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Ambiente Glacial Segundo Assine e Vesely (2016), “Ambientes glaciais (latu sensu) são locais onde o gelo e as águas derivadas do degelo são os principais agentes de transporte e deposição de sedimentos. Englobam tanto os ambientes em contato direto (glaciogênicos), quanto adjacentes e influenciados por geleiras (proglaciais). Não englobam, contudo, os chamados ambientes periglaciais, que, embora caracterizados por climas frios e solos freqüentemente congelados (permafrost), não estão necessariamente próximos de geleiras.” Definição de geleira: • É uma grande massa de gelo no continente; • é composta de gelo compactado e recristalizado; • flui sobre a terra sob seu próprio peso. Gelo e ciclo hidrológico As massas de gelo compreendem, atualmente, cerca de 10% da superfície terrestre (15 milhões de km2!). Se todo o gelo glacial atual se derreter, o nível mundial do mar subiria aproximadamente 80 m. Fonte: PATTERSON (2016). Sistema Glacial - Quando geleiras se formam? Onde a queda de neve excede o derretimento no verão vemos o desenvolvimento de campos de neve permanentes. A formação de geleira é favorecida em latitudes e altitudes mais elevadas. Assim, perto do equador elas só ocorrem em altitudes muito elevadas, como o Mt. Kilimanjaro, enquanto que em latitudes elevadas, elas podem ocorrer ao nível do oceano. Fonte: http://www.allibert-trekking.com/kilimandjaro-treks-ascensions.htm Como as geleiras se formam? Flocos de neve soterrados são transformados em gelo sólido por um processo que equivale a uma forma gelada do metamorfismo por soterramento - Eles se recristalizam devido à pressão de confinamento. O processo: • flocos de neve são 90% de ar; • o peso da neve sobrejacente faz com que eles percam ar e retenham 50%; • isso continua até que eles se tornem pequenos grânulos de gelo chamados firn - (Suíço-Alemão para "neve do ano passado"); • finalmente recristaliza-se em cristais de gelo glacial. Estes se parecem fisicamente com cristais de mármore. Mecânica do gelo Os cristais de gelo com os quais as pessoas interagem são frágeis. Quando confinados em alta pressão, no entanto, eles sofrem deformação plástica, como rochas na astenosfera. O peso de 40 m de cobertura de gelo é geralmente suficiente para causar deformação plástica no gelo. Como resultado, as acumulações de gelo mais espessas do que isso tendem a fluir para baixo sob o seu próprio peso. (Não é de estranhar que Wegener teve algumas de suas idéias, observando o comportamento do gelo glacial.) Mecanismos do movimento glacial • Fluxo plástico: Movimento causado pela deformação dúctil do gelo comprimido. Os 40 m do topo de gelo cavalgam para frente e se deformam fragilmente. • Fluxo de deslizamento: O deslizamento sobre o substrato causa cisalhamento, desenvolvendo fraturas abertas. Ao mesmo tempo, o atrito gera calor, fundindo uma pequena quantidade de gelo. Esta lubrifica a interface rocha-gelo, permitindo que a geleira se mova mais rápido. Este é o mesmo processo que permite a patinagem no gelo. • Influência climática: • geleiras secas: Em climas mais frios, a fusão basal é mínima ou ausente, e o fluxo é inteiramente através de fluxo plástico (dúctil). • geleiras molhadas: Em climas mais quentes, o fluxo de deslizamento pode predominar. Fonte: PATTERSON (2016). Balanço de Massa Glacial O gelo glacial recua ou se acumula, dependendo do equilíbrio de acumulação e ablação - perda ou seja, por meio de fusão, sublimação e ruptura de icebergs. • Zona de acumulação: Região onde a acumulação é superior à fusão. • Zona de ablação: Região onde a ablação excede a acumulação. Balanço glacial positivo e negativo: É de acordo com o limite do firn ( elevação à qual a neve recua no verão, abaixo do qual você não vê a neve do ano passado). Isto fornece um ponto de referência útil para o movimento glacial: • Se o limite do firn se move encosta abaixo, então a geleira tem um balanço positivo; • se ele se afasta, o balanço é negativo; • quando se mantém inalterado, a geleira está em equilíbrio. Conceito importante: Marcos como o limite firn ou a ponta da geleira podem mover-se em subidas ou descidas, dependendo do balanço da geleira, mas uma determinada parcela de gelo sempre se move encosta abaixo. Principais tipos de geleiras São função da dimensão e geometria. São reconhecidos dois tipos básicos: continental e vale. Fonte: SUGUIO (2003). Geleiras continentais São coberturas de gelo que cobrem vastas áreas, acima de 50.000 km2, não confinadas pela topografia. Fluem saindo a partir de uma área central de acumulação. Exemplo Antártida e Groenlândia. Geleiras de Vale São fluxos de gelo que fluem vertente abaixo da montanha seguindo o mesmo caminho que um rio seguiria, em uma drenagem que é aproximadamente da mesma escala que a drenagem da água. Perfil Glacial Fonte: PATTERSON (2016). Fonte: SUGUIO (2003). Morfologia da Geleira Cirque: o gelo geralmente se acumula em uma espécie de anfiteatro cercado pela montanha, chamado de cirque. A partir do cirque, os fluxos descem para um vale glacial. Muitas vezes eles fluem através de uma cascata de gelo na orla do cirque para alcançar o vale. Toe: onde a ablação supera o fluxo de gelo de elevações mais altas, a geleira termina. Processos de erosão glacial Demolição: Ao contrário da água ou do vento, gelo glacial pode empurrar juntos clastos muito grandes. Arrancamento: Por razões de dinâmica de fluidos, as geleiras tendem a puxar para cima pedaços de rocha de suas camas enquanto fluem. Abrasão: Muita rocha é pega no limite da base da camada da geleira. Como resultado, a geleira age como uma enorme lixa. Qualquer material trazido pelo acúmulo de massa é transportado indiscriminadamente pela geleira. Feições erosivas Estriações: como pedaços de rocha são arrastados ao longo do leito de rocha isso cria superfícies lisas, desgastadas. Estrias revelam a direção do fluxo. No caso das glaciações continentais, as superfícies polidas podem ser de escala continental. Fonte: SUGUIO (2003). Roche moutonnée: Blocos de rocha esculpida por uma geleira. Normalmente, o lado a montante será suavemente desgastado, mas o lado a jusante será irregular, com pedaços arrancados. Vales glaciais: têm forma distinta em "U" (enquanto que a água corrente faz um "V"). Vales glaciais são profundos, largas e retos. Fonte: PATTERSON (2016). Vales suspensos: Lembre-se dos perfis longitudinais ideais de fluxos. Devido a estes, afluentes de rios maiores tendem a ser ao mesmo nível quando eles fluem juntos. Isto não é assim com geleiras. Com elas, geralmente, as geleiras tributárias dos vales principais deságuam no alto das paredes do vale. De fato, algumas das maiores cachoeiras do mundo são formadas por rios que fluem através de antigos afluentes glaciais. Fonte: PATTERSON (2016). Cirques: Cavidades tipo anfiteatro na qual a geleira primeiro se acumula. Depois que a geleira derrete, os pisos de circos são frequentemente ocupados por tarns [nórdico antigo Tjörn - "pond"] - pequenos lagos frios. Fonte: PATTERSON (2016). A interação dos vales glaciais adjacentes produz características distintivas: • Aretes: [Francês "cume"] cristas estreitas que se formam entre vales glaciais ou cirques. • Horn - picos tipo pirâmide,de paredes íngremes formados por erosão remontante de três ou mais circos. Fjords: [nórdico antigo Fjörðr - "ferry", "ford"] - Vales glaciais submersos que parecem baías estreitas e profundas. Ou seja, são reentrâncias do mar continente adentro, em geral originadas por afogamento devido à subida do nível relativo do mar, ocupando antigos vales glaciais. Sedimentação glacial Morenas: depósitos glaciais compostos de till. O tipo de morena depende de onde o material foi depositado em relação à geleira: • Morena frontal - pilha de sedimentos que são depositados no final de uma geleira. Três tipos: • Morena terminal - extensão mais distante • Morena de fundo - camada de sedimento depositado como restos da geleira. • Morena Recessional - Depósito acima da morena terminal como material retido em refluxo. • Morena lateral - nas bordas de geleira. • Morena mediana – nas duas margens do fluxo central. Fonte: PATTERSON (2016). Fonte: PATTERSON (2016). As morenas permanecem como características proeminentes da paisagem muito tempo depois da geleira ter desaparecido. São reconhecidos dois tipos de depósitos glaciais: 1. Depósitos maciços: representados principalmente pelos sedimentos da morena basal, conhecidos como tills basais e lamitos conglomeráticos. Till: sedimentos transportados glacialmente, muito mal selecionados, e depositado pela geleira. Uma vez que seus clastos são cimentados, o till de antigas geleiras se torna uma rocha sedimentar - tilito. Fonte: PATTERSON (2016). 2. Depósitos estratificados: São formados por acumulação de materiais de morenas internas depositados durante o degelo, com algum retrabalhamento água em riachos fora da morena. Isto propicia o desenvolvimento de estruturas hidrodinâmicas. Paredão exibindo perfil de depósitos de varvito, no Parque do Varvito. Note a regularidade das estratificações. Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Parque_do_Varvito Fonte: SUGUIO (2003) Fonte: SUGUIO (2003) Fonte: ASSINE e VASELY (2016). De acordo com SUGUIO (2003), “O cenário final de uma área de deposição glacial é representado por uma vasta planície com dezenas de metros de espessura de sedimentos glaciais. Para jusante das geleiras, os depósitos tipicamente glaciais passam a sedimentos fluvioglaciais de planícies de lavagem (outwash plains), onde se desenvolvem rios temporários com padrão entrelaçado. Se a geleira terminar em mar ou lago, pode ocorrer sedimentação deltáica. Finalmente, os sedimentos glaciais gradam para sedimentos lacustres ou marinhos.” Fonte: PATTERSON (2016). Fonte: ASSINE e VASELY (2016) Para Nichols (2009), “As geleiras são importantes agentes de erosão da terra firme e como mecanismos de transporte de detritos nas regiões montanhosas. A deposição deste material em terra produz relevos característicos e características sedimentares distintas, mas esses depósitos glaciais continentais geralmente têm um baixo potencial de preservação a longo prazo e raramente são incorporados no registro estratigráfico. Os processos glaciais que levam sedimentos ao meio marinho geram depósitos que têm uma chance muito maior de preservação a longo prazo, e o reconhecimento das características destes sedimentos pode fornecer pistas importantes sobre climas passados. As calotas polares contêm a maior parte do gelo do mundo e quaisquer variações climáticas que resultam em alterações nos volumes das calotas de gelo continentais têm um efeito profundo sobre o nível global do mar.” AMBIENTES MARINHOS GLACIAIS Quando uma camada de gelo continental atinge o litoral, o gelo pode estender- se para o mar como uma plataforma de gelo (Figuras 7.12 e 7.13). As plataformas de gelo modernos em todo o continente antártico estendem-se por centenas de quilômetros para áreas que formam os mares de gelo flutuantes que cobrem centenas de milhares de quilômetros quadrados (Drewry 1986). Essas plataformas de gelo agem para tamponar parcialmente o fluxo em direção ao mar do gelo continental: oderretimento do gelo flutuante de uma plataforma de gelo não adiciona qualquer volume para os oceanos, mas se eles são removidos, em seguida, mais gelo continental irá fluir para o mar e isso fará com que elevação do nível do mar. As plataformas de gelo, tais como aquelas em torno da Antártida contêm quantidades relativamente pequenas de sedimentos, porque há pouca rocha exposta para fornecer detritos supraglaciais, de maneira que a principal fonte são detritos basais. As plataformas de gelo quebram-se nas bordas para formar icebergs e derretem- se na base em contacto com a água do mar. O gelo em um ambiente marinho também ocorre onde as geleiras de vales temperados descem ao nível do mar: Estes glaciares podem conter grandes quantidades de ambos os detritos supraglacial e basal. O gelo do mar é água do mar congelada e não contém nenhum material sedimentar com exceção de poeira levada pelo vento. Depósitos glaciais marinhos Os termos till e tilito também são usados para descrever depósitos glaciais marinhos tanto não consolidados como litificados (Fig. 7.14). As características primárias do material são as mesmas do sedimento glacial associada a glaciação continental. Os detritos liberados a partir da parte inferior de uma plataforma de gelo formam lençóis de till (Fig. 7.12), que podem ser espessos e extensos (Miller 1996). Estes depósitos podem ser divididos entre aqueles depositados perto da frente geleira (sedimentos glaciomarinhos proximais), que são diamictitos normalmente mal selecionados com pouca ou nenhuma estratificação ou outras estruturas sedimentares e sedimentos glaciomarinhos distais, que são compostos principalmente de sedimentos liberados de icebergs. Os depósitos glaciomarinhos mais distais estão sujeitos a retrabalhamento por processos marinhos rasos: ondas e correntes produzem uma seleção do tamanho dos grãos do material, areia pode ser retrabalhada para formar camadas onduladas e os materiais finos podem ser transportados em suspensão para serem depositados como lamito laminado. Também pode ocorrer mistura do material glacial com outros sedimentos, tais como material de biogênico. Os icebergs formados na parte da frente de geleiras em águas de maré são geralmente pequenos, mas podem estar carregados com sedimentos. Assim que um iceberg derrete, estes detritos serão gradualmente liberados e depositados como dropstones em sedimentos marinhos abertos. Dropstones podem ser qualquer coisa até o tamanho pedregulho e seu tamanho é um contraste marcante com depósitos pelágicas de granulação fina circundantes. RESUMO DO AMBIENTE GLACIAL Depósitos glaciais são composicionalmente imaturos e tilis são tipicamente compostos de detritos que representam simplesmente rocha quebrada e em pó debaixo da geleira. Os depósitos glaciais retrabalhados em planícies de lavagem podem mostrar uma composição e maturidade textural ligeiramente maiores. Há uma escassez de minerais de argila na fração de ganulação fina, devido à ausência de processos de intemperismo químico em regiões frias. Os depósitos glaciais continentais têm um potencial relativamente baixo de preservação no registro estratigráfico, mas a erosão pelo gelo em áreas montanhosas é um processo importante no fornecimento de detritos para outros ambientes deposicionais. Os depósitos glaciomarinhos são mais comumente preservados, incluindo dropstones que podem fornecer um registro de períodos de glaciação no passado. O volume degelo continental em áreas polares está intimamente ligado ao nível global do mar, por isso, a história das glaciações passadas é uma chave importante para a compreensão de variações no clima global. Características dos depósitos glaciais . litologias - conglomerado, arenito e lamito. . mineralogia - variável, de composição imatura. . Textura - extremamente mal classificada a até mal classificada em fácies fluvio-glaciais. . geometria do leito - acamamento ausente a indistinto em muitos depósitos continentais, depósitos glaciomarinhos podem ser laminados. . estruturas sedimentares - geralmente nenhum em tills, estratificação cruzada em fácies flúvio-glaciais. . palaeocurrents - orientação de clastos pode indicar a direção do fluxo de gelo. . fósseis - normalmente ausentes em depósitos continentais, podem estar presentes em fácies glaciomarinhos. . cor - variável, mas os depósitos não são geralmente oxidados. . associações de fácies - podem estar associados com fácies fluviais ou com depósitos marinhos rasos. Este material de estudo foi extraído e modificado de: ASSINE, M. L. e VESELY, F.F. Ambientes Glaciais. Obtido em: http://www.geologia.ufpr.br/graduacao2/deposicionais/ambientesglaciais.pdf . Acesso em: 25/05/2016. NICHOLS, G. Sedimentology and Stratigraphy. Wiley & Blackwell, 2009. PATTERSON, J.M. Introduction to Physical Geology. University of Maryland, Department of Geology. Obtido em: https://www.geol.umd.edu/~jmerck/geol100/lectures/35.html. Acesso em: 25/03/2016. SUGUIO, K. Geologia Sedimentar. São Paulo ; Blucher, 2003.
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