Polígrafo Ambientes Sedimentar

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Ambiente sedimentar
• Área da superfície terrestre onde está acontecendo determinado conjunto de processos físicos, químicos e biológicos.
Pode ser:
– Erosivo
– Neutro (equilíbrio)
– Deposicional (= de sedimentação)
Ambiente deposicional
• Ambiente sedimentar onde, ao longo do tempo, predominam processos de acumulação de sedimentos
Fácies sedimentar
• Termo introduzido por Steno (1669) mas popularizado por Gressly (1838)
• Corpo de rocha que apresenta um aspecto diferente das rochas acima, abaixo e lateralmente adjacentes
• Pode ser definida em várias escalas, dependendo do objetivo do estudo, tempo disponível e abundância de feições na rocha 
• Definida com base em:
– Geometria
– Litologia
– Textura (granulometria, seleção,arredondamento)
– Estruturas sedimentares
– Conteúdo fossilífero
– Padrão de paleocorrentes
• Resultado de um processo ou de um conjunto de processos deposicionais que ocorrem em um ambiente deposicional
• Objetivo principal = fazer interpretações paleoambientais a partir das facies
FÁCIES = PROCESSO
• Comumente reduzidas à litofacies (granulometria, composição e estruturas sedimentares dominantes)
Ex: Arenito médio com estratificação cruzada acanalada
• Código de litofacies (Miall, 1978)
Ex: Gmm, St, Fsl
Associação de fácies
• Grupo de facies geneticamente relacionadas que tem algum significado ambiental
– Ex: Conglomerado lenticular acamadado e arenito com estratificação cruzada planar subordinado (ou associação de litofácies de canal fluvial)
• São os blocos básicos do ambiente deposicional (associação de fácies de geometria tridimensional)
Elemento arquitetural
• Subdivisão morfológica de um sistema deposicional particular caracterizada por uma assembléia distinta de fácies e processos deposicionais
– Ex: uma barra em pontal de um sistema deposicional fluvial
Sistema deposicional
• Assembléia tridimensional de litofácies geneticamente ligadas por processos e ambientes ativos (sistemas modernos) ou inferidos (sistemas antigos)
• Formado pela associação de fácies acumuladas pelos diversos processos deposicionais que se desenvolvem em um mesmo ambiente deposicional
• Ou seja, tentativa de simular os padrões e resultados de sedimentação de um ambiente específico, gerando um modelo
Sucessão de fácies
• Mudança progressiva e sistemática das propriedades de fácies numa determinada direção (horizontal ou vertical)
Ex.
– Teor de areia
– Granulometria (granodecrescência)
– Espessura das camadas (estratodecrescência)
– Tipos de estruturas sedimentares
Lei de Walther (1894)
• “Facies adjacentes umas às outras numa sucessão vertical contínua também se acumularam adjacentes umas às outras lateralmente”
• Ou seja, uma sucessão vertical de facies reflete mudanças laterais
Mecanismos de controle da sedimentação
• Autóctones = internos, pertencentes ao próprio sistema deposicional (ex: processo de migração lateral de um sistema fluvial meandrante)
• Alóctones = externos ao sistema deposicional à variações do nível do mar, climáticas e tectônicas (subsidência/soerguimento)
• Transgressão é o deslocamento da linha de costa no sentido do continente
• Regressão é o deslocamento da linha de costa no sentido do mar (bacia)
• Progradação à influxo sedimentar > taxa de criação de espaço = fácies + proximais sobrepostas a + distais
• Retrogradação à influxo sedimentar < taxa de criação de espaço = fácies + distais sobrepostas a + proximais
• Agradação à influxo sedimentar ~ taxa de criação de espaço
Tipos de sistemas deposicionais
Continentais - em terra
Transicionais/costeiros - parte em terra,parte no mar	 
Marinhos - no mar
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 desedimentos
• Processo responsável pelo transporte edeposição de sedimentos
• Identificação do ambiente deposicional (junto com associação e sucessão vertical de facies)
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
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
• 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
Por fluxo gravitacional
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
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
• Espessura, continuidade, geometria geral
• Tipos extremos:
– Tabular = Camadas tabulares, contínuas, c/ espessuras iguais
– Lenticular = Camadas c/ geometrias variadas (lentes, cunhas), espessuras variadas, descontínuas
2. Configuração dos planos de acamadamento
• Natureza dos planos de acamadamento (= tipo de contato)
– Contato erosivo
– Contato abrupto não erosivo
– Contato gradacional
• 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
• Índice de Ripple: > 5 (em geral 8-15)
• Geometria da crista: retilínea, sinuosa, descontínua (não bifurcada)
Ripples de oscilação
• Produzidas por fluxo oscilatório das ondas; perfil geralmente simétrico
• Cristas agudas e calhas arredondadas
• Índice de Ripple: 4-13 (em geral 6-7)
• Geometria da crista: retilínea a sinuosa, em geral bifurcada
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
Diferença entre ripples subaquosas e eólicas
• Estruturas preservadas na base das camadas
− Estruturas de sobrecarga (load casts)
− Estruturas erosivas− Estruturas biogênicas
Estruturas de sobrecarga (load casts)
Estruturas erosivas
• Erosão provocada pela corrente (scour marks)
– Ex: turboglifos (flute marks)
• Erosão provocada por objetos carregados pela corrente (tool marks)
– Estrias, sulcos	
Feições erosivas
• Marcas de ravinamento
• Micro-canais
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
Tipos de estratificação
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)
• Superfícies de acresção lateral
• Superfícies de reativação
• Litologias heterolíticas
– Flaser
– Wavy
– Linsen
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) - arenitos
– Decantação em corpo d’água com baixíssimas velocidades (ex. sedimentos lacustres ou pelágicos) – lutitos
Estratificação cruzada
• Tipos básicos:
– Planar ou tabular (2D)
– Acanalada (3D)
Estratificação cruzada planar
Estratificação cruzada acanalada
Estratificação cruzada
• Tipos Especiais:
– Laminação ondulada cavalgante (climbing)
– Sigmoidal
– Hummocky
– Espinha-de-peixe (herringbone)
– De antidunas
– De espraiamento (swash)
Relação tração/suspensão
Camadas estratificadas
• Superfícies de acresção lateral
• Superfícies de reativação
• Litologias heterolíticas
– Flaser
– Wavy
– Linsen
Litologias heterolíticas
Camadas com imbricação
Tipos de gradação
4. Estruturas deformativas
• Pseudonódulos
• Laminação distorcida e convoluta
• Estruturas em prato e pilar (dish-andpillar)
• Estruturas de injeção (diques clásticos)
• Estruturas de deslizamentos (dobras, falhas)
• Estruturas biogênicas (bioturbação)
Sistema eólico
• Transporte de grãos pelo vento
• Suprimento de sedimentos abundante
• Regime de ventos favorável
• Principalmente em desertos
– Baixa umidade
– Grandes variações de temperatura
– Ausência de vegetação
• Mas não somente em desertos…
• Erosão eólica
– Deflação
– Abrasão
• Transporte eólico
– Tração/rastejamento - pavimentos de deflação
– Saltação - formas de leito
– Suspensão - loess
• Deposição eólica
– Formas de leito (marcas onduladas, dunas e draas)
– Lençóis de areia eólicos
– Interdunas
Deflação eólica
• Processo de remoção de todas as partículas finas
• Com a progressão do processo, apenas rochas maiores ficam à “pavimento do deserto”
Abrasão eólica - Ventifactos
Transporte Eólico
Saltação
• Como vento é muito menos denso que água, transporta apenas partículas finas (tipicamente areia e silte; argila é coesiva demais)
• Areia por saltação, silte (poeira) por suspensão	
Migração da duna e geração de estratificação cruzada
Grãos de areia eólica arredondados e foscos (típico de transporte eólico)
Suspensão
• Ar pode ficar extremamente concentrado em poeira (milhares de toneladas por km3)
• Poeira transportada por grandes distâncias - esquiadores nos Alpes comumente encontram superfície síltica na neve (silte vem do Saara, a mais de 1500 km de distância!)
• Deposição eólica
– Formas de leito (marcas onduladas, dunas e draas - Dunas complexas (duna estrela))
– Lençóis de areia eólicos
– Interdunas
Marcas onduladas de areia (sand ripples)
Estratos da dunas eólicas
Estruturas deformativas
Lençóis de areia eólicos
• Corpos arenosos planos ou levemente ondulados às margens dos campos de duna
• Não formam dunas devido a:
– Granulometria grossa
– Cimentação superficial
– Nível freático alto
– Enchentes periódicas
– Cobertura vegetal
Interdunas eólicas
• Depressões entre dunas eólicas
• Controles da extensão e geometria das interdunas:
– Saturação de areia do sistema eólico
– Tipos de dunas eólicas
• Depósitos de interdunas: controlado pela natureza superfície deposicional (interdunas secas, úmidas e encharcadas)
Ripples de adesão
Tipos de dunas eólicas
Fatores controladores
• Orientação e variabilidade do vento
• Existência de vegetação
• Profundidade do nível freático
Estrutura interna de uma duna longitudinal
erg عرق em árabe significa “campo de dunas”
Padrão de paleocorrentes
O sistema eólico no registro geológico
• Reconhecimento de:
− Depósitos de lençóis de areia
− Depósitos de dunas eólicas
− Depósitos de interdunas
Depósitos de lençóis de areia
• Pacotes tabulares
• Estratos horizontais ou de baixo ângulo
• Marcas onduladas de grânulos
• Laminações transladantes cavalgantes
• Estruturas de adesão
• Associação com depósitos de fluxos subaquáticos
Depósitos de dunas eólicas
• Estratificações eólicas:
– Estratificação cruzada de grande porte
– Estratos transladantes cavalgantes
– Laminação bimodal (fluxo de grãos e queda livre de grãos)
– Gradação inversa nas lâminas
– Depósitos de escorregamento
Depósitos de interdunas
• Interdigitação de estratos cruzados de dunas e depósitos de interdunas
• Níveis pelíticos dentro dos estratos cruzados de dunas eólicas
• Superfície corrugada por deflação eólica
• Lençol freático próximo da superfície deposicional (Superfície de Stokes - formada pela escavação do vento de material inconsolidado até nível freático)
Sucessão vertical de fácies
• Sistemas deposicionais do ambiente desértico
Características gerais
• Taxa de precipitação anual < 250 mm (clima árido)
• Alta taxa de evaporação
• Cobertura vegetal escassa ou ausente
• Solos pouco desenvolvidos
• Vento como agente geológico efetivo
• Precipitações infreqüentes mas concentradas
• Grandes flutuações nos ventos e temperatura
• Desertos atuais: cerca de 20 % dos continentes
• Predominam nas regiões subtropicais (entre 10º-30º)
Principais tipos de desertos
Processos deposicionais
• Processos gravitacionais à nos leques aluviais
• Processos fluviais à rios efêmeros (wadis)
• Processos lacustres
• Processos eólicos
Solos em clima árido à calcretes e dolocretes
Wadi وادي (oued em francês) = vale usualmente com leito de rio seco, mas que em eventos de
tempestade, sofre grandes descargas de água
Lagos e sabkhas continentais - carbonatos não marinhos (estromatolitos, bioacumulados, oncolitos, carófitas, calcilutitos de talude e fundo), evaporitos
Sucessão vertical de fácies
Sistema glacial
• Características gerais
• Processos sedimentares glacígenos
– Erosão glacial
– Transporte e deposição
• Depósitos glaciais
• Associação de fácies
• Gelo é agente geológico mais importante
• Baixa temperatura
• Baixa taxa de evaporação
• Alta taxa de precipitação sob a forma de neve
• Neve Gelo
d = 0,2 g/cm3 d = 0,9 g/cm3
• 10 % da superfície terrestre (16 milhões de km2)
• Volume de gelo: 33 milhões de km3 (90% na Antártica)
• Se derretido, elevação de 70 m no NM
• Espessura máxima: 4776 m (Antártica)
• Perfuração na Estação Vostok: 3525 m (400 ka)
• Perfuração na Groenlândia: 3029 m (200 ka) 
Subambientes glaciais
Ambiente de contato direto com o gelo (icecontact) - supra, intra e subglacial
Proglacial:
Ambiente glaciofluvial
Ambiente glaciolacustre
Ambiente glaciomarinho
Fluxo glacial
• Geleiras = massas de gelo que fluem sob o controle da gravidade
• Constituídas por neve compactada e recristalizada, detritos rochosos e água de fusão
• Desenvolvimento degeleiras controlado por:
– Altitude - cinturões montanhosos (Andes, Alpes, etc.)
– Latitude - regiões polares (Antártica, Groenlândia)
Geleria fria, seca
Geleira úmida
Erosão glacial
• Processos de erosão:
– Arrancamento (“plucking” )
– Abrasão
• Geram:
– Pavimentos estriados
– Clastos facetados e estriados
– Formação de “farinha de rocha”
Transporte e deposição
• Processos de transporte:
– Glacial (gelo)
– Aquosos (rios, lagos, mar)
– Fluxos gravitacionais de sedimentos
Depósitos glaciais
• Morainas (moraines) = depósitos de sedimentos controlados por uma geleira – Tilitos
• Depósitos produzidos diretamente pelo gelo (tilito)
• Depósitos estratificados de contato direto com o gelo
• Depósitos fluvioglaciais
• Depósitos glaciolacustres
• Depósitos glaciomarinhos
• Depósitos eólicos
Tipos de tilitos
• Tilito de Alojamento (= tilito basal)
– Formado pelo arrasto de partículas na base da geleira (subglacial)
– Tendência a depósitos mais finos (cominuídos)
– Com orientação de clastos
– Com estrias ou marcas de movimento
• Tilito de Ablação
– Formado pela queda de grãos da geleira (intra a supraglacial)
– Grande variação granulométrica dos clastos
– Sem orientação de clastos
– Sem estrias ou marcas de movimento
Outras feições glaciais
• Drumlin = colina alongada formada pela ação de geleiras; eixo paralelo ao movimento do gelo
• Kettle = formas fluvioglaciais formadas na frente da geleira pela escavação do gelo; parcialmente coberta pelo outwash glacial
• Kame = colina irregular acumulada na frente da geleira; comumente associada a kettles
• Esker = crista longa e sinuosa formadapor rios intra- e sub-glaciais
• Depósitos glaciolacustres
Varvitos em lago glacial
• Depósitos glaciomarinhos
Ritmitos com clastos pingados
• Depósitos eólicos
Loess
Associação de fácies glacioterrestre
Associação de fácies glaciomarinha
• Sistemas deposicionais aluviais
Leques aluviais
• Características gerais
• Principais processos deposicionais e fácies produzidas
• Sucessão vertical de fácies
Características Gerais
• Regiões com relevo alto (montanhas ou bordas de falha)
• Forma de leque aberto ou cone
• Geração de leques favorecida em clima árido e semi-árido
• Padrão radial de espraiamento - desconfinamento do fluxo
• Redução do gradiente topográfico:
– Desconfinamento do fluxo
– Diminuição da velocidade e capacidade de transporte
• Em clima árido e semi-árido, pode passar distalmente para sistemas de ambiente desértico (e.g. playa lake)
• Em clima úmido, passam para sistemas fluviais, deltaicos ou praiais
Principais processos deposicionais e fácies produzidas
• Fluxo de detritos (debris flow) à Gms, Gm
• Fluxos torrenciais não canalizados (sheet floods) à Gm, Sh
Fluviais:
• Fluxos torrenciais canalizados (stream floods) à Gm, Sh
• Correntes normais (canais tipo braided) - Gm, Gt, Gp, Sh, Sp, St
Sucessão vertical de fácies
Sistemas fluviais
• Processos fluviais
– Erosão
– Transporte e deposição
Erosão fluvial
• Incisão = erosão vertical do substrato, gerando aprofundamento do canal
• Migração lateral e/ou avulsão = erosão do banco externo do meandro decorrente da migração lateral do canal
Transporte e deposição
• Fluxo de detritos à depósitos mal selecionados, suportados pela matriz
• Tração à formas de leito
• Suspensão à assentamento gravitacional da fração fina em regiões de baixa energia
Tipos de canais fluviais
• Rios entrelaçados
• Rios meandrantes
• Rios anastomosados e retos
• Rios efêmeros
• Rios entrelaçados = rede de canais separados por barras cascalhosas; alta variação na descarga; alta declividade do terreno; alto suprimento sedimentar; carga de fundo
• Rios meandrantes = alta sinuosidade; alta taxa de migração lateral; baixa variação na descarga; barras em pontal; bancos relativamente estáveis; carga mista
• Rios anastomosados e retos = baixa a moderada sinuosidade; canais profundos e estreitos, estáveis; granulometria fina; carga em suspensão
• Rios efêmeros
– Típicos de regiões áridas e semi-áridas
– Inundações-relâmpago
– Inundações em lençol (fluxos fracamente canalizados)
– Dominantemente arenosos, com estruturas típicas de regime de fluxo superior
Áreas externas aos canais
• Dique marginal
• Depósitos de crevasse
• Planície de inundação
Depósitos fluviais
• Caracterização baseada em elementos arquiteturais = subdivisão morfológica de um sistema deposicional à caracterizado por determinada associação de fácies, geometria e processos deposicionais
– Definir litofácies
– Compor associação de fácies
– Estabelecer elemento arquitetural
• Elementos arquiteturais
– De canal fluvial: CH, SG, GB, DA, LA, LS, HO
– Externos ao canal fluvial: LV, SR, CS, FF, CH (FF)
Sistema lacustre
• Lagos originados de:
– Riftes (Ex. Leste africano)
– Colisão continental (Ex. Cáspio, Aral)
– Depressões em crátons (Ex. Victoria, Eyre)
– Glaciais (Ex. Grandes Lagos)
– Crateras de vulcões (Ex. Crater Lake)
– Atividade fluvial (lagos em ferradura) etc.
Importância
• Registro de sinais climáticos
• Marker estratigráfico à m.o. aprisionam minerais radioativos
• Principal fonte de hidrocarbonetos na margem Atlântica, no oeste dos USA e Canadá
• Principal fonte de:
– Trona (carbonato de bicarbonato de sódio hidratado Na3HCO3CO3·2H2O)
– Borax (borato de sódio hidratado Na2B4O7·10H2O)
– Sulfohalita (Na6ClF(SO4)2)
– Hanksita (Na22K (SO4)9 (CO3)2Cl)
Classificação hidrológica
• Abertos: influxo + ppt = efluxo + evap
– Domina sedimentação clástica
• Fechados: influxo + ppt < efluxo + evap
– Domina sedimentação química
• Permanentes x Efêmeros
Sedimentos lacustres
• Margens - leques aluviais e fluviais
• Centro do lago - sedimentos finos e turbiditos
• Densidade da água à picnoclina; termoclina; haloclina
• Ambiente redutor favorece preservação de matéria orgânica
Fácies lacustres
• Controladas por:
– Forma, dimensão e profundidade do lago
– Arcabouço tectônico e geológico
– Regime hidrológico
– Quimismo das águas
– Tipo e intensidade do aporte extrabacial
• Predominantemente granulometria fina (lamas siliciclásticas)
• Lamas carbonáticas e/ou evaporitos
• Comumente laminados
• Varves produzidos por alternância sazonal no suprimento sedimentar e circulação do lago (mudança no quimismo)
• Presença de fósseis de água doce
Ambientes costeiros
• Sistemas deposicionais costeiros dominados por rios
• Sistemas deposicionais costeiros dominados por marés
• Sistemas deposicionais costeiros dominados por ondas
Sistemas deltaicos
• Características gerais
• Fatores controladores do desenvolvimento
• Morfologia e processos
• Classificação de deltas
• Fácies deltaicas
• Geometria e SVF
• Características gerais
• Delta = protuberância da linha de costa formada pela descarga de sedimentos de um rio em um corpo d´água
• Nome dado por historiador grego Heródoto de Alicarnasso (séc. V a.c.) à desembocadura do Rio Nilo, devido a sua forma semelhante à letra grega Δ
• Fatores controladores do desenvolvimento
• Características da área-fonte
Granulometria e morfologia:
– Regime tectônico
– Relevo
– Clima - descarga fluvial e ciclicidade
• Processos bacinais atuantes na foz do rio
Morfologia e faciologia:
– Ondas
– Correntes de marés e oceânicas
Processos deltaicos
• Domínio de processos fluviais - forma digitada (“pé de galinha”)
• Influência de ondas - barras arenosas longitudinais à linha de costa
• Influência de marés - barras arenosas transversais à linha de costa
• Deriva de sedimentos
Classificação de deltas
• Scott & Fisher (1969): deltas construtivos x deltas destrutivos
• Galloway (1975): diagrama ternário que relaciona influxo de sedimento x energia de ondas x energia de marés
• Walker (1992): se delta = protuberância costeira, deltas de marénão são deltas...
• Baseado no processo sedimentar dominante e na textura dos sedimentos deltaicos
• Fácies deltaicas
• Fundamentalmente progradantes
• Sucessões granocrescentes ascendentes
• Planície deltaica
• Frente deltaica
• Prodelta
Planície deltaica
• Fácies desenvolvidas semelhantes a sistemas fluviais (canais e planície)
• Diferenças:
– Parte distal do distributário influenciada por processos bacinais (ondas, marés)
– Avulsão e abandono muito frequentes
– Sistema de canais muito heterogêneo
Frente deltaica
• Espraiamento da corrente quando entra na bacia à deposição da carga sedimentar
• Depende do contraste de densidade entre água dos rios e da bacia receptora:
– Fluxo homopicnal = densidades similares
– Fluxo hiperpicnal = densidade fluxo > bacia
– Fluxo hipopicnal = densidade fluxo < bacia
• Fluxo homopicnal à domina inércia; frente deltaica íngreme (delta tipo “Gilbert”)
• Fluxo hiperpicnal à domina fricção; corrente de densidade e desaceleração
• Fluxo hipopicnal à domina flutuação; “nuvem” de sedimentos na desembocadura
Prodelta
• Área onde sedimento se deposita por suspensão
• Mistura distalmente com lama de costa afora (fácies wavy e lenticular)
• Comumente bioturbado
• Geometria e SVF
SVF Delta dominado por rios
SVF Delta dominado por marés
SVF Delta dominado por ondas
Correlação faciológica em deltas
Correlação cronoestratigráfica é mais precisa que correlação litoestratigráfica
• Sistemas deposicionais costeiros dominados por marés
– Deltas dominados por marés
– Estuários
– Planícies de marés
Marés
• Flutuações do NM causadas pela interação de duas forças:
1. Atração gravitacional do Sol e da Lua
2. Força centrífuga da Terra em rotação
• Na superfície oceânica - duas protuberâncias
• Devido à rotação da Terra, protuberâncias parecem migrar - duas frentes de marés
• NM oscila em ciclos de ~ 12 h
• Alinhamento entre Sol e Lua à reforça ou atenua as forças atuantes no fluido
– Lua-Sol-Terra alinhados à Maré de sizígia
– Não alinhados à Maré de quadratura
Interação da maré com morfologia de fundo -> Marés com amplitude e velocidade variáveis
Amplitude das marés
• Em oceano aberto ~ 1 m
• Em águas rasas e locais mais confinados, grandes amplitudes
– Ex. Baía de São Luís (MA) 5 m
– Bay of Fundy (Canadá) 16 m
• Velocidade das correntes depende do local:
• Em alto mar à baixa (10-20 cm/s)
• Em zonas costeiras confinadas à mais alta (0,5-1 m/s, eventualmente 1,5 m/s!)
Deltas dominados por marés
• Inúmeras barras de marés dispostas longitudinalmente ao fluxo fluvial
• Característicos de costas dominadas por macromarés
Estuários
• Corpo d’água semi-fechado onde ocorre processos mistos fluviais e marinhos
• Sistema deposicional mais importante das costas dominadas por marés
• Desenvolve-se quando há subida do NM
• Forma de funil; domínio fluvial a montante e marinho a jusante (marés e/ou ondas)
• Desenvolve barras arenosas e planícies de marés
• Tipicamente água salobra
• Três zonas:
– Bayhead delta à dominam processos fluviais
– Área central à influência da maré, fluvial secundário
– Boca do estuário à areia costeira levada pra dentro do estuário
Classificação geomorfológica
• Vales de rios afogados à subsidência e/ou subida NM (Ex. Galveston Bay)
• Tipo laguna-barreira à margens tectonicamente estáveis (Ex. Pamlico Sound)
• Tipo fjord à vales glaciais (Ex. Groenlândia, Noruega)
• Tectônicos à movimentos de massa produzidos por falhamentos, vulcões, deslizamentos (Ex. Baía São Francisco)
Sucessão vertical de fácies
• Associado à transgressão
• Tendência a ter faciologia fluvial na base, passando para mista fluvial-marinho e fácies marinhas no topo
Planícies de maré
• Áreas arenosas ou lamosas próximas a estuários
• Tipicamente sem vegetação
• Ambiente transicional entre terrestre e aquático
Estruturas e feições sedimentares
• Feições que marcam reversão de fluxos (mobiliza areia) intercalados a períodos de água parada (decanta lama)
– Estratificação cruzada espinha-de-peixe
– Tidal bundles
– Sandwaves de marés
– Laminação flaser, ondulada e lenticular
– Ritmitos de marés
Estratificação cruzada espinhade-peixe
• Formada nos canais de maré
• Muito rara porque correntes de maré assimétricas (duração e velocidade)
Tidal bundles
• “Feixes” de maré
• Formas de leito geradas nos canais de maré
• Zona de inframaré
• Maré altamente assimétrica
Sandwaves de maré
• Em estuários e plataformas com alta velocidade das correntes (0,5-1 m/s)
• Formas de leito com ondulações, drapes de lama e superfícies de reativação
• Laminação flaser, ondulada e lenticular
• Ritmitos de marés
SVF planície de maré
Sabkhas costeiros
• Planícies de maré carbonáticas em regiões desérticas costeiras (Ex. Golfo Pérsico) - beachrocks, grainstones, mudstones e wackestones
• Importante ambiente de deposição carbonática
Sistemas deposicionais costeiros dominados por ondas
– Praias
– Cordões litorâneos regressivos
– Cheniers
– Sistemas laguna/barreira
• Processos marinhos determinam o tipo de litoral:
– Domínio de ondas à ilhas de barreiras
– Domínio de marés à estuários
– Domínio misto à ilhas de barreira com inlets e deltas de marés
• Ou seja, relação morfológica gradual entre sistemas de ilhas de barreira e estuários
Tipos de costas dominadas por ondas
• Praia à corpo arenoso alongado ligado ao continente
• Cordões litorâneos regressivos (beach ridges) à corpos arenosos paralelos a linha de costa
• Cheniers à cristas praiais isoladas em planície de maré lamosa
• Ilha de barreira (sistema laguna/barreira) à corpo arenoso alongado separado do continente por laguna
Ilhas de barreira
• Compostos de várias partes:
– Praia
– Dunas
– Leques de sobrelavagem (washover)
– Deltas de maré
– Canal de maré principal (inlet)
– Laguna
– Planície de maré	
Zonas do sistema praial
• Pós-praia (backshore) - acima do limite da maré alta
• Face de praia (foreshore) - sob ação direta de ondas e marés (intermarés)
• Antepraia (shoreface) - entre última quebra das ondas e profundidade máxima onde ondas afetam fundo marinho
• Costa afora (offshore) - abaixo do limite de atuação das ondas
Fatores que determinam taxas de erosão ou deposição
• Soerguimento
• Subsidência
• Tipos de rochas
• Mudanças no NM
• Altura das ondas
• Amplitude das marés
Altura da onda depende de:
• Velocidade do vento
• Duração do vento
• Distância através do qual o vento sopra
Ondas em água rasa
• Altura da onda aumenta
• Comprimento de onda diminui
• Velocidade diminui
• Período não muda
Controles da estrutura das ilhas de barreiras
• Amplitude da maré (micro-, meso- ou macro-maré)
• Ação das ondas
– Ângulo e intensidade das ondas
– Eventos de tempestade
Ação das ondas
• Ângulo e intensidade das ondas - geração de correntes litorânea e de retorno, e deriva litorânea de sedimentos
• Eventos de tempestade - erosão da costa e geração de leques de sobrelavagem
Deriva litorânea de sedimentos
Indicadores da deriva litorânea
Perfil costeiro dominado por transformação gradual no regime de fluxo
• Shoreface proximal - domina fluxo unidirecional
• Shoreface mais distal - domina fluxo oscilatório
Interações onda/fundo marinho
SVF do Sistema Praial
SVF do Sistema laguna/barreira
Sistema laguna/barreira
Ambientes Marinhos
• Sistema deposicional marinho raso
– Plataformas siliciclásticas dominadas por ondas
– Plataformas siliciclásticas dominadas por marés
– Plataformas carbonáticas
• Sistema deposicional marinho profundo
– Leques submarinos
– Outros depósitos de mar profundo
Características gerais
• Profundidade da água: poucos m a + de 10 km
• Salinidade média: 35 ‰
• Energia alta na plataforma continental rasa (ondas e marés)
• Energia baixa em mar profundo, exceto quando varrido por correntes de fundo
Ambiente marinho raso
• Plataformas pericontinentais- nas margens continentais
• Plataformas (mares) epicontinentais - ocupando áreas continentais
Processos sedimentológicos similares
Plataformas
• Água mais rasas, da costa até a quebra do talude
• Atualmente profundidade média = 130 m (de 18 a 915 m)
• Largura = poucos km a + de 1.000 km
Depende do contexto tectônico - mais largas na margens divergentes
Plataformas siliciclásticas
• Fisiografia da plataforma:
– Interna, dominada por processos induzidos por ondas ou marés
– Externa, abaixo do nível de ação de ondas
• Fontes de sedimentos: rios, erosão da linha de costa, poeira trazida pelo vento, localmente vulcanismo
Plataformas dominadas por ondas
• Predominam nas costas abertas para o oceano
• Energia do vento e flutuações barométricas induzem fluxo oscilatório e correntes
• Re-suspensão de sedimentos lamosos por tempestades
• Corpos arenosos de pouco relevo com formas de leito formadas por fluxo oscilatório + unidirecional (tempestades), encapsulados em lama de offshore
• Tendem a ser paralelos ou subparalelos a linha de costa
• Barras de costa afora (offshore) em meio a fundo do mar lamoso, dezenas de km da costa
Modelos de transporte de areia
1) Transporte por correntes vazantes de tempestade (storm surge ebb currents) – após furacão, sedimentos costeiros mobilizados por refluxo da tempestade e
transportados para mar aberto
2) Fluxo de retorno e fluxo geostrófico – setup costeiro durante tempestades causa
gradiente hidráulico na coluna d’água (NM + alto no litoral que no costa afora); fluxo
em direção ao mar aberto desviado pela força de Coriólis
3) Regressões forçadas – rebaixamento do nível do mar
1)
2)
3)
• Camadas de tempestades (“tempestitos”):
– Base erosiva
– Lag basal de intraclastos argilosos, conchas, fragmentos carbonosos
– Arenitos com estratificação cruzada hummocky e granodecrescência ascendente; ripples oscilatórias
– Intercalação com lamas bioturbadas
Plataforma dominada por ondas
SVF Plataforma dom. por ondas
Indicadores de proximalidade
• Granulometria: de proximal a distal, grosso - fino
• Teor de areia↓
• Grau de amalgamação↓
• Teor de intraclastos e conchas↓
• ESP: Swaley, HCS, gradação normal, laminação plano //, ripples de onda no topo das camadas - wavy-linsen
• Geometria: lenticular – tabular
Plataformas dominadas por marés
• Predominam em regiões de macro-marés (amplitude > 4 m)
• Velocidade de correntes de 60 a >100 cm/s
• Melhor desenvolvidas em golfos e mares alongados
• Presença de barras de marés paralelos às correntes de maré
• Barras com poucos m até 20-50 m de altura
• Arenitos com estratificação cruzada e ripples de corrente, bidirecional ou unidirecional (dependendo da influência da maré), superfícies de reativação
SVF Plataforma dom. por marés
Plataformas siliciclásticas
• Geometria tabular
• Grandes dimensões laterais e de espessura (centenas de m)
• Maturidade composicional das areias (Q > F + L)
• Diversidade e abundância de fósseis marinhos
• 70% dos depósitos de plataforma são compostos por sucessões pelíticas marinhas (offshore)
• Dominadas por marés à arenitos com estratificação cruzada tabular, acanalada ou “espinha de peixe”
• Dominadas por ondas à arenitos com estratificação cruzada hummocky, tempestitos
Dominada por ondas
Dominada por marés/mista
Plataformas siliciclásticas Importância econômica:
• Petróleo
• Concentração de minerais pesados como ‘lags’
• Pláceres de Au (Alaska)
• Sn (Indonésia e Tailândia)
• Diamantes (África do Sul)
• Nódulos de fosfato
• Plataformas carbonáticas
Ambientes de deposição carbonática
• Plataformas e mares com águas rasas e quentes, límpidas
– Água do mar próxima a saturação CaCO3 - aumenta T, precipita
– Luz solar penetra até ~100 m – algas fotossintéticas = base da cadeia alimentar, simbiontes, bioconstrutoras
– CCD - dissolução CaCO3 depende da p
– Longe de influxo de sedimentos siliciclásticos (grandes rios ou vulcões)
Fábrica carbonática
Local raso, iluminado do mar onde as partículas sedimentares se formam através da cristalização de esqueletos ou precipitação direta da água do mar
Controles da fábrica carbonática
• Evolução e fatores biológicos
• Temperatura e salinidade
• Influxo de sedimentos clásticos
• Profundidade da lâmina d´água e turbidez
• Clima
Tipos básicos de partículas carbonáticas
• Precipitados: precipitação direta (ou mediada biologicamente) de CaCO3; Ex. oóides e micrita
• Bioclastos: conchas, testas, espículas e outras estruturas carbonáticas de suporte
• Pelóides: restos fecais carbonáticos ou outros grãos carbonáticos alterados
• Intraclastos: fragmentos consolidados de sedimentos carbonáticos
Assembléias faunísticas
• Foramol à foraminíferos bentônicos, moluscos, pepinos do mar, briozoários e algas vermelhas; águas frias (< 18° C)
• Chlorozoan à corais, algas verdes e constituientes da foramol; águas quentes
• Chloralgal à principalmente algas verdes; algas dominam em altas salinidades
• Influxo de sedimentos clásticos
• Subida e queda relativa do NM - profundidade da lâmina d´água
• Redução da transparência da água
• Entupimento do sistema alimentador e/ou respiratório de organismos bentônicos sésseis
• Aumento da concentração de nutrientes e particulados orgânicos - substituição de celenterados (e.g. corais) por algas filamentosas
• Profundidade da lâmina d´água e turbidez
• Penetração da luz e zona fótica
• Profundidade média em águas quentes: 70 m
• Maior parte da produção de carbonatos: 10-20 m
• Clima
• Taxa de influxo de sedimentos siliciclásticos
• Quantidade e taxa de evaporação e precipitação à salinidade
• Formação de tempestades no mar e sua ciclicidade à destruição dos recifes
• O presente nem sempre é a chave do passado para as rochas carbonáticas:
– diferentes organismos e fácies com o tempo
• O presente nem sempre é a chave do passado para as rochas carbonáticas:
– áreas com sedimentação carbonática são menores atualmente do que no passado:
- época glacial, água mais fria
- sem mares rasos epicontinentais
- grande volume de sedimentos clásticos nas áreas de plataforma
Margens carbonáticas
• Plataformas à "quebra" nítida marcada por linha de recifes ou bancos
– talude à frente
– laguna protegida atrás
– planícies de maré
• Rampas - aprofundamento gradual
– bancos de areia carbonática na faixa de ação das ondas
– praias ou planícies de maré
Morfologia das plataformas carbonáticas
• Rampa
– Aumento gradual da inclinação a partir de uma área continental
– Fácies acompanham contornos batimétricos; transição gradual da rampa interna para externa e bacia
– Alta energia na rampa interna (ondas/marés)
– Baixa energia na rampa externa (apenas periodicamente afetadas por tempestades)
– Patch reefs e bancos (shoals), mas sem recifes contínuos
• Plataforma
– Limite externo marcado por fácies de alta energia (tipicamente recifes) e quebra pronunciada no talude
– Porção rasa protegida à menor energia de ondas
– Porções internas lamosas ricas em organismos marinhos (atrás do recife)
– Porções externas ricas em areias esqueletais e recifes
Fácies de plataforma
• Planície de maré: sedimentos micríticos com laminações microbiais, gretas de ressecamento (intraclastos, teepees) - birdseye, evaporitos
• Laguna: algas verdes produtoras de micrita e sedimentos bioclásticos - mudstones e wackestones
• Bancos de oolitos, oncolitos e bioclastos com ação de ondas
• Recife à bioconstrução (boundstones), taludes de fragmentos erodidos (rudstones, floatstones), escorregamentos
• Talude inferior à mudstones bioclásticos e turbiditos carbonáticos
SVF Plataforma carbonática