sais . Sedimentos evaporíticos - São fontes de minerais como p. ex., carbonato de sódio, bórax (borato de sódio) e outros.- Entretanto, a maior parte do terreno é coberta por materiais rochosos ou pavimento desértico. O mesmo rio após a inundação, com os detritos acumulados. - São chamados de lagos do tipo playa (playa lake) Lago do tipo playa num deserto. Inundação Detritos Dunas Lago 31GEO 110 - GG - AULA 7 – Ambientes Fluviais e Desérticos. Prof. LAR Seixas - DEMIN/EM/UFOP Ambientes Desérticos O Ambiente Desértico: Onde estão os Desertos, Intemperismo, Sedimentos, Sedimentação e Paisagem Desértica Pedimento Paisagem de deserto com escarpas rochosas de paredes íngremes e detritos acumulados no sopé (depósitos de tálus). - É uma forma de relevo característica do deserto. - São plataformas amplas e de suave inclinação do substrato rochoso formadas pela erosão e recuo de uma frente de montanha. TEMPO 1 Uma falha normal cria um desnível topográfico, com abatimento de terras baixas e elevação da montanha rochosa. TEMPO 4 Erosão de longa duração produz a plataforma de pedimento, em meio a morros rochosos remanes- centes da cadeia montanhosa. Tálus Planície aluvial Pedimento Morros remanescentes da montanha Pedimento Depósitos aluviais TEMPO 2 Os detritos erodidos da montanha depositam em leques aluviais e planícies de inundação fluvial. TEMPO 3 A escarpa frontal da montanha recua devido à erosão, produzindo pedimento e uma delgada cobertura de depósitos aluviais. Montanha elevada Terras baixas abatidas Falha tectônica Escarpa de falha, frente montanhosa - Terras baixas incluem lagos do tipo playa, pavimentos desérticos e campos de dunas. - Terras altas são rochosas e entalhadas por vales íngremes e gargantas fluviais. - Paisagens de desertos são muito variadas. Domo Cima, pedimento no deserto de Mojave Morros remanescentes Pedimento Leques aluviais 32GEO 110 - GG - AULA 7 – Ambientes Fluviais e Desérticos. Prof. LAR Seixas - DEMIN/EM/UFOP AULA 7 - QUESTÕES 7.1. Considere a grande bacia hidrográfica do Rio São Francisco (e.g. slide 16 da Aula7). Comente sobre os diferentes tipos de vales fluviais esperados para os três principias trechos deste rio, isto é, regiões de nascente (alto curso), região de médio curso e região de baixo curso (i. é. foz). 7.2. O Brasil possui grande parte de sua rede de energia elétrica baseada nos recursos hídricos. Quais fatores deveriam ser levados em conta para a manutenção do equilíbrio entre taxas de erosão e sedimentação ao longo do perfil longitudinal de um rio quando se pensa na construção de barragens. 7.3. Atualmente discute-se muito sobre o possível aquecimento global do planeta e a consequente subida do nível do mar devido ao derretimento do gelo polar. De que maneira os perfis longitudinais dos rios seriam afetados por estas mudanças? 7.4. Considere uma paisagem litorânea, p. ex. Cabo Frio no estado do Rio de Janeiro, formada por diferentes morros. Quais características desta paisagem e os sedimentos levariam você a suspeitar tratar-se de acumulações devido a processos eólicos? 7.5. Suponha dois terrenos constituídos pelo mesmo tipo de rochas expostas ao intemperismo, por exemplo rochas graníticas, quais seriam as características para dizer que uma delas esteve exposta ao intemperismo em clima desértico? 7.6. Algumas cadeias de montanhas, mesmo fora da região equatorial, apresentam climas desérticos. Comente sobre a formação destes desertos em terras altas de cadeias de montanhas.