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Universidade Federal Fluminense Instituto de Geociências Fundamentos de Mineralogia e Petrologia 2018.1 – Turma A1 Prof. Susanna Sichel Sedimentologia 18 de Junho de 2018 Niterói, RJ Luiza Ribeiro Ursula Belem Fabrício Cardoso Bernardo Russomano 2 Índice Introdução.....................................................................................3 Rochas sedimentares.................................................................3 Litificação.......................................................................................3 Intemperismo...............................................................................3 Como as rochas sedimentares se formam?.......................4 Tipos de rochas sedimentares................................................5 Estruturas sedimentares............................................................6 Ambiente Fluvial..........................................................................9 Ambiente Marinho.....................................................................16 Ambiente Lacustre.....................................................................19 Ambiente Deltáico.....................................................................21 Ambiente Glacial........................................................................23 Ambiente Desértico..................................................................24 Referências..................................................................................29 3 Introdução Sedimentologia: estudo científico das rochas sedimentares e dos processos pelos quais são formadas. Rochas Sedimentares São as rochas derivadas de partículas de outras rochas já existentes, as quais se solidificam com o passar do tempo. As rochas sedimentares recebem esse nome pois são formadas durante um longo período, por meio de processos físicos, químicos e biológicos. Dessa forma, são acumulados sedimentos (resíduos) que geram diversos estratos ou camadas. Elas são provenientes de outros tipos de rochas que, com o passar do tempo, foram sendo constituídas pelo processo de erosão: pela ação do vento, chuva, gelo, mares, rios, dentre outros. As rochas sedimentares representam mais da metade das rochas da Terra e tem uma grande importância para estudos de variações ambientais ao longo do tempo geológico. Outrossim, são os fatores fosselíferos preservados nessas rochas que apresentam a chave para a compreensão da origem e evolução da vida. Alem dessas grandes importâncias para a humanidade, é possível evidenciar o seu fator econômico que destaca-se sua utilização em construção civil e o fator de ser rocha fonte para petróleo e hidrocarbonetos. Exemplos de Rochas Sedimentares: ❖ Areia ❖ Arenito ❖ Argila ❖ Sal-Gema ❖ Calcário ❖ Gesso ❖ Carvão Mineral Litificação: é um conjunto complexo de processos que convertem sedimentos em rocha consolidada. Graças, principalmente, à pressão exercida pelos sedimentos acumulados nos vários tipos de erosão. Intemperismo: também conhecido como meteorização, consiste na alteração física e química das rochas e de seus minerais. É um importante agente no processo de formação de solos e modelador do relevo. 4 Existem dois tipos de intemperismo: Intemperismo químico: Quebra da estrutura química dos minerais que compõe a rocha ou sedimento (material de origem). As rochas, então, sofrem um processo de decomposição. A intensidade deste intemperismo é relacionada com a temperatura, pluviosidade e vegetação, ocorrendo principalmente nas regiões intertropicais. Intemperismo físico: Desagregação ou desintegração do material de origem (rocha ou sedimento) sem que haja alteração química dos minerais constituintes. Ele, portanto, causa uma desagregação de fragmentos cada vez menores, conservando as características de seus minerais, aumentando a superfície de contato dos fragmentos, o que colabora com o intemperismo químico. Em regiões desérticas e de clima semiárido esse processo é mais intenso. Dentre os fatores que influenciam o intemperismo, tem-se, principalmente: Clima: principal agente do intemperismo, pois ele determina a quantidade de chuva e temperatura que atingirá a rocha, alterando quimicamente seus minerais. O clima também determina a quantidade de ventos, o que altera fisicamente as rochas. Relevo: Ele determina o fluxo de água e sua infiltração no solo. Em terrenos mais íngremes, a infiltração da água no solo será baixa, enquanto que em superfícies mais aplainadas ela será maior. Isso é importante, pois quanto mais tempo de contato entre água e rocha, mais reações químicas, aumentando assim a intensidade do intemperismo. Existem também outros fatores que influenciam o intemperismo, tais como a composição mineral das rochas, o tempo cronológico, cobertura vegetal e a rocha-mãe. Como as rochas sedimentares se formam? Sabemos que a formação das rochas sedimentares acontece pela junção de inúmeros sedimentos. No entanto, essa união de pequenas partículas manifesta-se em duas etapas denominadas, respectivamente, por sedimentogênese e diagênese. Sedimentogênese: ocorre através da sucessão dos processos de meteorização, erosão, transporte e sedimentação. Apesar dessa série de nomes, é um processo simples e de fácil compreensão. Vejamos: 5 Diagênese: ocorre após a sedimentogênese e engloba uma série de processos físico-químicos responsáveis por dar coesão aos sedimentos, formando, assim, as rochas sedimentares propriamente ditas. Ela manifesta-se a partir dos processos de compactação e cimentação. A compactação ocorre quando as várias camadas de sedimentos vão sendo depositadas umas sobre as outras. Assim, o peso e a pressão exercidos sobre as camadas mais inferiores agem no sentido de compactar as partículas de rochas então dispersas. Em seguida, durante a cimentação, as camadas desidratam-se e unem-se, formando, finalmente, as rochas. Erosão, intemperismo,transporte, sedimentação são processos muito importantes para a formação de rochas sedimentares. Esses processos têm os sedimentos como seu principal aliado, pois a partir de sua origem determina-se a sua classificação ,como sedimentos Clásticos, sedimentos Químicos ou Bioquímicos. ❖ Rochas Sedimentares Clásticas: oriundas do acúmulo de partículas de rochas já existentes. ❖ Rochas Sedimentares Químicas: oriundas de restos de minerais e de processos químicos. ❖ Rochas Sedimentares Orgânicas: oriundas de restos de animais. Soma-se a isso, a acumulação dos mesmos em um determinado local acarretando uma variação de temperatura, onde fenômenos da diagênese ou de litificação ocorrem (formação das rochas). Os locais mais comuns que ocorrem tais fenômenos são em lagos, baías, lagunas, estuários, deltas e fundo oceanos. Vale ressaltar que por mais que as classificações das rochas sedimentares dão prioridade maior ao processo de formação a constituição material também conta, com isso classificando-as como dentríticas, quimiogênicas e biogênicas. ❖ Rochas sedimentares detríticas - predominantemente constituídas pelos detritos de outras rochas, resultante do processo conhecido como "meteorização" de outras rochas já existentes. As sedimentares detríticas apresentam-se de duas formas, podendo ser: o não consolidadas, como depósito de balastros, areias, siltes e argilas, e o consolidadas, formadas pela consolidação destes mesmos sedimentos detríticos por diagênese.6 ❖ Rochas sedimentares quimiogênicas - originárias do processo de precipitação de minerais em solução. Neste grupo temos o calcário, o gesso e o sal-gema. ❖ Rochas sedimentares biogênicas - são rochas constituídas de sedimentos de origem biológica, resultado dos restos físicos de seres vivos ou resultantes de sua atividade. Exemplos de rochas sedimentares biogênicas são o calcário e o carvão. As rochas sedimentares representam mais da metade das rochas da Terra e tem uma grande importância para estudos de variações ambientais ao longo do tempo geológico. Outrossim, são os fatores fosselíferos preservados nessas rochas que apresentam a chave para a compreensão da origem e evolução da vida. Alem dessas grandes importâncias para a humanidade, é possível evidenciar o seu fator econômico que destaca-se sua utilização em construção civil e o fator de ser rocha fonte para petróleo e hidrocarbonetos. Estruturas Sedimentares As estruturas sedimentares são um importante atributo das rochas sedimentares, estas ocorrem nas superfícies superior e inferior das camadas. Podem ser usadas para deduzir os processos e as condições de deposição, as direções das correntes que depositaram os sedimentos, e em áreas de rochas dobradas o sentido do estrato. Elas desenvolvem-se por meio de processos físicos, químicos, antes, durante e depois da deposição, e por meio de processos biogênicos. Estruturas Erosivas As estruturas desse grupo são turboglifos, sulcos e marcas de instrumentos que ocorrem na superfície inferior (sola) das camadas, estruturas de corte em geral e canais. ❖ Turboglifos: são facilmente identificáveis a partir de sua forma, eles são alongados a triangulares, com uma terminação arredondada ou pontiaguda contra a corrente; eles se abrem no sentido da corrente. Em seção, eles são assimétricos, com a parte mais profunda terminando no sentido contra a corrente. ❖ Contramarcas de sulcos: são cristas alongadas sobre a superfície inferior das camadas, variando em largura desde poucos milímetros até dezenas de centímetros. 7 ❖ Marcas de objeto : estas marcas formam-se quando objetos que estão sendo carregados pela corrente entram em contato com a superfície de sedimentação. ❖ Marcas de escavação e superfície de erosão: estas estruturas são formadas por correntes de erosão, ocorrem sempre que as correntes são suficientemente fortes para os erodir através dos sedimentos subjacentes. ❖ Canais: são estruturas de escala ampla, com extensão variando de metros até quilômetros que ocorrem geralmente em sítios de transporte de sedimentos por períodos relativamente longos. Estruturas Deposicionais Neste grupo encontram-se os acamamentos, laminação, estratificação cruzada, marcas de onda, greta de ressecamento. ❖ O acamamento, ou estratificação, é uma feição comum dos sedimentos e das rochas sedimentares. As camadas paralelas de diferentes tamanhos de grão ou composição indicam sucessivas superfícies deposicionais. O acamamento pode ser delgado, com espessura da ordem de milímetros, centímetros ou mesmo metros. ❖ A estratificação cruzada consiste em conjuntos de material estratificado, depositado pelo vento ou pela água, nos quais as lâminas inclinam-se em relação à horizontal segundo ângulos de até 35°. Os estratos cruzados formam-se quando os grãos são depositados sobre os planos mais inclinados, no sentido da corrente (a jusante), das dunas de areia sobre o solo, ou das barras arenosas em rios e sob o mar. A estratificação cruzada em dunas arenosas depositadas pelo vento pode ser complexa, como resultado da rápida mudança das direções do agente de transporte. A estratificação cruzada é comum em arenitos e é também encontrada em cascalhos e alguns sedimentos carbonáticos. Exemplos: Estratificação cruzada espinha de peixe (herringbone) e estratificação cruzada por ondas (hummocky). ❖ A estratificação gradacional é muito comum em sedimentos do talude continental e marinho profundo depositados por uma variedade especial de corrente de fundo chamada corrente de turbidez. Cada camada numa estratificação gradacional progride desde grãos grossos na base até grãos finos no topo. ❖ As marcas onduladas ou ondulações são dunas de areia ou silte muito pequenas cuja dimensão mais longa está em ângulo reto com a corrente. Elas formam cristas, ou corrugações, pequenas e estreitas, geralmente de apenas um ou dois centímetros de altura, separadas por calhas mais largas. 8 Essas estruturas sedimentares são comuns tanto em areias modernas como em arenitos antigos. Estrutura maciça : camada que não apresenta estrutura interna. ❖ Estratificação flaser, lenticular, wavy – ondulações areno-siltosas com deposição de argila e laminações cruzadas. ❖ Gretas de contração e pingos de chuva – exposição subaérea de camada argilosa causando fendas de ressecamento. Pequenas impressões causadas por pingos de chuva. Estruturas pós-deposicionais ❖ Escorregamentos e deslizamentos: Falhamentos sin sedimentares provocam escorregamentos e deslizamentos de sedimentos recém- depositados, com formação de brechas e camadas contorcidas. ❖ Camadas convolutas: são estruturas de deformação plástica, com dobras atectônicas devido à compactação. Estrutura de carga e psedonódulos ocorrem na interface areia/lama, com projeções da areia mole, devido a compactação. Estruturas de escape de fluidos são dish (prato) e pilar. ❖ Diques de arenito (diques clásticos): são projeções verticais de areia penetrando em camadas superiores/inferiores. São formados por preenchimento ou injeção. ❖ Estrutura em prato: Estas estruturas consistem em lâminas encurvadas com a concavidade para cima, geralmente com largura de poucos centímetros, as quais podem estar separadas por zonas sem estruturas (os pilares). ❖ Brecha intraformacional: durante a compactação, algumas camadas são afinadas e rompidas com os fragmentos originando brechas sedimentares. Erosão e sedimentação rápida também gera brecha intraformacional (ver desenho). ❖ Nódulos: formam-se geralmente após a deposição de sedimentos; de fato a maior parte dos nódulos é de porções locais de cimentação. ❖ Estruturas biogênicas (bioturbações): feições produzidas pela atividade em vidas dos animais nos sedimentos moles ou na superfície das camadas (pistas, tubos, perfurações). Icnologia ou traços fósseis. ❖ Estruturas sedimentares químicas: são resultado da diagênese: concreções, nódulos, estilolitos, cone em cone e septárias. 9 Ambientes Deposicionais Ambiente Fluvial Os rios representam, sem dúvida, um dos mais importantes agentes geológicos que desempenham papel de grande relevância no modelado do relevo, no condicionamento ambiental e na própria vida do ser humano (Suguio, 2003). Assim como a água constitui o principal agente do intemperismo e erosão, são os rios os agentes mais importantes no transporte dos materiais intemperizados das áreas elevadas para as mais baixas dos continentes e para o mar (Christofoletti, 1980). O sistema deposicional fluvial corresponde, no essencial, à drenagem das águas de escorrência, canalizadas em leitos principais, transportando carga sólida(de fundo e de suspensão) e carga em solução. Rios Os rios são cursos naturais de água que se deslocam de um ponto mais alto (nascente) até atingirem a foz (no mar, em um lago, pântano ou outro rio). Esses cursos de água, conforme a frequência com que a água ocupa as drenagens, podem ser classificados em: perenes, intermitentes (temporários) ou efêmeros. ❖ Perenes: são rios quecontêm água todo o tempo, durante o ano inteiro. Eles são alimentados por escoamento superficial e subsuperficial. Este último proporciona a alimentação contínua, fazendo com que o nível do lençol subterrâneo nunca fique abaixo do nível do canal. A maioria dos rios do mundo é perene. ❖ Intermitentes (temporários): rios por onde escorre água por ocasião da estação chuvosa, porém, no período de estiagem, esses rios desaparecem. Os rios intermitentes, também chamados de temporários, são alimentados por escoamento superficial e subsuperficial. Eles desaparecem temporariamente no período de seca porque o lençol freático se torna mais baixo do que o nível do canal, cessando sua alimentação. ❖ Efêmeros: os rios efêmeros se formam somente por ocasião das chuvas ou logo após sua ocorrência. São alimentados exclusivamente pela água de escoamento superficial, pois estão acima do nível do lençol freático (água subterrânea). No que diz respeito às relações da drenagem com as águas de subsuperfície os rios podem ser: ❖ Efluentes: rios que recebem contribuição de água do subsolo e aumentam sua vazão em direção à jusante. São característicos de regiões úmidas. 10 ❖ Influentes: rios que perdem água para o subsolo (infiltração), além da perda por evaporação. Eles diminuem sua vazão em direção à jusante e podem secar antes de atingir o mar. São típicos de climas áridos. Erosão Fluvial Refere-se ao trabalho de remodelamento do relevo exercido pelos rios nas vertentes e interflúvios. A erosão fluvial é fortemente controlada pela geologia (litologia e estrutura) e pelo clima. Ciclo de Erosão O conceito de ciclo de erosão foi sistematizado por David (1899), que propôs os estágios sucessivos de evolução denominados de juventude, maturidade e senilidade. ❖ Juventude: é caracterizado por vale em “V”, fluxo torrencial, carga sedimentar pouco volumosa, mas muito grossa. ❖ Maturidade: é atingido com a diminuição do gradiente e com vales mais largo. ❖ Senilidade: corresponde a amplos vales e extensas planícies de inundação. Os principais fatores controladores da dinâmica fluvial e da consequente dinâmica deposicional são: ❖ Litologia regional - Tipo e abundância de carga sólida; ❖ Tectônica – Relevo, declive e encaixe; ❖ Clima - Alteração e hidrologia (quanto e quando). Sedimentação Fluvial As características dos sedimentos transportados por um rio dependem, principalmente, de fatores como a velocidade média da corrente (produto da declividade média), tipo de material fonte, clima e cobertura vegetal 11 da bacia de drenagem, especialmente da mata ciliar imediatamente adjacente aos cursos de água. Estes fatores estão bastante interligados e em estudos geomorfológicos e hidrológicos se torna difícil a compreensão destas relações quando vários destes fatores variam espacial e temporalmente dentro da bacia de drenagem. Num sistema fluvial, a erosão predomina nos setores a montante, o transporte nos setores intermediários e a sedimentação mais a jusante, associada à perda de declive e de energia. No entanto, erosão, transporte e sedimentação coexistem quase sempre no espaço e no tempo, sendo o seu balanço variável ao longo da rede hidrográfica. Granulometria: Diminui com a distância da área fonte. Selecionamento: Aumenta com o comprimento e a história do transporte. Transporte O transporte e a deposição dos sedimentos fluviais são comandados pelas leis da hidrodinâmica. Em canais abertos, podem ser encontrados vários tipos de movimento de fluidos. Entre eles, destacam-se os fluxos laminares e os turbulentos, cujas características variam muito em função de certos parâmetros adimensionais. ❖ Fluxo laminar – a água corrente exibe este tipo de fluxo, quando as “camadas de fluido” deslizam uma sobre as outras, sem que ocorra mistura entre elas. ❖ Fluxo turbulento – é originado quando, através das linhas de fluxo, verificam-se flutuações de velocidades que excedem um valor crítico. Essas flutuações são causadas por redemoinhos produzidos quando a água passa por obstáculos ou irregularidades de contornos rugosos existentes no fundo. Uma partícula, em 12 suspensão numa corrente turbulenta, não segue uma trajetória uniforme e suave, mas move-se para cima e para baixo, de um lado para outro e mesmo para montante. Transporte de Sedimentos • Arrasto e rolamento • Saltação • Suspensão Processos Fluviais ❖ Carga dissolvida: transporte por solução química. Depende dos fatores como vegetação, solo, rocha etc. Transportada na mesma velocidade da água. ❖ Carga em suspensão: Constitui-se de partículas finas (silte e argila), que se conservam suspensas na água até a velocidade do fluxo decrescer (fluxo turbulento) ❖ Carga do leito do rio: formada por partículas de tamanhos maiores (areia e cascalho) que saltam ou deslizam ao longo do leito fluvial. Formas Deposicionais ❖ Planicie de Inundação: Forma mais comum de deposição fluvial; Formada a partir dos detritos depositados durante as cheias dos rios; Faixa do vale fluvial composta de sedimentos aluviais bordejando o curso de água e periodicamente inundada ;O tamanho da planície é proporcional a descarga do rio. ❖ Terraços Fluviais: Representam antigas planícies de inundação que foram abandonadas; Patamares aplainados, de largura variada, limitados por uma escarpa em direção ao curso do de água; Formação ligada às alterações climáticas e geológicas. 13 ❖ Leques Aluviais: É um corpo de sedimentos com formato de cone que radia encosta abaixo a partir do fronte da montanha; Possui até 100km de raio; Desenvolve-se onde há certa abundancia de sedimentos; Em clima árido, o conjunto de leques podem formar as “bajadas” Figura: Leque aluvial. Bacia Hidrográfica Área ou região de drenagem de um rio principal e seus afluentes. É a porção do espaço em que as águas das chuvas, das montanhas, subterrâneas ou de outros rios escoam em direção a um determinado curso d'água, abastecendo-o. Padrões de Drenagem A bacia hidrográfica apresenta internamente variações na forma da rede de drenagem. Segundo Christofoletti, 1974, os padrões de drenagem podem ser classicados como: Esquema: Padrões de Drenagem. Ou quanto ao escoamento: ❖ Endorreica: O rio corre para dentro do continente. ❖ Exorreica: O rio corre para fora do continente. ❖ Arreica: O rio não possui uma direção certa, simplesmente desaparece por evaporação ou por infiltração (existem rios que desaparecem no meio do deserto). 14 ❖ Criptorreica: Caracterizada por rios subterrâneos, como em áreas calcárias (grutas). ❖ Bodeica: Quando se vai a uma boda o ato mais comum é o de drenar. Tipos de Canais Fluviais ❖ Retilíneo: Os canais retilíneos verdadeiros são muito raros na natureza, pois, em geral, eles exibem uma sinuosidade desprezível devida ao desenvolvimento de barras laterais. Eles tem essa configuração por que geralmente correm em relevos com declividade acentuada; as águas escoam com grande velocidade e os desvios tendem a ser pequenos. ❖ Canal meandrante: adquire essa feição por atravessar relevos planos, onde a baixa declividade e a consequente pequena velocidade de escoamento das águas tornam os desviosmais acentuados. ❖ Canal anastomosado: em relevos com a presença de vários morros, colinas ou pequenas elevações, os cursos d’água se dividem e se entrelaçam, constituindo um rio sem canal principal. ❖ Canal entrelaçado: Os canais entrelaçados são excepcionalmente bem desenvolvidos em planícies de lavagem, leques aluviais e deltaicos. São caracterizados por sucessivas divisões e reuniões de canais, que contornam barras arenosas ou cascalhosas de sedimentos aluviais. As barras formadoras de múltiplos canais podem ficar expostas durante as estiagens e submersas nas enchentes. Esquema: Tipos de canais fluviais 15 Meandro Abandonado Margens côncavas que sofrem ação erosiva, a zona é estrangulada pela formação e desenvolvimento de bancos sedimentares, desligando parte do curso. Barra em pontal Corrente que erode a parte externa(corrente mais forte) e deposita na interna(corrente mais lenta). Tipos de Leito Corresponde ao espaço ocupado pelo escoamento das águas e pode ser divido em: ❖ Leito de vazante: utilizado para o escoamento das águas baixas. ❖ Leito menor: bem delimitado, encaixado entre as margens. O escoamento das águas nesse leito tem a frequência suficiente para impedir o crescimento da vegetação. ❖ Leito maior (planície de inundação): regularmente ocupado pelas cheias (periódico ou sazonal) ou em intervalos irregulares (excepcional) 16 Ambiente Marinho O ambiente marinho apresenta vários tipos de classificações baseado em penetração de luminosidade e a estratificação de nível de coluna de água. Vale ressaltar que a gradação de luminosidade é classificada apenas por duas zonas. Figura: classificação da zona marinha - Luminosidade Zona eufótica: É a região na qual a incidência luminosa consegue penetrar na coluna de água, geralmente compreendendo cerca de 200 metros de profundidade (figura x), de acordo com a turbidez. Corresponde à faixa com considerável concentração de organismos, entre os quais, micro-organismos fotossintetizantes. Zona afótica: É a região marinha que não recebe qualquer interferência da incidência luminosa. Os organismos (heterotróficos) que habitam esta faixa dependem da disponibilidade de oxigênio e matéria orgânica absorvida, respectivamente dissolvida e percolada (decantada) da zona eufótica. 17 - Profundidade Zona litorânea: A profundidade da água é de poucos metros, compreendendo a zona atingida pela alta e baixa maré. A extensão varia, evidentemente, com a declividade da costa. Esta pode ser desde vertical, sendo neste caso pequena a região litorânea, até quase horizontal, havendo uma grande extensão ora coberta, ora descoberta pelo mar. No contato direto do mar com o continente são intensas as atividades construtivas e destrutivas do mar. Essas características são bem evidenciadas em praias (figura abaixo) . Figura: Características de uma praia Os depósitos praiais apresentam areias, clastos e conchas, geralmente selecionados e laminados por causa da ação das ondas e correntes. Como se pode ver na figura x+1, a praia é constituída por pós-praia onde inclui a dorsal coberta pela água somente durante tempestades excepcionais e prolongam-se até o limite onde as partículas sedimentares são movimentadas pelas ondas; por face de praia onde apresenta a porção submersa com águas mais calmas; por estirâncio onde inclui a porção ora coberta ora descoberta pelas águas; e por antepraia onde inicia-se no nível médio da maré mais baixa até uma profundidade onde as ondas não atuam sobres os sedimentos de fundo. Zona nerítica: É delimitada pela profundidade de cerca de 200m (plataforma continental), havendo íntima relação das relações do continente, com respeito ao clima, vida, topografia, etc., com a sedimentação e condições de vida nesta zona do mar. É de grande importância, nas ciências geológicas, o estudo da região nerítica, pois os sedimentos marinhos do passado em sua grande maioria foram formados nesta região, inclusive sedimentos petrolíferos. Lembrando que o relevo é recoberto por sedimentos oriundos do continentes por meio da ação dos ventos, rios, enxurradas e geleiras. 18 Zona batial: É delimitada comumente pela profundidade de 1000 metros, havendo nesta região vida bem reduzida, nas suas partes profundas. Zona abissal: Possui profundidades superiores a 1000 metros. A vida é escassa e pouco conhecida; ocorrem peixes de aspecto exótico, muitas vezes fosforescentes, adaptados ás condições de escuridão absoluta e de grande pressão hidrostática. O único alimento constitui-se de restos mortos provindos das regiões superiores. A sedimentação principal constitui-se de restos de esqueletos ou de lama continental finíssima, assunto a ser encarado na sedimentação marinha. Denomina-se região pelágica a que se acha afastada da região nerítica. Abaixo encontram-se as regiões hemipelágicas e eupelágica. A importância da região pelágica reside no fato de tratar-se do local de maior intensidade de vida, o fator de maior importância na sedimentação marinha. Além dos tópicos acima colocaremos em pauta o fator da transgressão e regressão marinha. Pois uma transgressão, há medida que o mar vai entrando por terra a dentro, ocorre uma sequência normal onde o tamanho do grão diminui da base para o topo, uma vez que a energia do meio vai também diminuindo. Numa sequência inversa sucede o contrário com aumento do tamanho do grão da base para o topo, isto numa regressão marinha isso será exaltado na figura abaixo. Figura: Transgressão e regressão ocorridas durante os últimos 600 milhões de anos. Tipos de sequencias sedimentares: A – normal e B- inversa. Na figura acima podemos visualizar duas colunas estratigráficas onde as classificam como normal devido ocorrer a passagem gradual do topo para a base de sedimentos mais finos para os mais grosseiros (transgressão) ; já o inverso é verifica-se a deposição de sedimentos mais finos, com progressiva deposição de materiais cada vez mais grossos(regressão). 19 Ambiente Lacustre O tipo de ambiente lacustre pode ser classificado a partir de diferentes critérios, como os principais: gênese, qualidade físico-química ou biológica da água, e regime climático. Hutchinson (1957) classificou os agentes de formação de lagos: 1 – Lagos Tectônicos O lago é formado pelo movimento da crosta, como falhas ou depressões (fossas Tectônicas). Os lagos de origem tectônica em geral são os mais longos no tempo geológico e apresentam as maiores áreas superficiais e profundidade Ex: Lago Baikal (Sibéria) e lago Vitória (África). Segundo (Katz 1995) 2 – Lagos Vulcânicos Quando temos concavidades não drenadas naturalmente, podemos obter uma série de lagos vulcânicos, geralmente em regiões com muita atividade tectônica. As lavas com a erupção podem barrar rios, formando assim pequenos lagos. Ex: Lago Kivu (África Central). 3 – Lagos por Movimentação de Terreno Movimentos de rochas ou de solos em grande proporção resultantes de eventos meteorológicos anormais, como chuva ou tectônicos como terremotos, podem dar origem a lagos por barramento de vales, esses lagos logo se decompõe, devido à rápida erosão da não consolidação. 4 – Lagos Glaciais Eventos Catastróficos provocam deposição ou corrosão das massas de gelo e degelo. Ex: lagos do distritode lagos da Inglaterra, lagos da Finlândia e lagos alpinos. 20 5 – Lagos de Solução Lagos que são formados através da ação de água de percolação em rochas solúveis. Lagos que são formados pela dissolução de CaCo3. Ex: lagos são encontrados nas regiões da península Balcânica e no Estado de Minas Gerais. 6 – Lagos Formados por Atividade Fluvial. Alguns sedimentos podem obstruir o ciclo de algum rio, que posteriormente ao ser barrado, procura uma rota alternativa, na maioria busca um novo atalho, e acaba isolando o velho caminho, sendo assim ele forma um lago isolado. Os rios que tem no seu ciclo vários pontos de formação em U são mais propícios de ocorrer esse fenômeno. Ex: Rio Amazonas e Rio Paraná. 7 – Lagos Formados por Ação do Vento. Depressões formadas pelo vento, assim como deposito de Dunas podem ser agentes formadores de lagos. Esses lagos são inconstantes, porque só são capazes de se manterem abastecidos durante o período de cheia ou chuvas, tornando-os grandemente salinos, quando sofrem evaporação. Ex: regiões desérticas da América do Sul e regiões áridas dos EUA. 8 – Lagoas Costeiras Deposições de material na costa, em regiões onde existem bacias, podem originar lagos costeiros. Onde ocorre muitas vezes uma separação insuficiente, e podemos ter períodos de água salobra e doce no lago. 9 – Lagos Formados por Organismos e Depósitos de Origem Orgânica Com o crescimento de plantas e detritos podem ocorrer barramentos em rios e depressões, pode levar à origem de vários pequenos lagos, acumulando muita matéria orgânica: Ex: lagos da região Ártica. 21 10 – Lagos de Origem Meteorítica Uma depressão causada pelo impacto de um meteoro, que com o acumulo de água da chuva pode formar um lago. Lagos desse tipo de ocorrência são muito raros no planeta. Ambiente Deltáico O ambiente de deposição deltaico, marcado pela presença de deltas, é uma feição progradacional associada a depósitos sedimentares fluviais retrabalhados por energias marinhas. Os deltas são divididos em planície, frente deltaica e prodelta. Sedimentos trazidos pelos rios são depositados na planície deltaica com um ou mais canais e são, então, redistribuídos pela ação de ondas e correntes na frente deltaica e no prodelta. A dinâmica deltaica é influenciada por diversos fatores, tais como: • Energia e características da bacia hidrográfica: influência da gravidade (proximidade com relevos) e tipo de rio, por exemplo; • Energia da bacia receptora: energia do mar que retrabalha e movimenta os sedimentos depositados; • Diferença de densidade entre as águas da bacia receptora e hidrográfica: estuário Homopicnal, Hipopicnal e Hiperpicnal: o Homopicnal: densidades parecidas entre a água ejetada e a da bacia, logo não ocorre diferença entre essas dua; o Hipopicnal: quando a massa da água ejetada tem densidade menor que a da bacia receptora, loga a agua do rio chega e fica por cima da agua da bacia receptora; o Hiperpicnal: quando a massa da água ejetada é mais densa que a da bacia receptora, fluindo por baixa da agua da bacia receptora. 22 • Tipo de sedimento: tamanho e densidade do grão, por exemplo. Deltas com sedimentos mais densos e grossos indicam uma bacia hidrográfica muito energética; • Mudança no nível do mar: na transgressão marinha, o delta diminui. Na regressão, quando o nível do mar diminui, o delta torna a aumentar. Classificações de um Delta • Delta dominado por ondas: exposto às ondas do mar aberto. Os deltas de onda tem formato triangular e os sedimentos são distribuídos ao longo da linha de costa devido á energia de ondas incidente na costa. Delta dominado por marés: quando a maré é maior que a descarga fluvial. Os deltas de marés têm ilhas longitudinais ao curso do rio, fazendo com que a desembocadura de dividida em vários pequenos cursos, onde regiões de manguezais e marismas se instalam. Delta dominado pelos rios: caracterizado por um rio com grande bacia, em oceanos protegidos da energia das ondas e com pequeno prisma de maré. Os deltas dominados pela energia dos rios sofrem deposição por flutuação, ou seja, na planície deltaica estão os sedimentos mais grossos diminuindo de na direção do prodelta. 23 Tipos de Delta • Construtivos: com grande carga sedimentar e progradacionais (não erosivos). • Destrutivos: com forte retrabalhamento sedimentar e dominado por processos marinhos em situação transgressiva. Durante um processo transgressivo as áreas deltaicas normalmente sofrem com subsidência. Ambiente Glacial Uma vez que o material sólido é incorporado à geleira, pode ser transportado por vários quilómetros antes de ser depositado na área da ablação. Todos os depósitos deixados pelos glaciares recebem o nome de sedimentos glaciares. Os sedimentos glaciares são divididos pelos geólogos em dois tipos distintos: ❖ Materiais depositados diretamente pela geleira, sendo conhecidos como tilito ou argila glaciária. ❖ Os sedimentos deixados pela água provenientes da fusão da geleira, denominados sedimentos estratificados. Os grandes blocos que se encontram no tilito ou livres sobre a superfície designam-se por erráticos glaciários que são diferentes ao leito de rocha em que se encontram (isto é, a sua litologia não é a mesma que a rocha encaixada subjacente). Os blocos erráticos de uma geleira são rochas soltas e portanto logo abandonadas pela corrente de gelo. O seu estudo litológico permite averiguar a trajetória da geleira que os depositou. Morenas ou morainas O nome mais comum para os sedimentos das geleiras é o de morenas ou morainas. O termo tem origem francesa e foi atribuído por camponeses para referir-se aos rebordos e terraplanagens aluviais de sedimentos encontrados perto das bordas das geleiras nos Alpes franceses. Na geologia moderna, este termo é mais usado num sentido mais lato, porque se aplica a uma série de formas, todas elas compostas por tilito. Há diferentes tipos de morenas, conforme a posição que ocupam na geleira: Morena terminal Uma morena terminal é um montículo de material removido previamente e que se deposita ao término de uma geleira. Este tipo de morena forma-se quando o gelo 24 está fundindo e evaporando perto do gelo da extremidade da geleira a uma velocidade igual a que o avanço fazia adiante da geleira desde sua região de alimentação. Ainda que o extremo da geleira esteja estacionário, o gelo segue fluindo depositando sedimentos como um cinturão transportador. Morena de fundo Quando a ablação supera a acumulação, a geleira começa a retroceder; à medida que o faz, o processo de sedimentação da cinturão transportador continua deixando um depósito de tilito em forma de planícies onduladas. Esta camada de tilito suavemente ondulada se chama morena de fundo. As morenas terminais que se depositaram durante as estabilizações ocasionais da frente de gelo durante os retrocessos se denominam morenas de retrocesso. Morena lateral As geleiras de vale produzem dois tipos de morenas que aparecem exclusivamente nos vales de montanha. O primeiro deles chama-se morena lateral. Este tipo de morena se produz pelo deslizamento da geleira produzindo severos atritos de encontro às paredes do vale em que estão confinadas; desta maneira os sedimentos se acumulam de forma paralela às laterais do vale. Morena central O outro tipo são as morenas centrais. Este tipo de morenas é exclusivo das geleiras de vale e se forma quando as geleiras se unem para formar uma só correntede gelo. Neste caso as morenas laterais se unem para formar uma franja central escura. Morena superficial Estão situadas na superfície da geleira. Morena frontal Situam-se na parte dianteira da geleira. Ambiente Desértico Em nenhum outro ambiente da Terra (à excepção das zonas onde os glaciares retiraram e deixaram extensas planuras sedimentares) a ação do vento é tão notória e eficaz como nos desertos. Localização dos Desertos A precipitação é o principal fator que determina a localização dos grandes desertos. Os desertos do Sahara e do Kalahari, em África, e o Grande Deserto Australiano recebem quantidades extremamente baixas de precipitação, normalmente, menos de 25 mm por ano e, em alguns locais, menos de 5 mm por ano. 25 Estes desertos situam -se nas regiões mais quentes do globo, entre os 30º de latitude Norte e Sul a partir do equador. Estes desertos encontram-se sob centros anticiclónicos virtualmente estacionários, pelo que o Sol atravessa um céu limpo semana após semana e o ar mantém uma humidade extremamente baixa. Existem dois tipos principais de desertos: os desertos quentes e os desertos polares. (Oliveira, 2008) I. Desertos quentes: estes desertos apresentam um clima árido e quente. Neste tipo de deserto a escassez de chuva pode estar associada. II. Desertos polares: grandes desertos ocorrem em regiões polares onde a precipitação é extremamente baixa devido ao ar s eco e frio. Nestes locais, apesar de a água ser abundante, ela se encontra na forma de gelo e se precipita como neve. Exemplos de desertos polares são encontrados no nordeste da Groenlândia, no Canadá e nos vales congelados da Antártica. (Oliveira, 2008) Como já antes se referiu, que o principal agente de deposição de sedimentos nos Desertos é o vento, importa já referir algumas características, propriedades, condições das quais o vento possui em relação a erosão, transporte e deposição em ambientes desérticos. O vento como agente de erosão O vento sozinho, pouco pode fazer erodir grandes massas de rocha dura expostas na superfície terrestre. Somente quando a rocha esta fragmentada pelo intemperismo mecânico e químico o vento consegue captar as partículas. Além disso, as partículas devem estar secas, pois os solos húmidos e as rochas fragmentadas humedecidas são mantidos juntos pela humidade. Assim o vento forte e seco dos climas áridos, onde qualquer humidade rapidamente evapora, erodi mais facilmente. (Frank Press, 2006). Os principais processos de erosão eólica são a deflação e a abrasão. Deflação: é a retirada d e partículas pela ação do vento. A remoção dessas partículas (argila, silte ou areia) pode gerar pavimentos desérticos e blow 26 outs. Os blowouts são “buracos” ou zonas rebaixadas geradas pela remoção da areia. Eles são muito comuns em regiões de dunas. Nos pavimentos desérticos a superfície é coberta por matacões e cascalhos devido à gradual retirada do silte e da areia pela deflação. Na deflação o material fino (argila e silte) é transportado em suspensão e a areia é transportada por saltação. Para uma mesmo velocidade do vento, quanto maior a partícula menor será o seu deslocamento. (Oliveira, 2008) Abrasão: é o processo d e desgaste e polimento de seixos, blocos ou rochas gerado pelo impacto de partículas transportadas pelo vento. Devido a esse processo os grãos tendem a apresentar um aspecto fosco. A abrasão gera s eixos chamados de ventifatos: seixos que apresentam uma ou mais faces planas desenvolvidas pela ação da abrasão eólica. (Oliveira, 2008) O vento como agente de transporte O movimento das massas de ar, funciona como mecanismo de redistribuição da energia solar na atmosfera representa fonte de maior ou menor capacidade para deslocar partículas. Quanto maior for a velocidade da massa de ar, maior capacidade de transporte ela possuirá. (Sigolo, 2006) As massas de ar deslocam-se segundo dois tipos de fluxo. Fluxo turbulento e fluxo de ar. No entanto a atividade geológica mais comum dos ventos resulta quase sempre desse fluxo turbulento. A quantidade de material que o vento pode carregar depende da intensidade do vento do tamanho das partículas e dos materiais superficiais da área sobre a qual ela sopra. Intensidade do vento Um vento forte d e 40km/h pode mover meia tonelada de área, dessa pequena superfície num único dia. Com ventos de alta velocidade a quantidade de areia que pode ser movida aumenta rapidamente. Não é de se admirar que, casas inteiras possas ser soterradas por uma tempestade de areia que persista por vários dias. Tamanho das partículas O vento exerce o mesmo tipo de forca sobre as partículas do solo que uma corrente fluvial exerce sobre um leito. A turbulência e a arrancada súbita combina-se para que as partículas fiquem suspensas na corrente de vento, que as carrega em sua trajetória, pelo menos temporariamente. Os ventos moderados podem carregar pó para altura de muitos quilómetros, mas somente ventos fortes podem carregar partículas com diâmetro maior que 0.06mm , tais como os grãos de areia. Embora os ventos possam ser muito fortes, 27 somente em raros casos eles podem mover seixos e calhaus, da mesma forma que os rios fluindo rápido fazem. (Frank Press, 2006). Material superficial O vento pode transportar areia e pó, apenas de materiais superficiais como solo seco, sedimento ou substrato rochoso. O vento não pode erodir e transportar solos úmidos porque eles são muito coesivos. Materiais carregados pelo vento Transporte de poeira Partículas menores que 0.125mm de diâmetro são consideradas poeira, são as menores frações trabalhadas pelos agentes de transporte mecânico em geral e representam o maior volume de material transportado e depositado pelos processos eólicos. Quando removidas do seu local de origem, essas partículas podem permanecer em suspensão em função do fluxo turbulento e da velocidade de massa de ar. Nesta situação diz que as partículas estão em suspensão eólica. Transporte de areia As partículas maiores que a poeira (areia fina a muito grossa, de diâmetro entre 0,125mm a 2mm), sofrem transporte mais limitado, para uma mesma velocidade vento, quanto maior a partícula menor será o seu deslocamento . O movimento de areia por esse processo denomina-se por saltação. Transporte de partículas maiores Partículas de diâmetro superior a 0,5mm (areia muito grossa, grânulos e seixos) comumente se deslocam por esse processo chamado arrasto. Transporte por arrasto é pouco significativo e bem mais restrito do que o transporte de poeiras e areias menores devido ao peso das partículas maiores e de atrito entre elas e o substrato (Sigolo, 2006) Vento como agente de deposição Quando o vento cessa ele não pode mais transportar mais a areia,o silte e o pó que carregava. O material m ais grosso é depositado em dunas arenosas de varias formas, cujo o material varia desde pequenos morrites até imensos murros de mais de 100m de altura. O silte o pó mais finos acumulam-se em mantos mais ou menos uniformes de silte e argila. Formação das dunas 28 As dunas formam-se somente em lugares onde há um suprimento de areia solta disponível: praias arenosas ao longo das costas, depósitos arenosos de barras ou planícies de inundação em vale fluviais e substratos de compostos de formações em arenitos em desertos. Os ventos fortes, as vezes de longa duração são comuns em desertos. (Frank Press, 2006) Classificação das dunas As dunas podem classificar-se em: dunas estacionárias e dunas migratórias. (Sigolo, 2006) Dunas estacionárias (ou estáticas) Na construção das dunas os grãos de areia ( geralmente quartzo) vão se agrupando de acordo com sentido preferencial do ventos, formando acumulações, geralmente assimétrica. A parte da duna que recebe o vento (Barlavento) possui inclinação baixa de 5 a 15º, enquanto a outra face (sotavento) protegida pelo vento é mais íngreme, com inclinação de 20 a 35º. Essa simetria resulta da atuação da gravidade sobre a pilha crescente de areia solta. Nas dunas estacionárias, areia deposita-se em camadas que acompanham o perfil da duna. Desse modo, sucessivas camadas vão se depositando sobre a superfície do terreno, com o soprar d o vento carregado de partículas partindo do Barlavento em direção só sotavento, criando uma estrutura interna estratificada. Dunas migratórias A semelhança das dunas estacionárias, o transporte dos grãos nas dunas migratórias segue inicialmente o ângulo do barlavento, depositando - se, em seguida no sotavento onde há forte turbulência. Desta forma os grãos n a base do barlavento migram no perfil da duna até o sotavento. Isto gera uma estrutura interna de leitos com mergulho próximo da inclinação do sotavento. Este deslocamento contínuo causa migração de todo o corpo da duna. Classificação das dunas quanto a morfologia Quanto a classificação morfológica das dunas pode-se encontrar: • Barcana • Crista barcanoide • Duna transversal • Duna parabólica • Duna linear • Duna estrelar 29 • Duna inversa Deposição de poeira e loess A medida que a velocidade do vento diminui, a poeira que carrega decanta para formar loess. As camadas de loess não apresentam estratificação interna. Em depósitos compactos de mais de 1m de espessuras. O loess tende a formar gretas verticais e a romper-se ao longo de paredes abruptas durante a erosão. O loess cobre cerca de 10% da superfície continental da terra. Os principais depósitos e loess são encontrados na América do norte e na china. Os solos formados no loess são férteis e altamente produtivos. Referências https://pt.wikipedia.org/wiki/Geleira http://www.fgel.uerj.br/dgrg/webdgrg/HOMEPAGEOCEANO/GG6_12E%F3lico.html https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/geografia/o-que-e-bacia-hidrografica.htm FRANCISCO, Wagner de Cerqueria e. "Classificação dos Rios"; Brasil Escola. Disponível em <https://brasilescola.uol.com.br/geografia/classificacao-dos- rios.htm>. Acesso em 11 de junho de 2018. https://moodle- arquivo.ciencias.ulisboa.pt/1213/pluginfile.php/58888/mod_resource/content/1/Aul a%205.pdf https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/1038015/mod_resource/content/1/AULA% 203_FLUVIAL.pdf Slides do Professor José Antônio (Geologia Sedimentar) https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/3021514/mod_resource/content/1/Aula%2 09-%20Deltas.pdf https://pt.slideshare.net/SoudoCriador/hidrogr https://www.slideshare.net/nunocorreia/geologia-12-mudanas-ambientais-na- histria-da-terra https://brasilescola.uol.com.br/biologia/classificacao-dos-ambientes-marinhos.htm http://professordegeografiaatual.blogspot.com/2013/03/rochas-sedimentares-e- ambientes-de.html https://pt.wikipedia.org/wiki/Rocha_sedimentar https://prezi.com/tzfluwkunnoi/ambiente-marinho-geologia/ https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/geografia/rochas-sedimentares.htm 30 https://www.infoescola.com/geologia/rochas-sedimentares/ http://igeologico.com.br/blog/2018/03/16/estruturas-sedimentares-voce-conhece- os-principais-tipos/
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