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Regimes DistensivosRegimes Distensivos Limites divergentes e a geração das bacias riftes, da crosta oceânica e da margem continental passiva Regimes DistensivosRegimes Distensivos SUMÁRIO 9 Revisar os tipos de limites entre placas tectônicas, os conceitos de Ciclo de Wilson, de litosfera e de astenosfera e a terminologia usual dos principais ambientes geotectônicos relacionados a regimes distensivos; 9 Explicar os mecanismos de distensão da litosfera e os modelos de riftes e as fases de evolução rifte-drifte da litosfera continental no Ciclo de Wilson; 9 Apresentar as principais feições tectônicas, estruturais e sedimentares de um rifte atual (Sistemas de Riftes do Leste da África) e de um rifte cretáceo (Rifte do Recôncavo); 9 Mostrar o magmatismo continental associado ao rifteamento; 9 Apresentar as características estruturais, magmáticas e sedimentares da fase SAG (transição pré-ruptura continental) e das margens passivas; Regimes DistensivosRegimes Distensivos SUMÁRIO 9 Mostrar os ambientes de talude continental, das bacias oceânicas e alguns dos seus depósitos sedimentares; 9 Apresentar a fisiografia das dorsais oceânicas, o modelo petrogenético do seu magmatismo, a tectônica e a geocronologia da crosta oceânica atual; 9 Apresentar as características metamórficas e hidrotermais/ metalogenéticas da crosta oceânica; 9 Mostrar as falhas transformantes e as zonas de fraturas oceânicas; 9 Apresentar modelos distensionais tipo domos e quilhas e os metamorphic core complex; Regimes DistensivosRegimes Distensivos Bibliografia recomendada:Bibliografia recomendada: Van der Pluijm, B. A. & Marshak, S. 2004. Earth Structure: An introduction to structural geology and tectonics. New York, W. W. Norton & Company, pp. 382-411 (cap. 16). Leeder, M. 1999. Sedimentology and Sedimentary Basin: From Turbulence to Tectonics. New York, Blackwell Publishing, Cornwall, 592 p. Wilson, M. 1989. Igneous Petrogenesis. A global tectonic approach. London, Unwin Hyman, 466p. Boletim de Geociências da Petrobras. 2005. Bacias Rifte. (2) 13. Rio de Janeiro, Petrobras. Regimes DistensivosRegimes Distensivos Vetores de movimentação (cm/ ano) das Placas Tectônicas Regimes DistensivosRegimes Distensivos http://csmres.jmu.edu/geollab/fichter/Wilson Plataforma ou Escudo Rift continental Rift oceânico Marg. passiva, bacia, cadeia Orógeno acrescionário intra-oceânico Orógeno colisional continente-arco Orógeno acrescionário continental Orógeno colisional continente-continente Novo continente : cratonização Novo continente: cratonização Ciclo de Wilson Regimes DistensivosRegimes Distensivos Componentes da Litosfera LitoLitosferasfera Crosta (Crosta (Continental ou Oceânica)Continental ou Oceânica) Moho Manto Manto litosflitosfééricorico Zona de baixa velocidade de onda sísmica = camada com grande quantidade de magma Astenosfera Lithos = rocha, duro, rígido Astenos = mole, dúctil Regimes DistensivosRegimes Distensivos Reciclagem da Litosfera: Dados de tomografia sísmica C o n t i n e n t e O c e a n o Núcleo NúcleoManto A t l â n t i c o Á f r i c a P a c í f i c o A m . S u l Índia Á sia Regimes DistensivosRegimes Distensivos Limites divergentes e a geração das bacias riftes, crosta oceânica e da margem continental passiva: definições 9 Rifteamento – É o processo pelo qual a litosfera continental experimenta distensão e afinamento horizontal de cunho regional; 9 Sistema de Rifte – É um cinturão da litosfera continental que está experimentando distensão (rifte ativo) ou experimentou no passado (rifte inativo); 9 Rifte abortado – Um rifte que cessou sua evolução antes da ruptura da litosfera continental sob distensão; Regimes DistensivosRegimes Distensivos Limites divergentes e a geração das bacias riftes, crosta oceânica e da margem continental passiva: definições 9Aulacógeno – Rifte abortado que ocorre em áreas cratônicas e em alto ângulo com a margem continental; 9 Cadeia mesoceânica – Cinturão de vulcões submarinos que se forma entre duas massas continentais, antes contíguas, e que são responsáveis por construção de crosta oceânica através do magmatismo de composição toleiítica; 9 Margem passiva – Margem continental sem atividade tectônica pronunciada e que foi local de rifteamento no passado. Regimes DistensivosRegimes Distensivos Evolução rifte–drifte no Ciclo de Wilson Fase domeamento da crosta continental Fase Rifte: grandes lagos e vulcanismo alcalino Fase SAG: subsidência térmica, enxame de diques, mares lineares (Transição pré-ruptura) Fase Drifte: Cadeia Mesoceânica (vulcanismo toleítico)- Margem passiva Bacia A Bacia B Regimes DistensivosRegimes Distensivos Geração das bacias riftes e da margem continental passiva: estiramento da litosfera continental por rifteamento Litosfera Litosfera estirada MantoMoho Antes Depois Noruega Astenosfera Astenosfera Ilhas Shetland Sedimentos da fase rifte Crosta pré-rifte Regimes DistensivosRegimes Distensivos Modelos de Riftes na escala da crosta placa inferior placa superior (a) modelo de cisalhamento puro; (b) modelo de cisalhamento simples; (c) modelo de delaminação; (d) modelo híbrido Regimes DistensivosRegimes Distensivos Modelos de Riftes: Rifte Passivo versus Rifte Ativo Bueno (2004) Regimes DistensivosRegimes Distensivos Modelos de Riftes e Sistema de Falhas: Falha Normal Lístrica/ Crescimento (fase pré-rifte) e Falha Normal Planar (fase rifte) Falha normal de crescimento cortando seção de transição entre as formações Aliança e Sergi, Bacia do Recôncavo (Magnavita et al. 2004) Rollover anticlinal Rollover sinclinal Falha antitética Falha sintética Sub-bacia Sub-bacia Horst Duplex extensional Falha normal planar cortando seção de turbidito da Formação Maracangalha, Bacia do Recôncavo (Magnavita et al. 2004) Regimes DistensivosRegimes Distensivos Riftes e Sistema de Falhas: Zonas de Acomodação com Falhas de Transferência e de Alívio Zona de acomodação Em (a) Mapa de uma zona de acomodação formada por desalinhamento de riftes; (b) bloco diagrama com falha de alívio; (c) bloco diagrama com falha de transferência Regimes DistensivosRegimes Distensivos Sistema de Riftes Atuais do Leste Africano Braço Oeste : ½ grabens, lagos profundos em regime aberto, muito pouco vulcanismo se comparado ao braço leste, subsidência contínua, falhas de borda de grande rejeito, forte controle climático. Braço Leste : ½ grabens e grabens, lagos rasos em regime fechado, com vulcanismo alcalino/félsico associado, falhas menores reativando riftes mais antigos, uplifts freqüentes, forte controle tectônico. Afar : Grabens pequenos, alta taxa de extensão com injeção de diques; espalhamento oceânico. Regimes DistensivosRegimes Distensivos Rifte Cretáceo do Recôncavo (Sistema Recôncavo- Tucano-Jatobá) Regimes DistensivosRegimes Distensivos Borda Falhada e Borda Flexural: ex. Lago Bogoria Falha de Bogoria Lago Bogoria Ka m as i a R an ge B o r d a F a l h a d aBorda Flexural Regimes DistensivosRegimes Distensivos Borda Falhada: Sítio de formação de leques deltáicos (fan-deltas) FootwallEscarpa da falha Fluxo de detritos Talus Fluxo de detritos recente Lobo deposicional Lobo deposicional abandonado Formação Salvador Regimes DistensivosRegimes Distensivos Rifte Atual do Leste Africano: Falhas de Borda e Falha de Alívio controlam Depocentros e Fan-Deltas no Lago Tanganyica Bacia Falhas de borda recente e antigaRegimes DistensivosRegimes Distensivos Borda Flexural: Sítio preferencial de formação de deltas, Lago Tanganyica Delta do Rio Rusizi Cordão litorâneo Corrente de deriva Regimes DistensivosRegimes Distensivos Delta no Lago Tanganyica: Seção sísmica rasa mostrando progradação deltáica e falhas sin-sedimentares E Scholz 1995. Regimes DistensivosRegimes Distensivos Seção sísmica multicanal mostrando feições de ressedimentação Escorre- gamento (Slump) Scholz et al. 1998 Regimes DistensivosRegimes Distensivos Depósitos sedimentares formados por escorregamentos (fluxo gravitacional de massa) e por correntes de turbidez (fluxo gravitacional de sedimentos) Regimes DistensivosRegimes Distensivos Depósitos sedimentares formados por escorregamentos (fluxo gravitacional de massa) e por correntes de turbidez (fluxo gravitacional de sedimentos) Regimes DistensivosRegimes Distensivos Hidrocarbonetos na Bacia do Recôncavo Milhomem et al. (2003) Regimes DistensivosRegimes Distensivos Magmatismo Continental associado a Rifteamento Magmatismo Alcalino associado ao Rifte Africano Magmatismo Toleítico da Bacia do Paraná associado ao Rifte do Atlântico Sul Regimes DistensivosRegimes Distensivos Magmatismo Continental associado a Rifteamento Magmatismo Alcalino associado ao Rifte Africano Magmatismo Toleítico da Bacia do Paraná associado ao Rifte do Atlântico Sul Regimes DistensivosRegimes Distensivos Magmatismo Continental associado a Rifteamento: Modelos Petrogenéticos Regimes DistensivosRegimes Distensivos Evolução de um Rifte para a Fase SAG e a Fase Drifte Zona de acomodação Zona de cisalhamentoEixo de estiramento Falhas de borda amalgamadas Falhas planares Diques axiais Expansão oceânica P r o f u n d i d a d e ( k m ) P r o f u n d i d a d e ( k m ) P r o f u n d i d a d e ( k m ) P r o f u n d i d a d e ( k m ) SAG Drifte Regimes DistensivosRegimes Distensivos Fase SAG (Proto-Oceânica) de pré-ruptura da crosta continental em clima árido Influxo de água continentalÁgua marinha Gradiente de salinidade Planície Sabkha de Abu-Dahbi RegimesRegimes DistensivosDistensivos Margens Passivas são dominadas por sedimentação siliciclástica e/ ou carbonática depositada sobre a seqüência rifte continental Sal Regimes DistensivosRegimes Distensivos Tectônica salífera em margens passivas Regimes DistensivosRegimes Distensivos Margens Passivas e a sedimentação siliciclástica Delta do Rio Mississipi e a deriva litorânea Regimes DistensivosRegimes Distensivos Linhas de Costas Clásticas “Lineares” Macromarés > 4m amplitude Mesomarés > 4m amplitude Micromarés > 2m amplitude Regimes DistensivosRegimes Distensivos Linhas de Costas Clásticas: exemplos de estruturas sedimentares Regimes DistensivosRegimes Distensivos Linhas de Costas Carbonáticas: Plataformas e Bancos Plataforma carbonática Zona de influxo clástico Zona de alta produção carbonática Bacia faminta Regimes DistensivosRegimes Distensivos Banco das Bahamas: Feições deposicionais Regimes DistensivosRegimes Distensivos Talude, Elevação Continental e os Processos Deposicionais Regimes DistensivosRegimes Distensivos Bacias e Dorsais Oceânicas Regimes DistensivosRegimes Distensivos Domínio Morfológico das Dorsais 1 – Plataforma continental 2 – Talude continental 3 – Canyon submarino 4 – Cadeia oceânica 5 – Zona de falha transformante 6 – Vale do rifte oceânico 7 – Montes submarinos 8 – Bacia oceânica Imagem da Dorsal do Meso-Atlântico A cadeia meso-atlântica merge durante a separação das pacas sul-americana e africana a uma taxa de aproximadamente 30 mm por ano. O eixo da cordilheira é marcado por um rifte com 2 km de profundidade. As cores revelam profundidades desde 1900 (vermelho) a 4200 metros (azul escuro). Falha transformante Cox Rifte Descontinuidade de segunda ordem Regimes DistensivosRegimes Distensivos Taxas de Expansão das Dorsais Oceânicas Dorsais rápidas: > 9cm/ano Dorsais intermediárias: 5-9 cm/ano Dorsais lentas: < 5cm/ano Lenta Intermediária Rápida Regimes Regimes DistensivosDistensivos Taxas de Expansão e Morfologia das Dorsais Twiss and Moores (1992) Lenta Intermediária Rápida Parede interna Parede interna Vulcão central Parede interna Parede interna Vulcão central Vulcão central Rifte Regimes DistensivosRegimes Distensivos Idades da Crosta Oceânica Regimes DistensivosRegimes Distensivos Água do mar/sedimentos Lavas almofadadas basálticas Diques em lençól Gabro isotrópico Gabro foliado Plagiogranitos Gabros acamadados Diápiros de Wehrlito Wehrlito e cromita Gabros Hazburgito Diques máficos Dunito Espessura TípicaLitologia Profundidade > 7 km +/- 2,5 km ULTRAMÁFICAS Ofiolitos: Registros da estrutura da Crosta Oceânica Camada 1: Sedimentos (< 1 km) Camada 2A: Basaltos porosos (0-1,5 km) Camada 2B: Pillow lavas Camada 2C: Diques foliados (2B + 2C Ö 0,6 a 1,3 km) Camada 3A: Gabros e Plagiogranitos (2 a 3 km) Camada 3B: Cumulatos máficos (2 a 5 km) Camada 4: Cumulatos ultramáficos e Manto Residual (deplecionado) (?) MOHO Regimes DistensivosRegimes Distensivos Ofiolitos: registro “fóssil” da crosta oceânica, ex. Semail, Oman Gabro maciço, ofiolito Olivina gabro acamadado com anortosito; Diques em lençol: Dolerito + Plagiogranito Lavas almofadadas Rochas sedimentares Gabros maciços e acamadados Rochas ultramáficas Moho Rochas vulcânicas máficas Diques em lençol Regimes DistensivosRegimes Distensivos Mineralizações na Crosta Oceânica (ex: Ofiolito de Oman) SulfetosCromititos e pirita cuprífera (depósitos tipo Chipre (Cyprus- type)) em rochas ofiolíticas, sedimentos metalíferos e nódulos de Mn em sedimentos pelíticos. Água do mar/sedimentos Lavas almofadadas basálticas Diques em lençol Gabro isotrópico Gabro foliado Plagiogranitos Gabros acamadados Diápiros de Wehrlita Wehrlita Gabros Hasburgito Diques máficos Dunito Espessura TípicaLitologia Profundidade > 7 km 2,5 km Cromita Nódulos de cromita em wehrlita serpentinizada Fonte: Boudier & Nicolas 1985 Regimes DistensivosRegimes Distensivos Natureza do Magmatismo MORB (Mid-Ocean Ridge Basalts) DiagramaDiagrama de de TerrasTerras RarasRaras (REE) de (REE) de MORBsMORBs tipotipo N e N e tipotipo EE Regimes DistensivosRegimes Distensivos A ruptura da crosta continental no Atlântico Norte Whitmarsh, Manastchal & Minshul 2001 Regimes DistensivosRegimes Distensivos Modelos petrogenéticos para N-MORB e E-MORB E - MORBN - MORB Winter (2001) Regimes DistensivosRegimes Distensivos Metamorfismo de Fundo Oceânico Keary & Vine (1990) Lavas almofadadas Fácies Zeólita Fácies Xisto verde Diques em lençol Câmara Magmática Fácies Xisto verde Fácies Epidoto- Anfibolito Limite da circulação Hidrotermal Rocha fresca Epidoto AnfibolitoGabros Epidoto Anfibolito retrógrado a Xisto Verde Xisto Verde Xisto Verde retrógrado a zeólita Zeólita Sedimentos Fácies P r o f u n d i d a d e ( k m ) Regimes DistensivosRegimes Distensivos Hidrotermalismo e Metamorfismo de Fundo Oceânico As fumaças escuras (Black Smokes) Câmara magmática GabrosDiques Pilow lavas Eixo da dorsal oceano Sedimentos Espalhamento Espalhamento Água do mar aquecida Peridotitos Moho Manto Regimes DistensivosRegimes Distensivos Hidrotermalismo e Geração de Depósitos Minerais na Crosta Oceânica ÁGUA DO MAR 9Fria: 2 a 5o C 9Baixa Pressão: 200 atm 9Alcalina: pH 7 a 8 e Oxidante 9Rica em SO42-, HCO3, Cl-, Na+, K+, Mg2+ Penetra na crosta oceânica, resfria a lava, atinge zonas quentes (> 350o C) e de alta pressão >2Kb e se torna convectiva A água se aquece (250o a 350o C), se torna menos densa e volta à superfície sendo descarregada na interface água do mar-crosta oceânica A água do mar se transforma num fluido hidrotermal ácido (pH 3,5), redutor, rico em H2S, rico em metais (Cu, Zn, Fe, Co..), em SiO2 e empobrecido em Mg NA INTERFACE ÁGUA-CROSTA Precipitação de sulfetos polimetálicos, chert, sulfato de Ca, BIF, formações manganesíferas...A precipitação depende de ∆T, ∆pH, da saturação.... anidrita sulfetos Água ambiente Fumarola negra solução hidrotermal Regimes DistensivosRegimes Distensivos Falhas Transformantes e Zonas de Fraturas Oceânicas Twiss & Moores (1992) Regimes DistensivosRegimes Distensivos Falhas Transformantes e Zonas de Fraturas Oceânicas S i s m i c i d a d e a u s e n t e A l t a s i s m i c i d a d e S i s m i c i d a d e a u s e n t e mais jovem mais velha Marshak (2001) Twiss & Moores (1992) Regimes Regimes DistensivosDistensivos Registros Geológicos nas Falhas Transformantes Oceânicas Esparsas rochas intrusivas e extrusivas cálcio- alcalinas ou alcalinas Pouco a nenhum metamorfismo nos sedimentos contemporâneos aos movimentos transcorrentes. R h ti Rápida variação de fácies e espessuras de pacotes sedimentares. E t t Estruturas extensionais e compressionais contemporâneas em áreas adjacentes. Falhamentos direcionais, transcorrentes. Falhas e dobras escalonadas (en échelon). Mineralizações esparsas. Hidrocarbonetos em armadilhas estratigráficas e estruturas falhadas. Regimes DistensivosRegimes Distensivos Colapso Orogenético Colapso Colapso Colapso DOMOS E BACIASDOMOS E BACIASDOMOS E BACIAS Estilo FanerozóicoEstilo Estilo FanerozFanerozóóicoico Colapso Colapso Colapso RIFTES E CORE COMPLEXESRIFTES E CORE COMPLEXESRIFTES E CORE COMPLEXES Estilo Arqueano a Paleoproterozóico Estilo Arqueano a Paleoproterozóico Durante o colapso orogenético continental pode haver distensão expressiva que leve a reativação de falhas e exposição do embasamento das seqüências supracrustais, gerando estruturas regionais denominadas de Metamorphic Core Complex e Domos e Quilhas. Regimes DistensivosRegimes Distensivos Colapso Orogenético: Metamorphic Core Complex ♦ Basin and Range (EUA): Estruturas assimétricas, zonas de cisalhamento sinteticamente e (sub) paralelamente distribuídas, podendo haver falhas antitéticas. Metamorfismo de contato. Falhas de descolamento Hanging wall estirados Milonitos inativos Milonitos ativos Exposição de milonitos Blocos de hanging wall rotacionados Granito milonitizado Complexo de meio- grabens Regimes DistensivosRegimes Distensivos Domos e Quilhas: O estilo Arqueano EMBASAMENTOEMBASAMENTOEMBASAMENTO SUPRACRUSTAISSUPRACRUSTAISSUPRACRUSTAIS GRANITOSGRANITOSGRANITOS Modified from Anhausser (1978)ModifiedModified fromfrom AnhausserAnhausser (1978)(1978) Regimes DistensivosRegimes Distensivos FIM ATÉ A PRÓXIMA AULA Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos Regimes Distensivos
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