TRANSPORTE_dividido2

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TRANSPORTE
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O QUE MOVE O GRÃO?
Força da gravidade
Forças de superfície
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Força da gravidade
variável física, básica nos
 fenômenos de sedimentação
Força de corpo  
força que age sobre o volume ou a massa do sedimento
  que depende da densidade
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Fluido que envolve o grão  exerce sobre centro de massa do grão
força de reação = empuxo de Arquimedes
Magnitude do empuxo  diretamente proporcional à densidade
do fluido que envolve ou desloca o grão
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Força resultante entre peso e empuxo
 = tensão interna atuante no grão
depende: densidade efetiva = 
diferença de densidade entre grão e fluido
se negativa  fluido mais denso que grão 
 empuxo sobrepuja a força-peso  ocorre flutuação
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Principais tipos de forças atuantes sobre grãos em movimento: força peso (p) e sua reação, o empuxo (e); b) força de coesão (c) entre partículas; c) força ascendente (a), introduzida devido a turbulência gerada no fluido pela presença de um obstáculo; d) esforço tangencial (t) exercido pelo fluido sobre o grão e vice-versa 
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Forças de superfície (ou de resistência)
agem mais sobre área superficial do grão do que sobre
massa/volume
ASCENDENTE
de COESÃO
de FRICÇÃO
dependem: razão área superficial/volume (forma) nos grãos
 e viscosidade do fluido
de AÇÃO
 E REAÇÃO
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FORÇA DE FRICÇÃO
Resultante do atrito entre os grãos 
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FORÇA DE COESÃO
Resultante da atração eletrostática 
ou eletroquímica superficial entre grãos
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FORÇA ASCENDENTE
Produzida pela turbulência
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FORÇAS DE AÇÃO E REAÇÃO
Na interface grão/fluido
Incluídas  2 pares de forças:
ESFORÇO TANGENCIAL
 imposto pelo grão em movimento 
sobre o fluido estacionário 
e a resistência 
do fluido a este cisalhamento
 
ESFORÇO TANGENCIAL
(desloca massa no sentido de sua ação) 
 exercido pelo fluido em
 movimento sobre o grão 
e sua força oposta 
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O QUE MOVE O GRÃO? 
em função do modo de atuação das forças de corpo e de superfície  reconhecem-se 2 tipos de transporte mecânico:
 transporte de grãos livres 
gravitacional ou fluxo denso
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Transporte de grãos livres  forças de corpo e de superfície atuam sobre cada grão individualmente  porque grãos apresentam liberdade de movimento em fluido pouco viscoso 
Transporte gravitacional ou fluxo denso  força- peso age mais sobre massa de grãos do que sobre grãos individuais  grãos muito próximos uns dos outros, em alta concentração em relação ao fluido  favorecendo forte interação entre eles;
Consequências:
 acentuam-se as forças de superfície (coesão, fricção ou tensão cisalhante) dentro da massa 
 mistura entre fluido e sedimentos finos pode criar uma massa pseudofluidal viscosa e densa  capaz de exercer forte empuxo e resistência viscosa sobre grãos maiores e anular o efeito da força-peso
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TRANSPORTE
 carreamento dos produtos do intemperismo de um local para outro
 através de meio fluido parado ou em movimento  meio fluido  ar, água, massa viscosa (sedimento + água e/ou ar), geleira
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FLUXOS E FLUIDOS
Fluidos  possuem viscosidade (resistência ao fluxo)
 
Controlada: composição e temperatura (menor grau) 
 
Aumento de salinidade + carga sedimentar  crescem viscosidade e densidade da água 
 
Dependendo da concentração de sólidos suspensos  mistura sedimento + água se comportará como fluidos de menor ou maior viscosidade
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FLUXOS E FLUIDOS
Quanto maior a viscosidade do fluido  maior tamanho dos clastos que poderá carregar  pode atingir até centenas de m de diâmetro
Fluxos muito viscosos  baixo poder de erosão do substrato  carregam apenas fragmentos soltos na superfície
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Mecanismos de transporte da fração terrígena em meio fluido
Tração  gerada por arraste ou rolamento das partículas no fundo 
 cascalho + areia
Saltação (tração intermitente)  criada por forças de soerguimento
hidráulico e arraste das partículas  cascalho + areia 
Suspensão  devido à turbulência  
areia + silte + argila (< 0,015 cm; >10-4)
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Transporte dos solutos
Solução verdadeira  < 10 -6
 íons
Solução coloidal  >10-6 – < 10 -4 
 parte da fração argila e parte da sílica
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Fluxo Laminar vs. Fluxo Turbulento  em função do padrão de movimento das partículas
Comportamento do fluxo
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		 FLUXO LAMINAR
 
Sistema dominado por forças viscosas ou possui velocidades muito baixas  partículas movem-se em “lâmina” paralelas ao limites que contêm o fluxo 
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		 FLUXO TURBULENTO
 
Fluido move-se em direções variáveis ao longo do tempo, causando redemoinhos complexos, superpostos à direção geral do fluxo
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Re = ULρ / µ
U = velocidade do fluxo;
L = dimensão do fluxo (profundidade ou diâmetro do tubo;
ρ = densidade do fluido;
µ = viscosidade do fluxo.
Número de Reynolds  usado para diferenciar 
fluxos laminares de turbulentos 
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Valor admensional  descreve a razão entre as forças
inerciais e as forças viscosas dentro dos fluxos
Baixos valores (< 500) indicam fluxo laminar  sistemas dominados por forças viscosas dentro do fluxo;
Re > 2.000 fluxo turbulento  sistemas dominados pelas forças inerciais (velocidades altas em relação à viscosidade 
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FLUXOS TURBULENTOS
 velocidade muito variável  mesmo em curtos períodos
 vórtices do fluido movem-se para cima, para os lados e para baixo  transferindo massa e momento através de todo fluxo
 mistura ocorre de forma abrangente dentro do fluxo
 água move-se quase sempre desta forma
 mais eficiente que o laminar em erodir, esculpir e transportar sedimentos
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Sistemas naturais são turbulentos:
 razão água/sedimento muito alta
 muitas partículas finas em suspensão  gerando correntes túrbidas
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Canais com baixa rugosidade e fluxos mais lentos  fino intervalo próximo ao fundo apresenta fluxo laminar  subcamada laminar  com aumento da velocidade todo perfil vertical torna-se turbulento  destruição da subcamada laminar
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Vórtices são fenomenos muito frequentes no comportamento de fluidos
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O comportamento laminar é excepção na natureza
Turbilhões
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Marcas de fluxo: regime turbulento
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TRANSFORMAÇÕES DE FLUXO
Quatro tipos:
Transformações corporal (de corpo)  fluxo passa de laminar a turbulento e vice–versa  sem variação significativa do fluido intersticial do fluxo
Transformações de gravidade (gravitacional)  fluxo torna-se gravitacionalmente segregado (bipartido); porção basal essencialmente laminar e de alta concentração, recoberta por porção superior mais diluída e turbulenta
Mudanças no comportamento do fluxo entre os estados laminares e turbulentos (Fisher, 1983)
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TRANSFORMAÇÕES DE FLUXO
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TRANSFORMAÇÕES DE FLUXO
Transformações de superfície  mistura do fluido do topo de um fluxo com água ou ar ambiente, resultando diluição, aumento da turbulência e separação de duas partes do fluxo, uma basal laminar e outra superior turbulenta
Transformações por fluidização (elutricional)  escape ascendente dos fluidos da camada de alta concentração produz uma camada turbulenta e diluida na parte superior
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TRANSFORMAÇÕES DE FLUXO
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Número de Froude
V= velocidade do fluido
g= aceleração gravítica
l = distância de referência,
	 tal como a profundidade do canal
F = V2/(gD) 
D = profundidade (em canais é o raio hidráulico R=p/pm, 
sendo p a profundidade e pm o perímetro em 
contacto com o fluxo (“wetted perimeter”). 
Para canais com a mesma forma, 
o raio hidráulico varia diretamente com a profundidade.
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Condições e natureza…
As condições críticas são:
	F < 1 – baixo regime ou fluxo subcrítico (tranquilo);
	F > 1 – alto regime ou fluxo supercrítico (rápido);
	F = 1 – regime transicional ou fluxo crítico.
Note-seque, embora a equação 
preveja que se pode passar do 
baixo para o alto regime de fluxo
 aumentando a velocidade ou diminuindo a
 profundidade da água, em profundidades elevadas 
seriam exigidas enormes velocidades, raramente encontradas
na natureza, para existir um regime supercrítico.
 alto regime de fluxo é típico de profundidades de água
entre alguns milímetros a poucos metros!
F = V2/(gD) 
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Fluxos supercríticos  alta velocidade e dominado por forças inerciais  se comporta como um jato, sob regime de fluxo superior com muitos clastos suspensos + alta agitação
Fluxos subcríticos  domínio de forças gravitacionais  geração de corrente lenta (fluxo tranquilo) sob regime de fluxo inferior  na superfície de um rio aparecerá como águas calma e límpidas
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Salto Hidráulico  transformação de um fluxo supercrítico para subcrítico gradiente abaixo
Locais propícios: ocorre súbito decréscimo de velocidade
 zonas de desconfinamento de canais e cânions 
 quebras de gradiente 
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Formas de fundo criadas por aumento da velocidade de fluxo, sob diferentes regimes.
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Regimes de fluxo relacionados com a velocidade e profundidade
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Ashley, 1990
 Formas de leito principais: Marcas onduladas (ripples) e Dunas 
 Dunas e marcas onduladas representam populações
geneticamente distintas não possuindo formas de leito intermediárias 
 Morfologia das formas de leito é controlada pela granulometria e velocidade do fluxo (se profundidade da lâmina de água é constante)
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Relação entre granulometria, forma de fundo e velocidade de fluxo. 
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Gráfico de velocidade do fluxo versus tamanho de grãos mostrando o campo de estabilidade de formas de leito arenosas (Ashley, 1990).
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Marcas onduladas (ripples)
	
 Formas de leito com:
	H máxima de 5 cm; L < 0,5 m
 desenvolvidas em condições de baixa velocidade do 	fluxo (<1m/s)
 com uma fração granulométrica entre silte e areia fina.
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DUNAS
	
 apresentam diferentes morfologias
 podem ser subdivididas em dois tipos principais:
	bidimensionais – 2D (linha de crista reta)  	referidas como barras transversais ou ondulações 	arenosas (sand waves), 
	tridimensionais – 3D (linha de crista curva)  	designadas como barras lobadas ou linguóides
		
		
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DUNAS BIDIMENSIONAIS – 2D
TRIDIMENSIONAIS – 3D
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Gráfico de profundidade versus velocidade do fluxo, mostrando o intervalo de estabilidade de dunas subaquáticas 2D e 3D. A granulometria varia de areia média a grossa (Ashley, 1990).
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MARCAS ONDULADAS LINGUÓIDES
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Velocidade de queda
V=CD2
sendo 
D =diametro da esfera
C = constante dada por (dp-df)g/18µ,
	onde:
	dp =densidade da partícula;
	df =densidade do fluido;
	g =aceleração da gravidade;
	µ = viscosidade dinâmica.
Lei de Stokes (<64µ)
V = [2/3 D (dp-df) g /df]
Lei do Impacto (>2mm)
V = (DC’)
se C’ = [2/3 (dp-df) g /df]2 
Areia: comportamento misto
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Diagrama de Hjülstrom, 
relacionando 
movimento de partículas com a
 velocidade de corrente (m/s) e 
dimensão das partículas (mm). 
Erosão de 
Sedimentos 
Não consolidados
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CLASSIFICAÇÃO DO FLUXO CONFORME VISCOSIDADE
I- fluxos de baixa viscosidade
- água e ar com baixa concentração de grãos em suspensão
II- fluxos densos ou gravitacionais (FGS)
    - gelo e misturas concentradas de gelo/água/ar com sedimento
Distinguem-se fisicamente:
	-   objeto de atuação das forças de corpo 
	- modo e intensidade de manifestação das forças de superfície (influência da coesão, da fricção, do choque mútuo ou da turbulência)
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              FLUXOS DE BAIXA VISCOSIDADE:
- forças agem individualmente
    	- fluidos estacionários (águas de lago estagnado) = forças de corpo e de superfície agem sobre cada grão
 
	- fluídos em movimento = forças de corpo agem sobre fluido, fazendo-o se movimentar declive abaixo e fluido repassa esta ação a cada grão sob forma de esforço tangencial (FGF)
  
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FLUXOS DENSOS OU GRAVITACIONAIS
 
	 fluxo viscoso = grande concentração de sedimento no fluido
 
 - Características comuns ponto de vista geológico:
	- associação preferencial a declives
	- formação de depósitos na base dos declives c/ morfologia de lobos e/ou leques
	- caráter episódico ( de segundos a poucas horas)
 
 - Regimes de transporte de alta viscosidade
 - matéria prima: mistura de fluido (líquido e/ou gás) + sólido
 
 
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FLUXOS GRAVITACIONAIS DE SEDIMENTOS (FGS ou fluxo de sedimentos)
Misturas de sedimento + fluido que fluem declive abaixo devido ação diferencial da gravidade causada pelo contraste de densidade entre o fluxo e o meio circundante (subaéreo ou subaquoso) 
Diferenciam-se dos fluxos gravitacionais de massa (FGM) pela perda total da organização interna original (alto grau de deformação interna)
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FLUXOS GRAVITACIONAIS DE MASSA (FGM)
			
Deslizamentos 
 Escorregamentos
Deslizamentos (slides)  baixo grau de deformação interna
Escorregamentos (slumps) intermediário grau de deformação interna
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Reologia:
 disciplina da física que descreve o comportamento desse tipo de material (fluido + sólido)
 
	 ou resposta dada por estes materiais à solicitação de esforços
o  Tipos básicos de regimes reológicos (ponto de vista mecânico):
	 rúptil ou disjuntivo, dúctil ou plástico e fluidal
o rúptil = grãos em contato sistemático e permanente entre si  rompe-se ao longo de superfícies definidas
 
 
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 dúctil = existe movimento entre grãos com choque e atrito  mistura se deforma e/ou se desloca com falso fluído 
 fluidal  grãos separados por água  mistura flui sob esforço; iniciado o fluxo denso fluidal sua dinâmica é comandada pelo fluido verdadeiro
 
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QUEDA DE ROCHA
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ESCORREGAMENTO
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FLUXOS HIDRODINÂMICOS (ou fluxos gravitacionais de fluidos - FGF
			
Fluido é movido pela gravidade e arrasta os sedimentos
Ex: fluxo num rio ou numa corrente oceânica
Obs: FGS  sedimento movido pela gravidade , carregando o fluido intersticial junto
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Mecanismos de tração, saltação e suspensão  podem operar tanto em FGF como em alguns tipos de FGS
Mecanismos como escape de fluido, interação direta entre os grãos e suporte dos grãos pela viscosidade da matriz  importantes nos FGS mas não na maioria do FGF
MECANISMOS DE TRANSPORTE NOS FGS e FGF
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FLUXOS HIDRODINÂMICOS (ou fluxos gravitacionais de fluidos - FGF
			
Caracterizados por deposição grão a grão dominados por tração 
Em condições de cheia é totalmente turbulento  turbulência serve como suporte do sedimento, c/densidade bem inferior à de uma corrente de turbidez  partículas finas são mantidas em suspensão e as maiores (areia grossa e cascalho) apenas temporariamente
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FLUXOS HIDRODINÂMICOS (ou fluxos gravitacionais de fluidos - FGF
			
energia da cheia diminui  grãos maiores caem da suspensão e são tracionados junto ao fundo  estratificação cruzada dos arenito e imbricação dos clastos nos conglomerados 
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FLUXOS GRAVITACIONAIS DE SEDIMENTOS (FGS)
Ação da gravidade sobre mistura de sedimento + água > ação da fricção ou da coesão entre as partículas 
Mecanismos desencandeadores  inundações fluviais, tempestades, terremotos, tsunamis, etc.
Mistura sedimento + água matém-se em movimento enquanto componente gravitacional exceder a resistência friccional e mecanismos de sustentação inibirem queda dos grãos 
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FLUXOS GRAVITACIONAIS DE SEDIMENTOS (FGS)
Principais mecanismos de suporte
coesão da matriz (argilosa), colisão intergranular (pressão dispersiva), movimento ascendente de água intersticial e turbulência 
Na maio parte dos fluxos, é freqüente que mais de um mecanismo de suporte (correntes de turbidez) opere simultaneamente; outros processos  tração  podem operar nos estágios finais da deposição produzindo ou modificando estruturas/texturas dos sedimentos
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FLUXOS GRAVITACIONAIS DE SEDIMENTOS (FGS)
PRODUZEM
Amplo espectro de fácies sedimentares geneticamente interligadas 
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Classificação dos fluxos gravitacionais de sedimentos em termos de mecanismo de suporte dos grãos, segundo Middleton & Hampton, 1972 (d’Avila & Paim, 2003)
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Segundo Mutti, 1992  fluxos de grãos liquefeitos e fluidizados não são aparentemente efetivos em carregar quantidades significativas de sedimentos por longas distâncias
Representam condições transientes nos fluxos gravitacionais durante as fases  iniciação e estágios finais de transporte de turbidez 
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 Correntes de turbidez de alta densidade: 
Transições possíveis entre diferentes tipos de fluxos ao longo da evolução de um fluxo gravitacional subaquático (Lowe, 1982)
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FLUXOS DE DETRITOS (debris flow)
 fluxos plásticos, binghanianos, ricos em sedimentos, saturados em água, com com propriedades plásticas (presença de argila e silte), que depositam sedimentos em masse quando tensão cisalhante cai abaixo da resistência da matriz
 suporte dos clastos maiores combinação  força coesiva da matriz, boiânçia e pressão dispersiva
 divididos em 2 tipos (Lowe, 1979):
 fluxos de detritos coesivos = mudflow
fluxos de detritos não coesivos = fluxos de grãos
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FLUXOS DE DETRITOS COESIVOS
 os clastos maiores flutuam numa matriz água-argila (5% do volume)  reduz o peso efetivo dos clastos  congelamento coeso
 depósitos mal selecionados, geralmente maciços, clastos maiores sustentados por matriz lamosa ou areno-lamosa, orientados paralelos ou inclinados em relação ao fluxo
 lamito seixoso (pebbly mudstone), diamictito
 grandes blocos salientes (protruding clast)  frente e topo das camadas
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FLUXOS DE DETRITOS COESIVOS
ausência de estruturas de tração
 por serem laminares  pouco poder de erosão do substrato  não apresentam estruturas de sola
 diminuição do tamanho dos clastos + melhor seleção  distância da área fonte 
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FLUXO DE DETRITOS
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FLUXO DE DETRITOS
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Principais tipos de depósitos formados durante a deposição a partir de fluxos gravitacionais (Modif. Lowe, 1982).
 modelos 1. 2 e 3 depósitos de fluxo de detritos: debritos ou argilitos seixosos e conglomeráticos, diamictitos, consistindo de seixos, calhaus e, às vezes, clastos tamanho matacão, suspensos numa matriz composta de uma mistura de argila, silte e areia 
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FLUXOS DE GRÃOS (grains flows)
 sedimento mantido em suspensão pela colisão entre grãos  pressão dispersiva
 desenvolvem-se  areias e cascalhos limpos sem matriz lamosa
 ausência de matriz  fricção intergranular muito grande  podendo se desenvolver em taludes muito íngremes  ângulo de resitência inicial é excedido
 presentes  ambientes subaéreos e subaquosos, c/gradientes elevados, próximas ao ângulo de repouso  estratos frontais das dunas
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FLUXOS DE GRÃOS (grains flows)
 diminuição da inclinação  atrito sobrepuja movimentação  deposição por congelamento friccional
 comum gradação inversa devido: 
 função de grande pressão dispersiva próxima ao plano de cisalhamento (base do fluxo)  partículas maiores mais intensamente afetadas e tendem a ser impelidas para o topo (sobrelevadas)
 ou processo de filtragem cinética caracterizado pela queda dos grãos menores entre os maiores (peneiramento ou sieving)
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FLUXOS DE GRÃOS
 depósitos com geometria em lentes ou lobos de areia
 arenitos e conglomerados limpos, maciços ou c/diversos intervalos com gradação inversa
 dunas eólicas  “línguas de fluxo de grãos”  delgadas lentes de grãos mais grossos, com alta inclinação e localmente com gradação inversa
 podem estar comumente associados a correntes de turbidez de alta densidade
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FLUXO DE GRÃO
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Principais tipos de depósitos formados durante a deposição a partir de fluxos gravitacionais (Modif. Lowe, 1982).
 modelo 4 depósito de fluxo de grãos
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FLUXOS DO TIPO SLURRY
 fluxos que apresentam tanto o efeito da turbulência como da coesão da matriz  exibem feições tanto das correntes de turbidez quanto de fluxo de detritos coesivos  slurry flows  Lowe &Guy (2000)
 deposição do tipo mais comum de slurry flows  partículas maiores formam intervalo basal (grão suportado) , intervalo superior de granulação mais fina (matriz suportado) 
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Perfil litológico mostrando o tipo mais comum de slurry flow, onde se observa a deposição das partículas maiores formando um intervalo basal, grão-suportado, e um intervalo superior constituído por uma granulação mais fina, matriz-suportado (Lowe, 2008)
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FLUXOS DO TIPO SLURRY
 Depósitos englobam: 
 diamictitos (paraconglomerados de matriz lamosa)  	clastos maiores decantaram e atingiram a base 
 camadas similares a turbiditos com estruturas trativas passando ao topo para porções arenosas com matriz lamosa
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FLUXOS DO TIPO SLURRY
 Tipos de fluxo tipo Slurry (Lowe, 2008):
 A) fluxo de detrito que se torna turbulento  clastos grandes suportados pelo fluxo turbulento e depositados como camada basal  declínio do fluxo
 B) fluxos gerados junto à cabeça de uma corrente de turbidez, que gradam, em direção à cauda, para fluxos de comportamento similar ao fluxo de detritos rico em lama, dominado pela coesão da matriz
 C) fluxos turbulentos dentro dos quais a desagregação dos fragmentos lamosos produz um fluxo laminar e coesivo próximo à carga de fundo, que domina a sedimentação
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FLUXOS DO TIPO SLURRY
 muitos slurry flows tratam-se de depósitos de correntes de turbidez que erodiram material lamosos pouco consolidado, incorporando intraclásticos muito plásticos 
 estes fragmentos bastante viscosos, quando em grande quantidade, derem aos grãos circundantes  congelamento coesivo do fluxo
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FLUXO FLUIDIZADO E/OU LIQUEFEITO
 Fluxos fluidizados  subdivididos, em função do suporte dos total ou parcial dos grãos pelos fluidos intersticiais (Lowe, 1982)
 Fluidizados e Liquefeitos 
 em afloramentos aspecto final do depósito não permite a distinção  são observadas feições de escape d’água
 Fluidizados e/ou Liquefeitos  dispersões muito concentradas de grãos e fluidos, onde grãos são mantidos em suspensão pela elevada pressão de poro do fluido e seu movimento ascendente
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FLUXO FLUIDIZADO E/OU LIFQUEFEITO
 fluidos tendem a ser expulsos para cima ao mesmo tempo  “chuva” de grãos maiores e mais densos tende a decantar  estabelecendo uma competição entre grãos que caem e fluidos que tentam ascender  elevação da pressão de poros  fluido rompe a barreira de grãos e escapa pelos espaços intergranulares
 grande quantidade de fluidos intersticiais em escape  sedimento comporta-se como fluido de alta viscosidade  capaz de fluir em taludes suaves  < 3°
 suficiente aceleração do fluxo (gradiente inclinado) + pressão de poros elevada  grãos “suspensos” pelo fluido intersticial (tentando escapar) 
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FLUXO FLUIDIZADO E/OU LIFQUEFEITO
 reaproximação de grãos  aumento do contato e atrito intergranular  condições de congelamento friccional
 Depósitos:
 maciços
 moderada a pobremente selecionados
 feições de escape de fluido  estruturas em prato, chaminés, dobras convolutas e vulcões de areia
 frequentemente disparados por choque (abalo sísmico), ou falhamento no talude ou liquefação espontânea
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LIQUIDIFICAÇÃO
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FLUXOS LIQUEFEITOS E FLUIDIZADOS
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CORRENTES DE TURBIDEZ
Fluxos gravitacionais bipartidos:
camada basal granular (laminar), densa  flui devido sobrepressão de poros + condições inerciais 
 camada superior mais diluida, totalmente turbulenta  retrabalha e ultrapassa depósito final da camada basal
Deslocam-se como fluxo de alta velocidade e maior densidade  em meio a água do marou de um lago  presença grande quantidade de sólidos suspensos 
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CORRENTES DE TURBIDEZ
Nome provem do aspecto túrbido das correntes fluviais que entravam nos lagos glaciais  Lago de Geneva (Forel, 1885
 Desencadeamento:
eventos catastróficos
 de curta duração  ondas de tempestade, choques devidos à terremotos, falhamento de sedimentos associados à taludes íngremes
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CORRENTES DE TURBIDEZ
 de longa duração  disparadas por grandes cheias fluviais  sofrem duas acelerações: 
na região montanhosa cortada por rios 
 no talude
diferem-se dos fluxos hiperpicnais  possuem aceleração catastrófica maior  aumento da densidade pela erosão do substrato  incorporando material ao fluxo (bulking)
fluxos hiperpicnais  aceleram-se apenas nas encostas + deposição carga antes de chegar ao talude  não sofrem aceleração catastrófica nem bulking
	
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CORRENTES DE TURBIDEZ
Presença de finos:
 aumenta densidade da corrente 
auxilia na geração de turbulência na camada superior 
lubrifica os grãos da camada basal  favorecendo transporte mais longo pelo fluxo
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CORRENTES DE TURBIDEZ
Perda de finos  começa a ocorrer choque de grãos + aumento do atrito + desaceleração do fluxo  perda da carga areno-conglomerática
 quando a corrente de turbidez viaja por distância e tempo suficientes para se desenvolver, apresenta a seguinte estrutura: cabeça, corpo e cauda 
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CORRENTES DE TURBIDEZ
Cabeça
 parte frontal, mais rápida e até 2x mais espessa que o resto do fluxo  transportados grãos maiores 
região de intensa turbulência e erosão  escavando o substrato  turboglifos (marcas de flauta) e marcas de objeto 
 partículas erguidas e arremessadas para trás, em direção à cauda  desenvolvimento de redemoinhos
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CORRENTES DE TURBIDEZ
Corpo
 região central  fluxo aproximadamente uniforme, 
Cauda 
 zona de rápido adelgaçamento do fluxo 
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CORRENTES DE TURBIDEZ
Desaceleração:
decréscimo do gradiente ou talude ou
 desconfinamento do fluxo ao sair dos canions  no sopé  mistura com fluido ambiente  diminuição da densidade  perda de competência
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Mecanismos deposicionais (Lowe, 1982)
Sedimentação por tração  grãos respondem individualmente e depositados da carga de leito
Por supensão  grãos respondem individualmente e depositados da carga suspensa
Congelamento friccional  grãos interagem via contato ficcional  depositados coletivamente
Congelamento coesivo  grão interagem com as forças coesivas da matriz  depositados coletivamente
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a variação da velocidade da corrente depende amplamente da inclinação do declive  aumento no declive resulta também num aumento da velocidade da corrente 
as diferentes populações de tamanho de grão são mantidas em suspensão por mecanismos de suporte variados 
São depositadas como ondas de sedimentação distintas  eficiência dos mecanismos muda com a desaceleração do fluxo
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CORRENTES DE TURBIDEZ
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CORRENTES DE TURBIDEZ
 Decantação dificultada = elevada concentração dos grãos inibe o movimento da água e aproxima grãos sólidos que tentam assentar, obrigando a água intersticial a ser “espremida” nos espaços intersticiais entre as partículas, dificultando a movimentação e retardando a decantação dos grãos
Boiância = sustentação de clastos que flutuam na matriz intersticial composta de água + sedimento
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CLASSIFICAÇÃO DAS CORRENTES DE TURBIDENEZ
CORRENTES DE ALTA DENSIDADE
CORRENTES DE BAIXA DENSIDADE
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CORRENTES DE TURBIDEZ DE BAIXA DENSIDADE
Constituídas de grãos da população 1 (partículas tamanho argila, silte a areia média )  suporte apenas por turbulência  turbididos de grão médio a fino, gradados  divisões Tb, Tc e Td da sequência de Bouma
Deposição a partir da desaceleração do fluxo  inicia-se por tração (Ta e Tb), finalizando com siltitos e argilitos c/feições de tração + suspensão (Td) 
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CORRENTES DE TURBIDEZ DE BAIXA DENSIDADE
Cessada a corrente de turbidez  depositam-se sedimentos hemipelágicos e pelágicos (Te)  carga suspensa que reflete a sedimentação do background do lago ou mar profundo
 Nestas correntes não há condições de ocorrer pressão dispersiva, devido ao tamanho do grão
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CORRENTES DE TURBIDEZ DE ALTA DENSIDADE
Incluem as populações 1, 2 e 3  partículas tamanho argila a calhau
Subdivididas:
correntes de alta densidade arenosas (SHDTC) e cascalhosas GHDTC) (Lowe,1982)
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CORRENTES DE TURBIDEZ ARENOSAS DE ALTA DENSIDADE
 Predomínio dos grãos da população 2 (areia grossa e pequenos seixos) 
 suportada principalmente por turbulência e decantação dificultada
 pressão dispersiva  mecanismo negligenciável  presente só na base do fluxo
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CORRENTES DE TURBIDEZ ARENOSAS DE ALTA DENSIDADE
 A deposição ocorre em três estágios principais, de acordo com o aumento da instabilidade do fluxo
Sedimentação por tração  arenito seixosos com escavações e estratificação cruzada ou plano-paralela (divisão S1);
 Sedimentação de carpetes de tração (S2); 
Sedimentação por suspensão  arenitos maciços , c/gradação normal ou c/ estruturas de escape  prato ou pilar (S3)
Sequência S1 – S3  reflete evolução de um fluxo desacelerante  mecanicamente similar a sequência desenvolvida por correntes de baixa densidade  divisõe s Tbc (tração) e Td (tração + suspensão)
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CARPETES DE TRAÇÃO
Processo de formação de um carpete de tração: 
 inicia-se com o aumento da instabilidade no fluxo 
 carga suspensa de granulação mais grossa concentra-se no leito, sendo transportada como carga de fundo 
 surge então um nível basal, mantido pela pressão dispersiva, devido ao choque entre os grãos, e alimentada pela chuva de grãos grossos
 com o aumento da concentração dos grãos na parte basal e a não atuação da turbulência nesta parte, forma-se, então, o carpete de tração (Dzulynski & Sanders, 1962) (Fig. 4.6B) 
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FORMAÇÃO DE CARPETES DE TRAÇÃO
Lowe (1982); in: Arienti (1996)
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SEQUÊNCIA IDEAL DAS DIVISÕES DE LOWE
Lowe (1982); in: Della Fávera (2000)
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 Correntes de turbidez cascalhosas de alta densidade: 
divisões R2 (camadas com carpetes de tração) e R3 (camadas com gradação normal). 
Correntes de turbidez arenosas de alta densidade: 
divisões S1 (camadas com estruturas de tração), S2 (camadas com carpetes de tração) e S3 (camadas depositadas por suspensão, podendo conter estruturas de escape de fluidos). 
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CORRENTES DE TURBIDEZ CASCALHOSAS DE ALTA DENSIDADE
 ricas em grão da população 3  seixos e calhaus
 suporte  pressão dispersiva + boiância da matriz 
 Boiância = sustentação de clastos que flutuam na matriz intersticial composta de água + sedimento
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CORRENTES DE TURBIDEZ CASCALHOSAS DE ALTA DENSIDADE
 Deposição ocorre em 2 estágios principais: 
cascalhos mais grossos da frente da corrente, na porção basal do fluxo, junto à cabeça  como carpetes de tração 
 de suspensão  cascalhos inversamente gradados (divisão R2) e c/gradação normal (R3)
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 Correntes de turbidez cascalhosas de alta densidade: 
divisões R2 (camadas com carpetes de tração) e R3 (camadas com gradação normal). 
Correntes de turbidez arenosas de alta densidade: 
divisões S1 (camadas com estruturas de tração), S2 (camadas com carpetes de tração) e S3 (camadas depositadas por suspensão, podendo conter estruturas de escape de fluidos). 
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SUSPENSÃO
Divisões R3  deposição direta por suspensão, sem tempo para formar estruturas de tração  depósitos com gradação normal
As divisões R1, depositadas por tração, são muito raras nas correntes cascalhosas início do choque entre os grãos  pressão dispersiva
A seqüência das divisões pode variar de acordo com o comportamento do fluxo
As correntes de turbidez de alta densidade podem depositar sua carga em surtos de sedimentação, podendo ocorrer repetiçõesde algumas divisões
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FÁCIES TURBIDÍTICAS
 descoberta da importância das correntes de turbidez na deposição de mar profundo  Kuenen e Migliorini (1950)  uma das mais importantes revoluções no campo da Sedimentologia
 estudos de Bouma (1962) permitiram reconhecer existência de organização interna muito característica, sob o ponto de vista de distribuição de litologias e estruturas  seqüência de Bouma dominou a descrição destes depósitos na década de 1960
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MODELO DE BOUMA (1962)
Definida por Arnould Bouma, nos Alpes Marítimos, na França  correntes de turbidez de águas profundas  composta de intervalos formados pela desaceleração e conseqüente deposição do fluxo
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MODELO DE BOUMA (1962)
Seqüência turbidítica clássica
Ta deposição rápida por suspensão depósitos de arenito sem estrutura, podendo ser gradado base erosional
Tb laminação plano-paralela, em regime de fluxo superior deposição por tração
Tc laminação cruzada ondulada, convoluta e climbing ripples deposição por tração
Td laminação paralela regime de fluxo inferior  material mais síltico
Te suspensão em baixa energia argilitos e siltitos
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SEQUÊNCIA DE BOUMA
A seqüência completa é um ideal muitas vezes, alguns intervalos estão ausentes
Quando uma fina divisão S3 está sobreposta pelos intervalos Tb-e, então S3=Ta
Neste caso Ta está geneticamente relacionada a correntes de turbidez de alta densidade (Lowe,1982)
Estruturas comuns 
Estruturas de sobrecarga camadas mais densas depositam-se sobre camadas menos densas estado plástico
Ball and pillow e pseudonódulos
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ESTRUTURAS COMUNS
Climbing ripples
Migração das laminações cruzadas onduladas, numa rápida deposição das partículas em suspensão
Podem estar preservados tanto os lee sides (mais comuns), quanto os stoss sides
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FÁCIES TURBIDÍTICAS
 estudos de Mutti e Ricci Luchi (1970)
 mostraram que a seqüência de Bouma era insuficiente para descrever as seqüências turbidíticas e depósitos associados
 feição restrita a delgadas camadas de turbiditos de grão fino a médio intercaladas à folhelhos  originadas de correntes de turbidez de baixa densidade  turbiditos clássicos ou TBT’s (Thin Bedded Turbidites)
 
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A sequência de Bouma e os mecanismos de deposição inferidos para os intervalos Ta aTe para uma corrente de turbidez de baixa densidade desacelerante .
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FÁCIES TURBIDÍTICAS
 mecanismos responsáveis mais complexos do que os relacionados à sequência de Bouma
propuseram classificação faciológica de turbiditos (“lato sensu” envolvendo depósitos das correntes de turbidez + outros depósitos associados) 
 devido ao elevado interesse econômico (óleo e gás) turbiditos e sistemas de leques submarinos foram alvo de estudo nas décadas de 80 e 90 e nos dias atuais
 
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ARCABOUÇO GENÉTICO DE FÁCIES TURBIDÍTICAS
 análise de um só afloramento ou testemunho  pode acarretar erros de interpretação  características dos depósitos turbidíticos retratam principalmente instantes finais de deposição  difícil inferir natureza dos processos envolvidos no transporte a partir de um dado isolado
 análise adequada  aplicação do conceito de trato de fácies
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ARCABOUÇO GENÉTICO DE FÁCIES TURBIDÍTICAS
 TRATO DE FÁCIES  mostra como uma fácies se relaciona com a outra no espaço representando a segregação natural que ocorre durante o movimento dos fluxos gravitacionais para a bacia
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ARCABOUÇO GENÉTICO DE FÁCIES TURBIDÍTICAS
 Mutti (1992) e Mutti et al. (1999) aplicaram o conceito de trato de fácies na confecção de  um arcabouço genético de fácies turbidíticas
 assumindo 6 premissas conceituais
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1) Corrente de turbidez é um fluxo bipartido:
camada basal granular (laminar), densa  flui devido sobrepressão de poros + condições inerciais 
 camada superior mais diluida, totalmente turbulenta  retrabalha e ultrapassa depósito final da camada basal
Deslocam-se como fluxo de alta velocidade e maior densidade  em meio a água do mar ou de um lago  presença grande quantidade de sólidos suspensos 
ARCABOUÇO GENÉTICO DE FÁCIES TURBIDÍTICAS
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2) Vários mecanismos de suporte de grãos atuam ao longo da evolução de um fluxo, se relacionando com as diferentes populações de tamanhos de grão
3) Deposição se processa como ondas de sedimentação, com repetidos ciclos de tração e suspensão, havendo correntes de turbidez de alta e baixa densidade
4) Evoluem através de sucessivas transformações de fluxo, levando à segregação paulatina da carga sedimentar
 
ARCABOUÇO GENÉTICO DE FÁCIES TURBIDÍTICAS
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5) O salto hidráulico tem papel fundamental no desenvolvimento das fácies, pois através dele a corrente ganha “novo fôlego” ao passar de trechos confinados para desconfinados do sistema turbidítico
6) Os fluxos apresentam maior ou menor eficiência, ou seja, habilidade de distribuir os sedimentos bacia adentro
ARCABOUÇO GENÉTICO DE FÁCIES TURBIDÍTICAS
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 Salto hidráulico principal  separa  zona de transferência (cânions ou canais) da zona de acumulação (lobos) de um sistema turbidítico
 região transição canal-lobo  região onde ocorre esta brusca passagem (Mutti & Normark, 1991)
 
ARCABOUÇO GENÉTICO DE FÁCIES TURBIDÍTICAS
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Zona de transferência (cânios ou canais)  dominam erosão + escavação profunda do substrato + bypass de sedimentos + deposição de camadas lenticulares de conglomerados e arenitos grossos  a partir de correntes de turbidez cascalhosas e alta densidade 
 Zona de acumulação (lobos)  superfícies erosivas menos profundas e mais planas + camadas tabulares dominantemente arenosas e pelíticas  a partir de correntes de turbidez arenosas e alta densidade 
 
ARCABOUÇO GENÉTICO DE FÁCIES TURBIDÍTICAS
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 Eficiência de uma corrente de turbidez  habilidade da corrente em carregar sua carga sedimentar gradiente abaixo e segregar suas populações de grãos em diferentes fácies
 num fluxo bipartido  eficiência se relaciona a diferentes processo operante nas camadas basal e superior
 esquema de Mutti (1992)  nove fácies (F1 a F9)
 esquema de Mutti et al. (1999)  suprimiu a F1 e F4
ARCABOUÇO GENÉTICO DE FÁCIES TURBIDÍTICAS
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Padrão deposicional ideal para uma corrente de turbidez de alta eficiência.
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MODELO DE MUTTI (1992)
Reformulação da classificação de Mutti & Ricci Lucchi (1972)  turbiditos dos Apeninos, na Itália baseado nas transformações de fluxo de Fisher (1983)
Nove fácies turbidíticas  diferentes estágios dos fluxos gravitacionais subaquosos declive abaixo  cada fácies representa a perda progressiva das populações mais grossas numa direção corrente abaixo ou uma organização textural diferente (Della Fávera, 2000)
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MODELO DE MUTTI (1992)
Agrupadas em três grupos principais:
1) Fácies de granulação muito grossa  fluxos de detritos coesos e fluxos hiperconcentrados (transição fluxos coesos e fluidais) F1, F2 e F3
2) Fácies de granulação grossa  correntes de turbidez cascalhosas de alta densidade  F4, F5, WF e F6 (origem questionável).
3) Fácies de granulação fina  correntes de turbidez arenosas de alta densidade F7 e F8;  correntes de turbidez de baixa densidade F9 (F9a e F9b)			
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 esquema ou modelo de Mutti (1992)  nove fácies (F1 a F9)
 fluxos de detritos coesivos originados de deslizamentos e escorregamentos de massa, da borda da plataforma, aceleram ao longo dos cânions e sofrem progressiva mistura com a água, ocasinando sua transformação para  correntes de turbidez
ARCABOUÇO GENÉTICO DE FÁCIES TURBIDÍTICAS
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MODELO DE MUTTI (1992)
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 esquema (modelo) de Mutti et al. (1999)  suprimiu a F1 e F4
 admitiram que cheias catastróficas de sistemas fluviais que drenam montanhas seriam mais efetivas na geração de volumosas correntes de turbidez 
 este mecanismo passou a ser considerado mais compatível com a grande variedadede fácies turbidíticas areno-conglomeráticas observadas
ARCABOUÇO GENÉTICO DE FÁCIES TURBIDÍTICAS
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 muitos dos escorregamentos e fluxos de detritos que ocorrem na região de cabeceira dos sistemas turbidíticos não têm relação genética com as correntes geradas por fluxos hiperpicnais associados a cheias catastróficas
 por este motivo a fácies F1  suprimida
 as fácies grossas com carpete de tração (F4)  suprimida por se tratar de uma fácies de ocorrência pouco comum
ARCABOUÇO GENÉTICO DE FÁCIES TURBIDÍTICAS
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 fácies agrupadas segundo 4 populações de tamanho de grão:
 1) matacão  seixos pequenos
 2) seixos pequenos  areia grossa
 3) areia média a fina
 4) areia fina até lama
ARCABOUÇO GENÉTICO DE FÁCIES TURBIDÍTICAS
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 esquema (modelo) de Mutti et al. (1999) 
“ Estas populações de tamanho de grão são transportadas pelas correntes de turbidez como entidades naturalmente distintas, resultando em grupos de fácies também diferentes. As primeiras duas populações movem-se com a camada granular basal; a terceira população move-se na camada granular basal, mas pode ser progressivamente incorporada como carga suspensa no fluxo turbulento sobrejacente; a quarta população move-se preferencialmente como carga suspensa em um fluxo turbulento.” (Mutti et al, 1999)
ARCABOUÇO GENÉTICO DE FÁCIES TURBIDÍTICAS
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MODELO DE MUTTI et al. (1999)
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FÁCIES DE GRANULAÇÃO MUITO GROSSA
FÁCIES F2
Fluxos hiperconcentrados turbulência
Feições diagnósticas cortes basais profundos; grandes clastos arrancados de argila, flutuando numa matriz de lama cascalho e areia; tendência de ocorrerem na parte inferior diminuição da força da matriz  conglomerados matriz-suportados
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FÁCIES DE GRANULAÇÃO MUITO GROSSA
FÁCIES F3
Deposição final do fluxo hiperconcentrado
Maior segregação textural  depósitos clasto-suportados
Depósitos F2-F3
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FÁCIES DE GRANULAÇÃO GROSSA
(CORRENTES DE TURBIDEZ SEIXOSAS DE ALTA DENSIDADE)
FÁCIES F4
Depósitos com carpetes de tração
Mecanismos de suporte e deposição turbulência, precipitação prejudicada e congelamento fricional
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FÁCIES DE GRANULAÇÃO GROSSA
(CORRENTES DE TURBIDEZ SEIXOSAS DE ALTA DENSIDADE)
FÁCIES F5
Deposição rápida por suspensão (en-masse) depósitos sem estruturas de tração, porém com escape de fluidos. 
Podem ter gradação normal depende da rapidez do congelamento
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FÁCIES DE GRANULAÇÃO GROSSA
(CORRENTES DE TURBIDEZ SEIXOSAS DE ALTA DENSIDADE)
DEPÓSITOS WF
 Depósitos de areia muito grossa a cascalho fino, com laminações onduladas formados possivelmente num regime de fluxo superior, na transição entre fluxos hiperconcentrados a correntes de turbidez seixosas de alta densidade (Della Fávera, 2000)
 Aparecem sempre acima de um depósito F2 e recobertos por F4 são raros
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FÁCIES DE GRANULAÇÃO GROSSA
(CORRENTES DE TURBIDEZ SEIXOSAS DE ALTA DENSIDADE)
FÁCIES F6
Depósitos estratificados internamente, ausência de gradação e relativamente bem selecionados resultantes de um salto hidráulico do fluxo origem questionável
Feições diagnósticas estratificação horizontal, estratificação cruzada de médio e pequeno porte, indicando a atuação de processos tracionais declinantes, nesta ordem
Grãos mais finos transpassam (bypass) e depositam F9
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FÁCIES DE GRANULAÇÃO FINA
Correntes de turbidez arenosas de alta densidade
FÁCIES F7
Sedimentação por tração carpetes de tração níveis mais delgados
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FÁCIES DE GRANULAÇÃO FINA
FÁCIES F8
Sedimentação por suspensão direta (en-masse) ausência de estruturas de tração e evidência de escape de fluido.
Deposição muita rápida  a fácies F7 pode ser suprimida
F7 e F8 F4 e F5 granulação mais fina
 Correntes de turbidez arenosas de alta densidade
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FÁCIES DE GRANULAÇÃO FINA
Correntes de turbidez de baixa densidade (Fácies F9)
FÁCIES F9a
Representam a seqüência clássica de Bouma intervalos Tb-e ausência do intervalo Ta  tração mais suspensão
Interpretação fluxo de maior volume, maior quantidade de sedimentos finos e menor taxas de desaceleração
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FÁCIES DE GRANULAÇÃO FINA
FÁCIES F9b
 As estruturas diagnósticas dos intervalos não são bem desenvolvidas como em F9a  sedimentação mais rápida, sem tempo suficiente para formar as estruturas
 Interpretação  fluxo de menor volume, com maior razão areia-argila
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