Sistemas Geomorfologicos

Prévia do material em texto

Curso de GemorfologiaCurso de Gemorfologia
(IEG(IEG--120)120)
UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONASUNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS
INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATASINSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS
DEPARTAMENTO DE GEOCIÊNCIASDEPARTAMENTO DE GEOCIÊNCIAS
Capítulo 01:Capítulo 01:
Sistemas GeomorfológicosSistemas Geomorfológicos
Prof. Dr. Clauzionor Lima da SilvaProf. Dr. Clauzionor Lima da Silva
•• GeomorfologiaGeomorfologia é a ciência que se
ocupa com a forma da superfície da
Terra e os processos que a geram.
• Incluem o relevo submarino e o
CONCEITOCONCEITO
• Incluem o relevo submarino e o
estudo em outros planetas;
• A topografia da Terra resulta da 
inter-relação de muitos processos 
(dinâmicas interna e externa);
– Ciclos da água e da rocha;
SISTEMAS GEOMORFOLÓGICOSSISTEMAS GEOMORFOLÓGICOS
– O modo e construção da superfície da 
paisagem;
– Relação entre tectônica, erosão e clima
• A superfície da Terra em ação: 
soerguimento de montanhas e 
resfriamento global
Landscapes are Landscapes are 
controlled by controlled by 
interactions between interactions between 
Earth’s internal and Earth’s internal and 
external heat machinesexternal heat machines
• Conceito:
– Processos exógenos: inclui a ação da água, 
vento e gelo que age na denudação/ redução
do relevo;
– Relevo é a diferença na altura e deve ser 
SISTEMAS GEOMORFOLÓGICOSSISTEMAS GEOMORFOLÓGICOS
– Relevo é a diferença na altura e deve ser 
distinguido de elevação e altitude, os quais se 
referem a altura acima de um dado datum 
(N.M.);
– Processo endógeno: ligado às forças
tectônicas e é do tipo construtiva, i.e., leva ao
incremento do relevo
Digital Elevation Map* (DEM)Digital Elevation Map* (DEM)
* Shows different elevation intervals by color* Shows different elevation intervals by color
Relevo Tabuliforme: MesaRelevo Tabuliforme: Mesa
Monument Valley, ArizonaMonument Valley, Arizona
* Topos planos com paredes íngremes, resultado de camadas resistentes à erosão
Processos Exógenos
Processos exógenos: incluem
ação da água, gelo, vento e água
envolvendo denudação;
Denudação que é a remoção de
material, levando a redução namaterial, levando a redução na
elevação do relevo. Também
pode envolver a remoção tanto
de partículas sólidas como
dissolvidas; denudação mecânica
ou química.
Ilustração das mudanças de elevação
(altura relativa) associada aos processos
Endógenos e Exógenos. Os sinais 
positivos e negativos, respectivamente,
indicam incremento e decréscimo 
na elevação e energia potencial
Processos Exógenos
Fonte dos processos exógenos:
energia solar ou radiação solar
(energia para a atividade
biológica, evaporação da H2O e
circulação atmosférica) e energiacirculação atmosférica) e energia
potencial resultante d atração
gravitacional terrestre, na qual
causa o movimento da água,
gelo, partículas de rochas e solo
para baixo;
Processos Endógenos
São construtivos, pois leva ao
incremento do relevo e da elevação.
Seus 3 principais tipos são:
� Atividade ígnea: intrusiva ou
extrusiva;
Orogêneses: é a formação ou� Orogêneses: é a formação ou
construção de cadeias ou cinturão de
montanhas, alinhadas ou arqueadas;
� Epirogêneses: soerguimento em
larga escala (regional ou continental)
da superfície terrestre sem significar
dobramento ou falhamento;
•• IntemperismoIntemperismo:
– É a decomposição das rochas por agentes 
biológico, químico e físico (mecânico), com 
pouco ou nenhum transporte;
– Conduz a produção do Manto IntempéricoManto Intempérico
que pode permanecer no local ou The 
DENUDAÇÃO E DEPOSIÇÃODENUDAÇÃO E DEPOSIÇÃO
que pode permanecer no local ou The 
weathered mantle ou ser movido colina abaixo, 
na direção dos rios e igarapés e no talude 
continental, por meio da força de gravidade 
(fluido ou não);
– O termo Movimento de encostaMovimento de encosta (mass 
wasting, slope moviment, mass moviment) é 
algumas vezes utilizado para descrever todos os 
processos que reduzem a superfície do terreno;
•• ErosãoErosão:
– Erosão é derivado do latim (erodere, desgastar; 
erosus, corroído); é a soma de todos os processos 
destrutivos pelo qual o a superfície da terra é 
submetida.
• A erosão é simplesmente a aquisição de material pelos agentes 
que promovem a alteração, mas não incluem transporte.
DENUDAÇÃO E DEPOSIÇÃODENUDAÇÃO E DEPOSIÇÃO
que promovem a alteração, mas não incluem transporte.
• A água é um agente de transporte efetivo e mutio significativo, 
o gelo nem tanto. O ar pode erodir e carrear sedimentos em 
todos ambientes subaéreos;
• Esse carreamento é mais efetivo onde a cobertura vegetal é 
ausente ou escassa;
• O vento pode carrear sedimentos declive acima e em grandes 
distâncias; Partículas de poeira podem viajar ao redor do 
globo;
•• DenudaçãoDenudação:
–– DenudaçãoDenudação deriva do latim “denudare” (desnudar) -
significa o conjunto de ação de intemperismo e erosão, 
os quais se processam simultaneamente no desgaste da 
superfície do terreno. Remoção de material (partículas
sólidas e material dissolvido) que leva a redução do 
relevo. Denudação mecânica e química.
DENUNDAÇÃO E DEPOSIÇÃODENUNDAÇÃO E DEPOSIÇÃO
relevo. Denudação mecânica e química.
•• DeposiçãoDeposição:
– Onde a capacidade de transporte do fluido é 
insuficiente para carrear a carga de sedimento sólido ou 
onde o ambiente químico ou geoquímico permite a 
precipitação de carga em solução (soluto), ocorre a 
deposição do sedimento. Camadas sedimentares 
ocorrem onde a deposição se sobrepõem a erosão e 
onde a precipitação química excede a perda de solução.
Tempestade de 
areia no Deserto 
do Saara que 
pode transportar pode transportar 
milhares de 
quilômetros de 
areia para o 
oceano
Areia do deserto 
do Saara.
Na costa Africana 
– segundo 
especialista as 
areias do Deserto 
do Saara foram 
detectadas na 
AmazôniaAmazônia
(leia o artigo no material 
complementar do curso: 
A chuva que vem do 
Saara)
Areia do deserto 
do Saara.
A imagem de 
satélite (Terra -
NASA, sensor 
MODIS), 
1/06/2010, mostra 
uma extensa 
cortina de areia cortina de areia 
perto da costa 
norte da América 
do Sul e América 
Central, ao largo 
da costa das 
Guianas e da 
Guatemala. 
Erosão é controlada por um balanço entre força Erosão é controlada por um balanço entre força 
do rio e a resistência à erosão (carga sedimentar)do rio e a resistência à erosão (carga sedimentar)
Quando maiores os tamanhos dos grãos, o 
volume de sedimento e a dureza do 
substrato rochoso, maior será a resistência 
à erosão.
Quando maior for a declividade do leito e a 
vazão, maior será a energia da corrente e a 
erosão.
As partículas protegem o substrato da erosão. 
Quando removidas, erodem o substrato por 
abrasão, saltação...
...ou pelo arranque de fragmentos de rocha do 
substrato em zonas de fraquezas (ex., fraturas).
Tamanho versus 
volume de sedimento
Declividade versus 
vazão
A resistência à erosão 
aumenta com o 
incremento de 
tamanho de 
sedimento, volume e 
resistência do 
substrato
A erosão aumenta 
com o incremento da 
energia da corrente, a 
qual aumenta com a 
declividade e a vazão
Os resultados maior 
erosão e 
aprofundamento do 
vale e paredes 
íngremes, fruto da 
alta energia da 
corrente.
Em terrenos íngremes, a 
energia da corrente supera a 
resistência à erosão. As 
partículas sedimentares são 
transportadas para longe, e a 
dureza do substrato rochoso 
do leito torna-se o principal 
fator de resistência à erosão.
O decréscimo da 
declividade resulta no 
decréscimo na 
ernergia da corrente.
O resultado é um 
equilíbrio entre erosão 
e deposição.
Nos locais onde a 
declividade é menor, a vazãoé menor, e tbém, a energia 
da corrente é menor. O 
sedimento começa a ser 
depositado, capeando o leito 
fluvial e detendo sua erosão. 
A energia da corrente e a 
resistência à eroão estão 
equilibrados.
O resultado é um 
desequilíbrio para a 
depsoição e 
preenchimento do vale.
A declividade suave 
resulta na baixa 
energia da corrente.
Nos locais onde a 
declividade é muito baixa, 
energia da corrente diminui 
consideravelmente, 
depsoitando grandes 
quantidades de sedimentos. 
O leito fluvial cresce e o vale 
é preenchido com 
sedimentos.
Ravinamento, Badlands em Dakota do SulRavinamento, Badlands em Dakota do Sul
O soerguimento estimula a erosãoO soerguimento estimula a erosão
(retroalimentação negativa)(retroalimentação negativa)
Ação tectônica eleva as 
montanhas. O 
soerguimento é maior 
que a taxa de erosão e 
gera intemperismo 
(retroalimentação 
negativa).
O soerguimento fica 
mais lento, e a erosão 
fica balanceada com 
relação a ele., as 
elevações mantêm-se 
altas. O soerguimento fica 
mais lento; predomina a 
erosão e elevação 
começa a baixar.
O soerguimento quase 
para. Elevações mais 
baixas gera tempo mais 
ameno; erosão mais 
lenta. Soerguimento cessa, 
erosão mais lenta. 
Diminui mais ainda a 
elevação e a pasiagem 
negativa). começa a baixar. elevação e a pasiagem evolui para planícies e 
terras baixas.
Elevação é o 
resultado do 
balanço entre a 
taxa de taxa de 
soerguimento e 
a erosão
SISTEMAS GEOMÓRFICOS:SISTEMAS GEOMÓRFICOS:
ANÁLISE DE SISTEMASANÁLISE DE SISTEMAS
Um sistemasistema pode ser definido como um 
conjunto de objetos ou características 
os quais estão intimamente os quais estão intimamente 
relacionados e operam juntos como 
uma entidade complexa.
A análise de sistema análise de sistema tem foco na 
relação entre objetos e características 
Interações A-B
Exemplos de 
sistemas: A-
Morfológico
B – cascata; 
Mov Massa
Relação 
estatística
B – cascata; 
Sistema processo-
resposta 
(feedback negativo 
C, positivo-D)
• A superfície da Terra:
–– ToposferaToposfera – litosfera, hidrosfera e 
atmosfera;
– Três ciclos fundamentais;
–– Ciclo da água superficialCiclo da água superficial e o Ciclo Ciclo 
SISTEMAS GEOMORFOLÓGICOSSISTEMAS GEOMORFOLÓGICOS
–– Ciclo da água superficialCiclo da água superficial e o Ciclo Ciclo 
hidrológicohidrológico são os dois ciclos fundamentais 
para a construção da paisagem;
• A superfície da Terra:
– Terceiro grande Ciclo biogeoquímicoCiclo biogeoquímico: 
é a circulação dos elementos químicos 
(C, O, Na, Ca, ...) através do manto 
crosta e ecosfera, mas isso é pouco 
SISTEMAS GEOMORFOLÓGICOSSISTEMAS GEOMORFOLÓGICOS
crosta e ecosfera, mas isso é pouco 
significativo para a elaboração do 
relevo, embora alguns ciclos 
biogeoquímicos regulam a composição 
da atmosfera, na qual afetam o 
intemperismo.
Composição dos elementos na Composição dos elementos na 
TerraTerra
80 % de Fe, O e Si80 % de Fe, O e Si
Composição de elementos na Composição de elementos na 
Crosta Terrestre Crosta Terrestre 
74 % de O e Si74 % de O e Si
•• Ciclo da ÁguaCiclo da Água:
–Hidrosfera;
–Água meteórica;
–Água Juvenil;
SISTEMAS GEOMORFOLÓGICOSSISTEMAS GEOMORFOLÓGICOS
–Água Juvenil;
– Sistema de Drenagem e Bacia de 
drenagem;
– Sistema de drenagem em subsuperfície
Ciclo da ÁguaCiclo da ÁguaO fluxo e defluxo dos 
oceanos são imensos e 
quase equilibrados devido ao 
saldo entre a evaporação e a 
precipitação sobre o próprio 
oceano
O excedente é movido para o 
continente e precipita-se 
(saldo da precipitação sobre 
o continente).
A precipitação escoa na 
superfície para os rios, lagos 
e oceanos...
...ou infiltra-se no solo e nas 
rochas, onde se move como 
água subterrânea.
Água Subterrânea 1,05% 
A Distribuição da Água na TerraA Distribuição da Água na Terra
Geleiras e gelo polar 2,97% 
(4,34 x 10 7 km3)
Água Doce 4.04%Água Salgada 95,96%
Água Subterrânea 1,05% 
(1,54 x 10 7 km3)
Lagos e Rios 0,009% 
(1,27 x 10 5 km3)
Atmosfera 0,001% 
(1,5 x 10 4 km3)
Biosfera 0,0001% 
(2,0 x 10 3 km3)
•• Ciclo da RochaCiclo da Rocha:
–Criação e destruição da crosta;
–Vulcões, falhamentos, dobramentos e 
soerguimentos trazem rochas ígneas e 
outros tipos, água e gases para a base 
SISTEMAS GEOMORFOLÓGICOSSISTEMAS GEOMORFOLÓGICOS
outros tipos, água e gases para a base 
da atmosfera e hidrosfera;
– Formação do relevo por deformação;
–Decomposição da rocha pelo 
intemperismo;
• Composição das rochas e 
minerais:
–Rochas ígneas:
• Rochas ígneas félsicas: diorito, tonalitos, 
SISTEMAS GEOMORFOLÓGICOSSISTEMAS GEOMORFOLÓGICOS
• Rochas ígneas félsicas: diorito, tonalitos, 
granitos granodioritos, riolitos, andesitos, 
dacitos...
• Rochas ígneas máficas: gabro e basalto.
• Rochas ígneas ultramáficas: peridotito, 
serpentinito, eclogito.
Classificação modal das rochas ígneasClassificação modal das rochas ígneas
• Composição das rochas e 
minerais:
–Rochas Sedimentares:
• Rochas clásticas ou detríticas: arenito, 
SISTEMAS GEOMORFOLÓGICOSSISTEMAS GEOMORFOLÓGICOS
• Rochas clásticas ou detríticas: arenito, 
argilito, siltito, folhelhos...
• Rochas químicas: calcários, dolomitos 
cherts...
• Rochas orgânicas e combustíveis fósseis. 
• Composição das rochas e 
minerais:
–Rochas Metamórficas:
• Ardósias (argilas)
SISTEMAS GEOMORFOLÓGICOSSISTEMAS GEOMORFOLÓGICOS
• Ardósias (argilas)
• Quartzito (areias)
• Mármore (calcários)
• Gnaisse 
Classificação modal das rochas ígneasClassificação modal das rochas ígneas
•• Ciclo das RochasCiclo das Rochas:
– Fase superficial deste Ciclo: interesse interesse 
da Geomorfologiada Geomorfologia, que envolve:
• Intemperismo e suas condições físicas (P & 
T) na superfície da Terra;
SISTEMAS GEOMORFOLÓGICOSSISTEMAS GEOMORFOLÓGICOS
T) na superfície da Terra;
– Condiçòes químicas, físicas e dos organismos.
• Movimento de massa, solifluxão...
– Fluxo de detritos, de lama, queda de bloco, 
avalancha...
INTERAÇÕES ENTRE OS CICLOS: ROCHA E INTERAÇÕES ENTRE OS CICLOS: ROCHA E 
ÁGUAÁGUA
Ciclo rápidoCiclo rápido
Ciclo lentoCiclo lento
Água JuvenilÁgua Juvenil
•• Ciclo BiogeoquímicoCiclo Biogeoquímico:
–O poder da Biosfera:circulação dos 
elementos na biosfera
• Ciclo do Carbono;
SISTEMAS GEOMORFOLÓGICOSSISTEMAS GEOMORFOLÓGICOS
• Ciclo do Hidrogênio,
• Ciclo do Nitrogênio e outros elementos;
• Esse ciclo e suas fases estão intimamente 
ligados com com o ciclo da água e o 
movimento de detritos (mov. de massa).
A paisagem é controlada A paisagem é controlada 
pela interação entre pela interação entre 
fluxo de calor interno e fluxo de calor interno e 
externo.externo.
ESCALA EM GEOMORFOLOGIAESCALA EM GEOMORFOLOGIA
Hierarquia nas escalas espacial e temporal em geomorfologia
Table 18.1
Metodos Absolutos de datação da paisagem
Radioisotopic
Cosmogenic
Method Useful Range
(years ago)
Material Needed
Cosmogenic
Chemical
Biological
Paleomagnetic
FATORES ENDÓGENOS E FATORES ENDÓGENOS E 
EXÓGENOSEXÓGENOSEXÓGENOSEXÓGENOS
Fluxo de energia estimado relativo a vários processos
geomórficos
30%
15 C 33%
1%
Ciclo hidrológico: porcentagem de 
transferencia da média anual de 
precipitação global (1.000 mm). Proporção 
de armazenamento de água
Ciclo HidrológicoCiclo Hidrológico
Porcentagem de toda água
Porcentagem de água nos 
continentes
Oceanos 97,2%
Geleiras 76,71% Rios 0,004%
Solo 0,18%
Atmosfera 0,386%
Lagos 0,61%
Continentes 2,8%
Lagos 0,61%
Água subterrânea 
22,14%
As figuras são porcentagens da média anual da 
precipitação global de aprox.1.000mm. 
Taxa de sedimentos nos Continentes
Tectônica Global e Sistema ClimáticoTectônica Global e Sistema Climático
Distribuição Global de zonas morfoclimáticasDistribuição Global de zonas morfoclimáticas
Distribuição Global do Clima: Temperaturas LimitesDistribuição Global do Clima: Temperaturas Limites
MODELOS CLÁSSICOS DE MODELOS CLÁSSICOS DE 
EVOLUÇÃO DA PAISAGEMEVOLUÇÃO DA PAISAGEMEVOLUÇÃO DA PAISAGEMEVOLUÇÃO DA PAISAGEM
ClássicosClássicos ModelosModelos de de EvoluçãoEvolução da da PaisagemPaisagem
Teoria da Evolução da Paisagem de DavisTeoria da Evolução da Paisagem de Davis
Davis acreditava que o soerguimento ocorre de modo 
rápido, em pulsos curtos seguindo por um longo período 
de erosão gradual. Isso permitiu a uma interpretação 
(agora desacreditada) dos estágios de idade da 
paisagem em : “jovem”, “madura” e “antiga”. 
Penck acreditava que o soerguimento gradualmente 
aumentava e diminuia após longo período de tempo, e 
que a erosão age a concorrer no sentido de diminuir o 
relevo da montanha. 
Teoria da Evolução da Paisagem de Teoria da Evolução da Paisagem de PenckPenck
Hack acreditava que a taxa de soerguimento e a erosão 
por ser sustentado por longos períodos de tempo, 
resultando num balanço ou equilíbrio dinâmico. Em tais 
condições, a paisagem necessariamente não segue um 
padrão determinado.
Teoria da Evolução da Paisagem de Teoria da Evolução da Paisagem de HackHack
REFERÊNCIAS
• Global Geomorphology –Michael Summerfield 
– Parte I – Approaches in Geomorphology;
• Para Entender a Terra – Capítulos 13, 18
• Fundamentals of Geomorphology: Part I –• Fundamentals of Geomorphology: Part I –
Introduction Lanforms and Landscape;
• Decifrando a Terra – Capítulos 6, 17 – Ciclo da 
água