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Geologia para Engenharia Unidade 7 Sedimentos e processos sedimentares Rafael Sathler UNIDADE 7 - SEDIMENTOS E PROCESSOS SEDIMENTARES 7.1 - Transporte e deposição de sedimentos 7.2 - Do sedimento à rocha sedimentar 7.3 - Transporte químico; transporte mecânico 7.4 - Processos oceânicos e a fisiografia dos fundos marinhos Ciclo supérgeno Erosão, transporte e sedimentação Rochas e minerais sofrem ação de agentes de erosão e transporte. Podem permanecer “in situ” ou transportar-se, depositando-se a jusante. Solos residuais e transportados: comportamentos diferentes. Erosão, transporte e deposição Erosão: Remoção das partículas produzidas pelo intemperismo, sob a ação de agentes de transporte como água, vento, gelo e ação da gravidade. Transporte: Mecânico: suspensão, saltação, arrasto, rolamento e tração. Químico: dissolução. Deposição: Clásticos: transporte sobrepujado pela ação da gravidade. Químicos: supersaturação do soluto. Biogênicos: atividade ou morte de organismos. Transporte de sedimentos clásticos ou detríticos Escala Granulométrica (tamanho ou fração) Agentes de Transporte Agentes erosivos e de transporte água (hídrico) gelo (glacial); neve (nival); vento (eólico); flora (fitogênico); fauna (zoogênico); homem (antrópico); mares (correntes marinhas e ondas) gravidade (movimento de masssa). Agente eólico Água Agente hídrico Gelo Agente glacial Transporte mecânico O grão (detrito ou clasto) pode sofrer alterações: Físicas: Texturais Redução do tamanho; Arredondamento. Químicas: Mineralógicas; Leves mudanças na superfície de fratura/clivagem; Completa transformação ou dissolução. Transporte químico “Não há carregamento de material sólido” Água: Dissolve os íons; Desloca-se até o ambiente de deposição; Deposita os sedimentos: íons se recombinam e precipitam sólidos. Transformação de íons em sedimentos: Precipitação química: evaporitos. Ação de organismos vivos: carapaças de moluscos, excreção. Sedimentos que não são grãos Transporte Químico – Material que dissolve: solvente – Material dissolvido: soluto Transformação do soluto em sedimento – Precipitação química (ex.: evaporito) – Ação de organismos vivos (ex.: carapaça de moluscos) – Precipitação induzida por biota (ex.: mudança na concentração de CO2) Fisiografia dos oceanos A área da litosfera recoberta pelos oceanos representa cerca de 70% da superfície total. ►Oceano pacífico → 53% da área oceânica ►Oceano índico → 24% da área oceânica ►Oceânico atlântico → 23% da área oceânica Tectônica global Responsável em grande medida pela movimentação e distribuição das massas continentais e bacias oceânicas. ►Dorsais oceânicas ►Margens continentais ativas ►Margens continentais passivas A orientação e forma dessas grandes unidades de relevo controlam a circulação oceânica e a distribuição de sedimentos no ambiente marinho. Tipos de margens tectônicas Margens passivas – podem estender-se por até 160 km de largura (como no litoral sudeste brasileiro), sendo contínuas e largas. Margens ativas – larguras reduzidas (fossas submarinas) = Peru e Chile. Fisiografia de margens passivas Baixa pressão e temperatura (baixas tensões) – ambiente sedimentar. Relevo suave, sobretudo na plataforma = deposição terrígena Relevo abrupto no talude = movimentos gravitacionais Distância da planície = deposição carbonática Fossa oceânica (pelágica) = deposição de organismos marinhos Tendência horizontal granodecrescente Nas margens continentais predominam partículas terrígenas transportadas por tração (grânulos, areias) ou suspensão (siltes, argilas). Apesar do predomínio terrígeno, a alta produtividade biológica gera volumes significativos de sedimentos biogênicos. Em bacias oceânicas profundas sedimentos terrígenos formam-se por argilas em suspensão desde desembocaduras de grandes rios Oscilações do nível do mar Oscilações do nível do mar (relativas e absolutas) expõe as plataformas continentais, transformando-as em planícies costeiras onde se estabelecem prolongamentos de drenagem continental. Ciclos de progradação e retrogradação O nível de base controla o espaço disponível para sedimentos: (A) em regressões do mar, o espaço é reduzido, o sedimento prograda (B) em transgressões do mar, o espaço é grande, ocorre retrogradação. Princípio básico e fundamental que rege toda a sedimentação em uma bacia Tendência vertical Granocrescente (fino na base, grosso no topo) Tendência vertical granodecrescente (grosso na base, fino no topo) Progradação e retrogradação Uma progradação normal (A) é seguida por um pulso transgressivo (B), que cobre grande parte da área costeira com sedimentos de offshore. Após o evento transgressivo, a progradação normal continua (C). Desta forma, geram-se pacotes de sedimentos delimitados por superfícies de inundação O predomínio de partículas biogênicas ocorre em assoalhos de bacias oceânicas onde o ingresso de material terrígeno é limitado. Depósitos autigênicos (precipitação marinha) podem ser encontrados nas margens continentais ou assoalhos de bacias oceânicas que possuam condições físico-químicas adequadas à cristalização dos minerais. Os depósitos de sedimentos vulcanogênicos predominam em áreas de atividade magmática (cadeias oceânicas e hots-spots).
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