Bacias de sedimentação e seus modelos

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Bacias de sedimentação e seus 
modelos
Sedimentologia II
8º Período de Geologia – FINOM
professormarciosantos6@gmail.com
BACIAS SEDIMENTARES
• Depressão decorrente da subsidência do terreno, que 
passa a receber sedimentos provenientes das áreas 
altas que a circundam.
• Nem sempre apresentam forma de “prato” ou “bacia”, 
podendo assumir formas bastantes variadas em 
superfície e subsuperfície.
• Geralmente apresentam espesso pacote sedimentar 
no seu interior, que tende a diminuir de espessura ao 
se aproximar das bordas. O mergulho das camadas se 
faz da periferia para o centro.
• As bacias sedimentares preservam registros 
detalhados do ambiente e dos processos tectônicos 
que lhes deram origem e forma.
• As bacias sedimentares invertidas estão emersas e já 
não “funcionam” como bacias. Apresentam-se como 
planícies e planaltos, com relevo tabuliforme, sulcadas 
por linhas de drenagem que as estão dissecando.
• Grandes bacias são importantes mega-estruturas da 
crosta, que propiciaram mudanças nas suas condições. 
Por ex., as subsidências profundas, somadas às zonas 
de falha, possibilitam manifestações magmáticas 
importantes.
• Relação entre a tectônica, paleoclima e a eustasia 
(subsidência)
– Áreas Anorogênicas ----> Clima e eustasia
– Áreas Orogênicas ----- > Sedimentação e respostas ao 
tectonismo
MECANISMOS DE CRIAÇÃO DE 
TOPOGRAFIA CRUSTAL
• Resposta isostática
– Isostasia composicional (estiramento)
– Isostasia termal (aquecimento/resfriamento)
– Isostasia de carga crustal (tectônica/sedimentos)
• Tectônica/Processos mecânicos
– Compensação não isostática
Isostasia: Condição de equilíbrio gravitacional que existe entre a 
litosfera e a astenosfera.
Eustasia: Variação universal do nível dos mares decorrente da 
capacidade das bacias oceânicas ou do volume de água do 
oceano.
RESPOSTA ISOSTÁTICA
• Isostasia composicional
• Isostasia por carga de sedimentos: fluxo 
viscoso na astenosfera acomoda redistribuição 
de carga crustal de sedimentos.
Compensação isostática – Tipo Pratt
Variação de densidade
Compensação isostática – Tipo Airy
Variação de espessura
• Fator de subsidência: 
Espessura inicial da crosta 
ou litosfera / Espessura 
após a distensão.
• Como a distensão da 
litosfera implica em 
ascensão da astenosfera, 
o gradiente térmico 
aumenta.
• O aquecimento da 
litosfera pode ser rápido 
se houver adição de 
magma, e com isso a 
densidade diminui e a 
subsidência é reduzida.
• Isostasia termal e de carga (controles na 
formação das bacias).
Espaço para acomodação de sedimentos: 
T + E = S + W.
– T= Subsidência tectônica
– E= Variação eustática do nível do mar
– S= Taxa de sedimentação
– W= Incremento na profundidade 
da água
• Condicionantes da isostasia termal:
– Fonte dos sedimentos.
– Controle topográfico.
– Controle pelo clima/vegetação.
– Controles oceânicos (condições 
químicas/bioquímicas).
• Como a crosta inferior e 
a litosfera apresentam 
comportamento dúctil 
com a deformação, a 
área de ascensão 
astenosférica é maior 
que a de distensão 
crustal.
• Assim, a subsidência 
termal (sag basin) afeta 
uma área maior que a 
subsidência mecânica 
por ela responsável.
• Uma sobrecarga (p.e., 
cavalgamento, edifício 
vulcânico) também 
causará compensação 
isostática.
• Se a litosfera fosse 
formada por blocos 
separados com 
movimento vertical 
independente, essa 
compensação não 
causaria subsidência, pois 
não haveria abatimento 
da superfície.
• Na realidade a crosta 
tem uma rigidez que 
implica em 
abatimento por 
flexura de áreas 
adjacentes à 
sobrecarga.
• Esse abatimento é 
denominado 
subsidência flexural.
• Os três principais mecanismos de formação de 
bacias sedimentares podem ser utilizados para 
classificar as bacias em:
– Bacias de subsidência mecânica
– Bacias de subsidência termal
– Bacias de subsidência flexural.
• Muitas bacias são formadas por mais de um 
desses processos.
• Um outro tipo de classificação, muito utilizado, 
agrupa as bacias sedimentares de acordo com 
seu contexto na Tectônica da Placas.
• Em uma divisão maior, as bacias podem ser 
classificadas em:
– Bacias relacionadas a limites convergentes de placas
– Bacias relacionadas a limites divergentes de placas
– Bacias relacionadas a limites transformes de placas
– Bacias intra-placa
• Em cada um desses contextos ocorre uma série 
de tipos de bacias.
Classificação das bacias por posição nas placas
Bacias em contexto divergente
Perfis de bacias intracratônicas brasileiras
Perfil médio de bacias marginais
Bacia em limite de placa divergente
Bacia em limite de placa convergente
Bacias de contextos convergentes
• Trincheiras de subducção: subsidência termal + flexural
• Bacias de flanco de trincheira: subsidência mecânica + 
termal.
• Bacias de ante-arco: mecanismo incerto (subsidência 
flexural + ?).
• Bacias de backarc: subsidência mecânica.
• Bacias de intra-arco: subsidência mecânica.
• Bacias de antepaís de retroarco: subsidência flexural.
• Bacias periféricas de antepaís: subsidência flexural.
• Bacias de colapso de orógeno: subsidência mecânica.
Bacia em limite de placa transformante
Bacias de ante-arco
Bacias de back-arc
Bacias de ante-país de retroarco
Bacias periféricas de ante-país
• Uma bacia de frente de cadeia ou bacia de ante-país é uma 
acumulação de sedimentos provenientes de um orógeno e 
depositados sobre uma região adjacente relativamente pouco 
deformada pela tectônica. 
• Devido ao peso do orógeno sobre a litosfera, a região onde se 
acumulam os sedimento afunda-se isostaticamente e gera o espaço 
necessário (bacia) para reter os sedimentos trazidos principalmente 
por rios a partir do orógeno. 
• As bacias de interior podem ser dividias em duas categorias:
• Periféricas, na placa subductida durante a colisão (ou seja, no arco 
exterior ao orógeno). 
– Exemplos: bacias de frente de cadeia dos Alpes Setentrionais ou da 
Bacia do Ganges.
• Retro-arcaicas, na placa superior durante a convergência ou colisão 
(i.e. situada atrás do arco magmático que está ligado à subducção 
da litosfera oceânica). 
– Exemplos: bacias dos Andes, e as do Mesozóico tardio ao Cenozóico 
das Montanhas Rochosas.
Ciclos Tectônicos
1. Conceitos
• Os ciclos tectônicos foram conceituados como 
intervalos entre a abertura e formação de um 
oceano e a cratonização (quiescência dos 
movimentos tectônicos) e se desenvolveriam 
por fases sucessivas.
• Por um tempo, pensou-se que os ciclos e fases 
fossem sincrônicos no mundo todo. O Ciclo de 
Wilson não permite reconhecer ciclos e fases 
síncronos em escala global, mas reconhece-se 
que houve diferentes intervalos em que eles 
atuaram (ciclos diacrônicos).
• Os ciclos tectônicos apresentam metamorfismo, 
dobramentos e plutonismo, além de períodos de 
sedimentação, vulcanismo, bem como outras 
manifestações tectônicas.
• Os eventos magmáticos pré, sin, tardi e pós-
tectônicos foram observados por meio de rochas 
que representam porções das placas envolvidas 
na colisão e manifestações em diversos estágios 
do processo evolutivo do cinturão orogênico 
(estágios embrionário, juvenil, de maturidade, 
senil, terminal e de geossutura).
• Estes ciclos não ocorrem simultaneamente em 
todos os continentes, mas se manifestam com 
maior intensidade e extensão em determinados 
intervalos de tempo.
• Ao se encerrarem, as áreas em que atuaram 
tornam-se rígidas ou consolidadas (normalmente 
são chamadas de zonas de acresção).
• Sua evolução admite, ainda, ciclos de erosão e 
sedimentação de coberturas molássicas*,de 
plataforma, sedimentares ou vulcano-
sedimentares.
– Molassa: Sequência deposicional de bacia 
intramontanha ou marginal ao orógeno, tardi a pós-
orogênica.
Ciclos Termotectônicos no Brasil
• Os eventos termotectônicos correspondem a etapas 
dos Ciclos Tectônicos.
• O término dos sucessivos processos de maior 
significado resulta em quebras importantes no registro 
geológico. Estes podem ser datados 
radiometricamente. 
• Os eventos térmicos, acompanhados ou não de 
tectonismo, deixam impressões em rochas geradas 
anteriormente a eles.
• No Brasil os principais ciclos tectônicos estão 
posicionados no Pré-Cambriano (Arqueano e 
Proterozóico) e no início do Paleozóico. Na tabela a 
seguir são apresentados as idades e a correlação entre 
estes ciclos.
Este material foi extraído e modificado de:
• INSTITUTO CENTRAL DE GEOCIÊNCIAS – USP. 
Classificação de bacias sedimentares: mecanismos de 
subsidência e contexto tectônico. Obtido em: 
http://www.igc.usp.br/pessoais/renatoalmeida/P%20G
eoSED/Aula%20%20Bacias%20sedimentares%20e%20
Mecanismos.pdf . Acesso em: 08/08/2016. 
SALAMUNI, Eduardo. Geotectônica – Geotectônica 
Global: Bacias Sedimentares. Obtido em: 
http://www.neotectonica.ufpr.br/aula-
geotectonica/aula12.pdf. Acesso em: 20/07/2016.
WIKIPEDIA. Bacias de frente de cadeia. Obtido em: 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Bacia_de_frente_de_cad
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