Aula 4 Estruturas sedimentares (1)

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ESTRATIGRAFIA A – GEO214
Curso de Engenharia de Minas
1º Semestre de 2017
Aula 4 – ESTRUTURAS SEDIMENTARES
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Professora: Alice Costa
Bibliografia básica
• Geologia Sedimentar, 2003 - Kenitiro Suguio. Capítulo 6 – Pag. 123 – 155
• Petrografia Macroscópica das Rochas Ígneas, Sedimentares e
Metamórficas (Sgarbi, Geraldo Norberto Chaves) Ed.: UFMG
• O termo “estrutura” pode ser utilizado com dois diferentes significados:
• Feições, na escala de mão ou de afloramento, produzidas dentro de
um ambiente de deposição, durante ou logo após a deposição. Elas
são geralmente chamadas de estruturas sedimentares.
• Feições, na escala de mão ou regional, produzidas a partir da
deformação associada com forças deformacionais (ex. Dobramento,
falhamento). Essas são chamadas estruturas tectônicas.
Introdução
Estruturas Sedimentares
• Correspondem a uma organização espacial dos elementos
sedimentares, que refletem as condições genéticas das rochas.
Definição
Estruturas Sedimentares
Importância
 Interpretação do ambiente deposicional.
 Indicar as condições de deposição. 
 Auxiliam no entendimento das estruturas tectônicas
Mecanismos de transporte e deposição
• Os mecanismos de transporte que atuam numa determinada região são
resultado das condições ambientais (clima, relevo...) a que estão envolvidos.
• A deposição de sedimentos acontece por diminuição da quantidade de
movimento do fluido causada por diminuição da velocidade ou excesso dos
grãos.
Q = vazão, descarga =
volume de água que flui por
unidade de tempo
U = velocidade média de
fluxo
a = área da seção onde flui
a água
Q = U1.a1 = U2.a2
Escoamento uniforme, no qual todos os pontos da mesma trajetória que seguem as
partículas apresentam a mesma velocidade.
Linha de fluxo é uma linha imaginária paralela à direção média de fluxo local
Escoamento não uniforme, no qual os diversos pontos de uma mesma trajetória não
apresentem constância da velocidade num intervalo de tempo considerado.
U aumenta
EROSÃO
Tipos de fluxo
Tipos de fluxo
Q = vazão, descarga =
volume de água que flui por
unidade de tempo
U = velocidade média de
fluxo
a = área da seção onde flui
a água
Q = U1.a1 = U2.a2
Escoamento uniforme, no qual todos os pontos da mesma trajetória que seguem as
partículas apresentam a mesma velocidade.
Linha de fluxo é uma linha imaginária paralela à direção média de fluxo local
Escoamento não uniforme, no qual os diversos pontos de uma mesma trajetória não
apresentem constância da velocidade num intervalo de tempo considerado.
U diminui
DEPOSIÇÃO
Tipos de fluxo
Fluxo unidirecional = fluxo em uma direção (na verdade flui em um sentido)
Fluxo estável = fluxo unidirecional que não varia a velocidade com o tempo.
Fluxo laminar = fluxo unidirecional que não varia a sua direção e velocidade com o tempo
Fluxo turbulento = fluxo unidirecional que varia a sua direção e velocidade com o tempo
Tipos de fluxo
Fluxo unidirecional = fluxo em uma direção (na verdade flui em um sentido)
Fluxo estável = fluxo unidirecional que não varia a velocidade com o tempo.
Fluxo laminar = fluxo unidirecional que não varia a sua direção e velocidade com o tempo
Fluxo turbulento = fluxo unidirecional que varia a sua direção e velocidade com o tempo
Tipos de fluxo
Número de Reynolds (Re)
Variáveis importantes no transporte: tamanho do grão, velocidade da corrente e
profundidade da água
O número de Reynolds, para canais, que relaciona esses parâmetros é dado pela fórmula:
Re é um número adimensional que distingue o fluxo laminar do turbulento
Re é a razão entre a força impulsora e a retardadora do movimento
Re < 500 Fluxo laminar
500 Re 2000 Fluxo de transição
Re > 2000 Fluxo turbulento 
Estabeleceu a dinâmica do comportamento físico dos 
fluidos. 
Tipos de fluxo
•Formados por misturas de sedimentos e água 
que resulta em fluido de alta viscosidade e 
densidade. 
• Pode sustentar fragmentos de grandes 
dimensões
•Linhas de fluxos homogêneas, paralelas entre 
si
• Formam depósitos maciços
• Raros em fluxos aquosos
• Debris flow, fluxos gravitacionais de massa
•Fluido de baixa densidade e viscosidade.
•Linhas de fluxos heterogêneas, que mudam
continuamente de direção e transferem
massa em todos os lados no sentido do fluxo.
• Velocidade pode ser alta e varia em curtos
intervalos de tempo.
•Maioria dos depósitos (fluviais, marinhos e
eólicos)
• Formam estruturas sedimentares
Fluxo laminar Fluxo turbulento
• Gravidade é o mecanismo mais
simples de transporte de sedimentos.
• Inclui o movimento das partículas sob
a gravidade abaixo de um declive.
• Queda de rocha gera pilha de
sedimento até a base da superfície
inclinada, consistindo principalmente
de sedimentos grossos.
Agentes de transporte principais
Gravidade
Agentes de transporte principais
• Água
• O mais significativo de todos os mecanismos de transporte.
• A água flui na superfície terrestre em canais e como fluxo.
• Estes fluxos podem ser suficientemente fortes para transportar ao longo da
base do fluxo e material mais fino em suspensão.
• O material pode ser transportado em centenas ou milhares de km antes de
ser depositado.
Agentes de transporte principais
• Água
• Gelo
• O gelo pode ser considerado como um fluido porque sobre períodos de
tempo longos move-se através da superfície de terra.
• O gelo é capaz de transportar grandes quantidades de detritos clásticos.
• O movimento de detritos por gelo é significativo ao redor das calotas polares
e em áreas montanhosas com geleiras
Agentes de transporte principais
Agentes de transporte principais
Gelo
Ar
• Vento soprando sobre a terra pode pegar poeira e areia e levá-lo grandes
distâncias.
• A capacidade do vento para transportar material é limitada pela baixa densidade
de ar.
Agentes de transporte principais
Dunas no Deserto do Saara Vento transportando grãos de areia. 
Cazaquistão
Classificação de estruturas sedimentares
• As estruturas sedimentares são classificadas com base na natureza de
seus processos genéticos
Estruturas Físicas
Estruturas Químicas
Estruturas Biológicas
Classificação de estruturas sedimentares
Estruturas Físicas
 Estruturas pré-deposicionais: são formadas em tempo anterior à
sedimentação e são de caráter predominantemente erosivo.
Ex.: marcas de sola, discordâncias.
 Estruturas sindeposicionais: são aquelas produzidas durante a deposição dos
sedimentos, sendo também denominadas primárias.
Ex.: estratificações cruzadas e as tramas gradacionais.
 Pós-deposicionais: formadas após a deposição do sedimento, tendo um
caráter predominantemente deformacional, sendo também designadas como
secundárias.
Ex.: Gretas de contração
Classificação de estruturas sedimentares
Estruturas Físicas
 Estruturas pré-deposicionais
Marcas de sola
Estruturas erosivas, formadas na base de sedimentos arenosos que se depositam 
sobre fundos lamosos. 
Classificação de estruturas sedimentares
Estruturas Físicas
 Estruturas pré-deposicionais
Discordâncias
 Superfícies que representam contatos abruptos em seções verticais
dentro de depósitos sedimentares e entre estes e seus substratos.
 Indicam a atuação de eventos geológicos distintos, separados por
superfícies temporais (hiatos), significando uma quebra ou
interrupção na continuidade do registro geológico.
Tipos:
 1) Não conformidade
 2)Paraconformidade
 3) Disconformidade
 4) Discordância angular e erosiva
Sucede quando na ausência de uma unidade geológica se associa uma
deformação tectônica.
Classificação de estruturas sedimentares
Estruturas Físicas
 Estruturas pré-deposicionaisDiscordância angular: 
Sucede quando as camadas sedimentares sobrepõem-se as rochas
cristalinas (ígneas e metamórficas)
Classificação de estruturas sedimentares
Estruturas Físicas
 Estruturas pré-deposicionais
Não conformidade 
Superfície erosional entre duas sequências distintas de rochas não
dobradas, indicando mudanças na sedimentação
Classificação de estruturas sedimentares
Estruturas Físicas
 Estruturas pré-deposicionais
Disconformidade = descontinuidade estratigráfica
Quando duas sequências de rochas são virtualmente as mesmas, separadas
por uma superfície sutil de erosão, que, muitas vezes, pode ser
reconhecida apenas por critérios micropaleontológicos.
Classificação de estruturas sedimentares
Estruturas Físicas
 Estruturas pré-deposicionais
Paraconformidade
Classificação de estruturas sedimentares
Estruturas Físicas
 Estruturas sin-deposicionais
Estrutura maciça
Conceitos Gerais
Camada: unidade litológica que pode variar de espessura de 1cm até dezenas
de metros.
Acamamento: Superfície do topo ou base da camada
• Representa a mudança na natureza da sedimentação, ou uma superfície de
não-deposição ou superfície de erosão.
Acamamento
• Características que distinguem o acamamento
1) Diferença do tamanho do grão
2) Diferença na composição
3) Forma dos grãos
4) Orientação
5) Zonas de grandes ou pequenas concentrações de componentes
individuais (clastos ou fósseis em sedimentos homogêneos).
Conceitos Gerais
As camadas podem ser subdivididas
Estratos = mais espessas que 1 cm
Lâminas = espessura menor que 1 cm
Lamination
Conceitos Gerais
Laminação (< 1 cm)
set (conjunto)
set
set
Coset (conjuntos de conjuntos)
coset
coset
coset
set
Conceitos Gerais
Geometria das camadas
Geometria das camadas
Classificação de estruturas sedimentares
Estruturas Físicas
 Estruturas sin-deposicionais
Estratificação gradacional = variação no tamanho do grão
• O tamanho do grão na camada é em
geral variável e pode mostrar um
padrão de uma diminuição do
tamanho do grão da base para o topo,
formando uma gradação normal.
• O padrão de aumento do tamanho do
grão da base para o topo é chamado
de gradação reversa.
Classificação de estruturas sedimentares
Estruturas Físicas
 Estruturas sin-deposicionais
Estratificação gradacional = variação no tamanho do grão
Comum Fluvial
Classificação de estruturas sedimentares
Estratificação gradacional = variação no tamanho do grão
Formação da estratificação gradacional
Classificação de estruturas sedimentares
Estruturas Físicas
 Estruturas sin-deposicionais
Estratificação e laminação plano-paralela
Classificação de estruturas sedimentares
Estruturas Físicas
 Estruturas sin-deposicionais
Estratificação e laminação cruzada
• É uma estratificação que está localmente
em algum ângulo com a estratificação
global como consequência de alterações
na geometria da superfície de deposição
durante a deposição.
• Em escala vertical varia de milímetros a
muitos metros, e a geometria é muito
variada.
• É provavelmente a mais utilizada para a
interpretação de aspectos físicos de
ambientes sedimentares.
• Pode ser classificada em estratificação
cruzada ou laminação cruzada.
A estratificação
cruzada forma-se
quando os grãos
são depositados
sobre o plano mais
íngreme e
inclinado no
sentido da
corrente (para
jusante) de uma
duna ou marca
ondulada
Estratificação e laminação cruzada
Classificação de estruturas sedimentares
Classificação de estruturas sedimentares
Estruturas Físicas
 Estruturas sin-deposicionais
Estratificação e laminação cruzada
Tabular
Tangencial
Acanalada
Herringbone
Estratificação cruzada tabular
Estratificação cruzada tangencial
Dunas com crista ondulada. 
Estratificação cruzada 
acanalada.
Estrutura espinha de peixe (herringbone cross stratificatrion).
Padrão Bipolar
Classificação de estruturas sedimentares
Estruturas Físicas
 Estruturas sin-deposicionais
Imbricação de clastos
•Quando a pressão da água 
supera a resistência inercial 
do seixo, o movimento será 
uma trajetória no sentido da 
corrente, onde o clasto será 
rolado e arrastado no fundo 
até encontrar um obstáculo. 
.
Produzidas por fluxos oscilatórios (wave ripples).
Os grãos movem-se por tração no fundo, pelo vai e vem da onda.
3. WAVE RIPPLES 
FORMATION 
Classificação de estruturas sedimentares
Estruturas Físicas
Marcas de onda
Classificação de estruturas sedimentares
Estruturas Físicas
Marcas de onda
Classificação de estruturas sedimentares
Estruturas Físicas
Marcas de onda
Classificação de estruturas sedimentares
Estruturas Físicas
 Estruturas pós-deposicionais
Gretas de contração
Classificação de estruturas sedimentares
Estruturas Físicas
 Estruturas pós-deposicionais
Estiolito
Material insolúvel
(frequentemente rico
em matéria orgânica)
que torna-se
concentrado ao longo
do limite da zona da
rocha dissolvida. São
comuns em rochas
carbonáticas.
Classificação de estruturas sedimentares
Estruturas Físicas
 Estruturas pós-deposicionais
Clastos pingados (dropstones) e estrias glaciais
Classificação de estruturas sedimentares
Estruturas Biológicas
Icnitos
Formadas pela ação de organismos (vegetais e animais), seja na forma de vestígios 
de pegadas e escavações que modificam a natureza original do sedimento, seja na 
forma de bioestratificação, resultante das atividades de organismos.
Classificação de estruturas sedimentares
Estruturas Químicas
 São de origem secundária, sendo formadas após a deposição da rocha durante a 
diagênese.
 Ocorrem quando soluções aquosas são relativamente enriquecidas em cátions, 
concentrando elementos químicos que atingem o ponto de saturação e se 
precipitam, formando vários tipos de estruturas. 
Classificação de estruturas sedimentares
Estruturas Químicas
Concreções e nódulos septarianos
Classificação de estruturas sedimentares
Estruturas Químicas
Oólitos e pisólitos
(0,2 e 1,0 mm). 
(>2 mm) PISÓLITO 
Classificação de estruturas sedimentares
Estruturas Químicas
Espeleotema
Estruturas sedimentares
Estruturas Geopetais
Qualquer feição da rocha que indica a relação de topo e base do tempo de
formação da rocha.
 Define a direção em que as camadas são mais jovens (empilhamento
estratigráfico),
 Pode ser para cima ou para baixo ou no sentido de uma direção geográfica.
 Importante na definição de anticlinais e sinclinais.
Mais antigo
Mais novo
Necessário conhecer a 
ordem estratigráfica
INDICADORES GEOPETAIS
Importância:
INDICADORES GEOPETAIS
Estratificação cruzada Estratificação gradacional
Ripples Pillow Lavas
Estratificação cruzada
Concavidade 
Up
Direção do fluxo
Y
Older
Younger
Gradação
Y
Older
Younger
• Diminui a energia com a sedimentação
•Ex: depósitos de inundação, correntes turbidíticas
Gradação
Y
Older
Younger
Marcas de onda
• Ripples simétricas indicam 
correntes biderecionais 
Concave = up
• Ripples assimétricas 
indicam correntes 
unidirecionais
Y
Gretas de contração
5 cm
• Mud cracks
Pillow lava
Y
Superfície curvada 
para cima
“V “ 
encaixe
Direção do 
fluxo
Direção do fluxo
Topo