Faculdade(de(Ciências(da(Universidade(de(Lisboa(
Apontamentos(teóricos(de(
Ambientes) Sedimentares) 1.(Siliciclásticos( 2.(Carbonatados(
Professor(Nuno(Pimentel( Professora(Ana(Azerêdo( Rui(Luís(/(Teresa(Cebola(
Fácies
(sedimentar): Rocha sedimentar ou sedimentos com determinadas
características
específicas,
definidoras
de
determinado
atributo,
propriedade ou génese. génese.
O termo pode ser utilizado, pois, com diversos sentidos:
Adjectivador do tipo ou o u da escala das características em causa: por
ex. litofácies, biofácies; microfácies, macrofácies.
Composicional:
genérico,
por
ex.
fácies
detríticas,
fácies
carbonatadas; carbonatadas; ou mais específico, p.ex. fácies conglomerática.
Genético (ambiente, processos): genérico, p.ex. fácies marinhas,
fácies fluviais; ou mais específico, p.ex. fácies turbidíticas.
Misto: p.ex. fácies evaporíticas, fácies recifal.
Idealmente, uma determinada fácies deverá corresponder a uma rocha
formada em determinadas condições de sedimentação, reflectindo um processo ou ambiente ambiente específico. específico.
As fácies podem subdividir-se em subfácies e agrupar-se em associações
de fácies (ou de litofácies, biofácies, microfácies, microfácies, etc).
Fácies
(sedimentar): Rocha sedimentar ou sedimentos com determinadas
características
específicas,
definidoras
de
determinado
atributo,
propriedade ou génese. génese.
O termo pode ser utilizado, pois, com diversos sentidos:
Adjectivador do tipo ou o u da escala das características em causa: por
ex. litofácies, biofácies; microfácies, macrofácies.
Composicional:
genérico,
por
ex.
fácies
detríticas,
fácies
carbonatadas; carbonatadas; ou mais específico, p.ex. fácies conglomerática.
Genético (ambiente, processos): genérico, p.ex. fácies marinhas,
fácies fluviais; ou mais específico, p.ex. fácies turbidíticas.
Misto: p.ex. fácies evaporíticas, fácies recifal.
Idealmente, uma determinada fácies deverá corresponder a uma rocha
formada em determinadas condições de sedimentação, reflectindo um processo ou ambiente ambiente específico. específico.
As fácies podem subdividir-se em subfácies e agrupar-se em associações
de fácies (ou de litofácies, biofácies, microfácies, microfácies, etc).
Fácies
Subfácies
Associações de fácies
Sub-ambiente(s)
Ambiente(s) sedimentar(es)
Série ou sucessão sedimentar sedimentar – interrelaç – interrelações ões laterais e verticais
Sistema(s) sedimentar(es)
Bacia sedimentar
As
bacias sedimentares
correspondem a diversos tipos que, em certos
casos, podem evoluir de uns para outros. Os tipos de bacias são determinados pelos contextos geotectónico (à escala da tectónica de placas e a escalas mais restritas), climático e eustático. (mas esta matéria não será abordada nesta disciplina)
FACTORES GERAIS DE CONTROLO DA SEDIMENTAÇÃO (influência na natureza/distribuição das fácies e na evolução paleoambiental/paleogeográfica)
Clima (diversos parâmetros; variações maiores e menores; efeitos directos e indirectos)
Tectónica (global, regional, local; efeitos directos e indirectos)
Variações do nível do mar (globais e relativas; variações maiores e menores; efeitos directos e indirectos)
Processos sedimentares
Sedimento disponível/produtividade sedimentar
Actividade biológica e processos bioquímicos
Química da água (salinidade, Ph, Eh, etc)
Vulcanismo
__________________________________________________________
Os diversos factores interrelacionam-se, sendo alguns mais importantes para uns tipos de ambientes, outros para outros. O clima, a tectónica e as variações do nível do mar são os de âmbito mais abrangente.
PRINCIPAIS AMBIENTES SEDIMENTARES
Ambientes terrígenos continentais Ambientes fluviais Ambientes de leque aluvial Ambientes límnicos de sedimentação terrígena
(lacustres
terrígenos)
Ambientes terrígenos pericontinentais Ambientes deltaicos Ambientes estuarinos
Ambientes glaciares e periglaciares
Ambientes
lacustres
não-terrígenos
e
Ambientes
palustres
(frequentemente associados; continentais ou costeiros, estes relacionados com os margino-marinhos).
Ambientes margino-marinhos (parcialmente relacionados com alguns dos anteriores)
Ambientes marinhos Ambientes marinhos de pequena profundidade (diversos tipos) Ambientes marinhos profundos
PRINCIPAIS MÉTODOS DE ESTUDO
Análise de fácies (macro, meso e microscala) Estudos de campo (litologia, cor, granulometria, texturas, estruturas sedimentares e biossedimentares, macrofósseis, estratonomia, descontinuidades, ciclicidade, geometria dos depósitos, etc). Elaboração de “logs”; correlação preliminar de cortes/afloramentos. Estudo de sondagens (litologia, cor, granulometria, textura). Elaboração de “logs”; correlação das sondagens estudadas com outros elemntos de subsuperfície (diagrafias, relatórios) e com os dados de campo. Petrografia e, para as rochas carbonatadas, micropaleontologia (microscópio convencional, microscópio electrónico, lupa binocular) – informação paleoecológica e biostratigráfica. Refinamento das correlações de campo.
Análise sequencial Geometria e arquitectura das unidades sedimentares, variações dos padrões estratonómicos, ciclicidade versus aciclicidade, depósitos singulares, tipos e escala das descontinuidades, etc. Integração, correlação e interpretação regional. Elaboração de modelos paleodeposicionais e paleogeográficos.
Trabalhos laboratoriais (mais comuns) Formações terrígenas: granulometrias, argilas, minerais pesados, morfoscopia, morfometria, análises geoquímicas. Formações margo-carbonatadas: realização de lâminas delgadas, lavagem para obtenção de resíduos e sua triagem à lupa, coloração ou impregnação de amostras, realização de moldes em acetato, análises geoquímicas.
Técnicas específicas diversas (por ex. cátodoluminescência).
(Azerêdo, baseada em div. autores)
Depocentro
(in Allen & Allen, 1990)
1. BACIAS SEDIMENTARES •
•
•
AS BACIAS SEDIMENTARES, A PAR DAS CADEIAS MONTANHOSAS E DOS CRATÕES, SÃO UMA DAS PEÇAS-CHAVE DA GEOLOGIA DO PLANETA TERRA. NO PRESENTE ELAS OCUPAM UMA PARTE SIGNIFICATIVA DA CROSTA TERRESTRE. NO PASSADO ELAS REGISTAM UMA PARTE SIGNIFICATIVA DA EVOLUÇÃO DESSA CROSTA AO LONGO DO TEMPO GEOLÓGICO.
EM DIFERENTES LOCAIS DAS BACIAS VÃO SER DEPOSITADOS DIFERENTES TIPOS DE SEDIMENTOS E DE SEQUÊNCIAS SEDIMENTARES, PERMITINDO A SUA INTERPRETAÇÃO.
•
O PREENCHIMENTO SEDIMENTAR É DEPOIS SUJEITO A UMA HISTÓRIA PÓS-DEPOSICIONAL MAIS OU MENOS COMPLEXA, ASSOCIADA À HISTÓRIA DE SOTERRAMENTO E QUE INCLUI: Compacção mecânica Diagénese química Maturação térmica
2. SISTEMAS DEPOSICIONAIS O preenchimento sedimentar das bacias é feito por materiais acumulados em determinados Ambientes Sedimentares, os quais geram os respectivos Sistemas Deposicionais. O Ambiente é o lugar e as suas condições naturais; o Sistema é o conjunto 3D de depósitos acumulados nesse ambiente. OS SISTEMAS DEPOSICIONAIS NA SUA VERSÃO MAIS SIMPLES...
http://faculty.weber.edu/bdattilo/fossils/figs/facies_depoenviron.gif
QUANDO OBSERVAMOS AS ROCHAS DE UMA BACIA SEDIMENTAR, OU SEJA, O SEU REGISTO GEOLÓGICO, NA REALIDADE ESTAMOS A OBSERVAR O RESULTADO DE UMA LONGA HISTÓRIA EVOLUTIVA, QUE INCLUI –
–
–
Sedimentação original, em Sistemas Deposicionais análogos aos actuais. Soterramento e diagénese desses sedimentos. Levantamento e erosão, podendo expô-los a nova meteorização.
QUANDO PENSAMOS NA “IDADE” DAS ROCHAS; APENAS ESTAMOS A REFERIR O SEU MOMENTO DE DEPOSIÇÃO, MAS MUITA COISA ACONTECEU DESDE ENTÃO…
3. O REGISTO GEOLÓGICO O REGISTO LITOLÓGICO NÃO É EXACTAMENTE IGUAL À SEDIMENTAÇÃO ORIGINAL. É PRECISO CONHECER OS EFEITOS DA DIAGÉNESE, PARA “LER” NAS ROCHAS COMO TERÁ SIDO A DEPOSIÇÃO.
http://www.uwgb.edu/dutchs/GRAPHIC0/ROCKMIN/SedRocks/SedFacies.gif
3. A INTERPRETAÇÃO UMA SEQUÊNCIA DEPOSICIONAL É, À PARTIDA, APENAS ISSO MESMO – UM EMPILHAMENTO DE SEDIMENTOS COM CARACTERÍSTICAS (TEXTURAIS, MINERALÓGICAS, ETC.) VARIÁVEIS. A INTERPRETAÇÃO DO SISTEMA DEPOSICIONAL, PALEOGEOGRAFIA, EVOLUÇÃO DA BACIA, ETC., TUDO ISSO VEM DEPOIS...
http://www.kgs.ku.edu/PRS/publication/ofr2003-82/gif/figure1_01.gif
“Lei de Walther” Também conhecida como a Lei das Fácies , formulada em 1894, trata da relação entre fácies e simplificadamente estabelece que:
“ As
fácies que no passado se formaram lado a lado,
num perfil vertical de rochas sedimentares, sem rupturas significativas, serão vistas umas sobre as outras” .
A ANÁLISE DE BACIAS É PORTANTO REALIZADA COM O RECURSO A DIVERSAS FERRAMENTAS. MAS NO FINAL, TODAS ELAS COCNCORREM PARA CONTAR A MESMA HISTÓRIA... •
http://www.pgi.gov.pl/pgi_en/images/stories/ geo_reg_abs_eng.jpg
Aula 3 AMBIENTES SEDIMENTARES (SEMI-)ÁRIDOS Sumário 1. Introdução: conceitos e parâmetros climáticos; factores e processos 2. Depósitos de Piedmont: processos e características 3. Depósitos Eólicos: processos, diversidade, critérios de identificação 4. Depósitos Evaporíticos: ambientes, processos e depósitos
SISTEMAS DEPOSICIONAIS DE AMBIENTES (SEMI-)ÁRIDOS Os Sistemas Deposicionais desenvolvem-se e organizam-se em função dos factores exógenos, de que os principais são o Clima e o Relevo. • Condições climáticas particulares, caracterizadas por temperaturas ou precipitação extremas, originam Sistemas Deposicionais característicos dessas condições. • Tal é o caso dos climas de extrema aridez, onde a escassez de Precipitação condiciona fortemente a meteorização e o transporte aquoso, originando Sistemas Deposicionais característicos. •
Desertos e Aridez SEMI-ÁRIDO
Precipitação
ÁRIDO (desértico) < 250 mm
Vegetação
Aus/Reduz.
Rasteira
Meteorização Física Transporte
250-500 mm
Fís.>> Quím.
Vento >Grav. Água > Vento >Água >Gravidade
As áreas Áridas e Semi-áridas ocupam cerca de 30% da superfície terrestre. Nessas áreas, 50% é rocha exposta ou coberta por gêlo, 25% solo pedregoso e apenas 25% acumulações arenosas (com as clássicas dunas).
Desertos de média e baixa latitude (Kocurek, 1996)
ACÇÃO DO VENTO i) DEFLACÇÃO - remoção de detritos de rochas soltas (“reg”) - pavimento ou “couraça de deflação” - áreas de deflacção: paisagens com depressões eólicas - lagos efémeros evaporíticos, em depressões
ii) ACUMULAÇÃO - Corpos deposicionais arenosos (“dunas”)
Pavimento do deserto
1. DEPÓSITOS DE Piedmont • A alteração física das rochas in situ origina blocos
soltos, instáveis, sujeitos a movimentos de massa e acumulação no sopé dos relevos. • A mobilização das partículas mais finas pelo vento, com deflacção eólica, origina REGS e PEDIMENTOS sedimentos muito grosseiros, mal calibrados, imaturos, sem matriz, não consolidados. • Estes materiais dispõem-se em extensas áreas planas, adjaventes a relevos, designadas por “superfícies de pedimentação” (termo geomorfológico).
2. DEPÓSITOS EÓLICOS O transporte eólico dos materiais finos acumulados no sopé das vertentes, origina acumulações arenosas nas áreas planas
os “mares de dunas”
ou ERGS.
Vento Dominante Zona de Separação de Fluxo
Face Frontal
Grain fall & Grain flow
Os processos básicos de construção das dunas são a queda de grãos lançados em suspensão ( Grain Fall ) e o fluxo de grãos ao longo da frente da duna (Grain Flow )
Processos e produtos:
Tipos básicos de estratificações eólicas Grainflow Wind ripples
sandflow = avalanche = fluxo de grãos
Grain fall “chuva de grãos”
“Translatent climbing ripples”
DESERTO ARENOSO E MORFOLOGIAS DUNARES relacionadas com a orientação do vento predominante.
O acarreio de areia aumenta da direita para a esquerda, com a consequente diminuição da velocidade de migração das dunas
3. DEPÓSITOS EVAPORÍTICOS (Playas e Sabkhas ) Nas parte mais distais ou deprimidas dos sistemas deposicionais áridos, pode haver acumulação temporária de água. Essa água pode ser de escorrência superficial ao longo da superfície de pedimentação ( Playas ou Salares ) ou água infiltrada nas areias e que surge freaticamente em áreas deprimidas ( Inland Sabkhas ). A sua evaporação promove a precipitação de sais e acumulação de depósitos evaporíticos. Nas Playas ou Salares , a sequência deposicional padrão, de escala centimétrica, traduz as alternâncias de: enxurrada/inundação evaporação dessecação, com os seguintes níveis: lâminas de areia halite e gesso laminado lâminas contorcidas e dissolvidas ( areia preenchendo gretas).
AULA 4 – AMBIENTES SEMIÁRIDOS •
•
•
LEQUES ALUVIAIS
A existência de Precipitação escassa, mas concentrada no tempo, permite a existência repentina de caudais muito elevados. Ao longo das vertentes, essas águas de escorrência arrastam consigo grandes quantidades de material solto (resultante da mateorização predom. física), canalizando-o para os canhões encaixados. Essas torrentes são assim lançadas para as áreas planas adjacentes, onde bruscamente perdem energia, originando acumulações sedimentares.
UM LEQUE ALUVIAL TEM FÁCIES MAIS PROXIMAIS E MAIS DISTAIS, PODENDO DISTAR DE POUCOS KMs, COM PROCESSOS E FÁCIES DISTINTOS
Y LP X LM X’
LD
LP= leque proximal LM= leque mediano Y’
LD= leque distal
LP LM
LD X
X’
Nos Leques Aluviais predomina o transporte por Fluxos Gravíticos com Razão Água/Sedimento reduzida. Ocorrem depósitos grosseiros de Debris-Flow e de Sheet-flood , a par de depósitos finos de Mud-flow .
OS DEPÓSITOS DE DEBRIS-FLOW PREDOMINAM NAS FÁCIES PROXIMAIS. SÃO GROSSEIROS E HETEROGÉNEOS, SEM ESTRUTURAÇÃO, COM CLASTOS ANGULOSOS A “FLUTUAR” NA MATRIZ.
O depósitos de Sheet Flood são areno-conglomeráticos e predominam nas fácies medianas, com geometrias tabulares e estruturas maciças ou gradadas. Os depósitos de Mud-Flow predominam nas áreas distais, com areias finas e argilas em mantos planares empilhados.
NOS SECTORES DISTAIS, A PAR DE DEPÓSITOS DE SHEET-FLOOD E DE MUD-FLOW, PODEM COMEÇAR A APARECER DEPÓSITOS CANALIZADOS, COM ESTRUTURAS TRACTIVAS.
Distalmente, os Leques Aluviais podem passar a depósitos Fluviais efémeros (em climas semi-áridos) ou a depósitos Eólicos e Evaporíticos (em climas sub-áridos)
A PARTIR DO ESTUDO DA TENDÊNCIA SEQUENCIAL DO PREENCHIMETO DA BACIA POR DEPÓSITOS DE LEQUE ALUVIAL, PODEMOS INTERPRETAR O COMPORTAMENTO TECTÓNIO DO BORDO DA BACIA E DO RELEVO QUE ALIMENTA OS LEQUES.
LEQUES ALUVIAIS - SÍNTESE Proximidade de áreas soerguidas (controle tectónico), com abrupta mudança de declive para uma planície adjacente; Associação lateral com outros sistemas deposicionais continentais de clima sub-árido (desértico e fluvial grosseiro) Padrão radial de dispersão de sedimentos (paleocorrentes e fácies), com aumento distal na organização dos sedimentos; Predomínio de fácies conglomeráticas e arenosas; Domínio de fácies de enxurrada relacionadas com transporte por suspensão gravítica (+ tracção): - Conglomerados lenticulares desorganizados ( Debris-flow ); - Mantos extensos areno-conglomeráticos, com gradação normal ou inversa (Sheet-flood ); - Mantos extensos silto-argilosos, com gradação normal (Mud-flow + tracção)
AULA 5 – AMBIENTES FLUVIAIS •
•
•
Enquanto os Leques Aluvias estão associados à existência de semi-aridez, os Rios ou Sistemas Fluviais estão associados à existência de água em quantidades significativas. Tal facto implica alguma Precipitação ao longo de uma parte do ciclo anual, promovendo a escorrência e o escoamento ao longo de linhas de água e vales bem definidos e mais ou menos perenes. Podemos assim falar de Sistemas Aluviais i) tipicamente Efémeros (Leques Aluviais); ii) predominantemente Perenes (Fluviais).
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. OS PRINCIPAIS FACTORES CONTROLADORES DA DINÂMICA FLUVIAL E DA CONSEQUENTE DINÂMICA DEPOSICIONAL SÃO - LITOLOGIA regional TIPO E ABUNDÂNCIA DE CARGA SÓLIDA - TECTÓNICA RELEVO, DECLIVE E ENCAIXE - CLIMA ALTERAÇÃO E HIDROLOGIA (quanto e quando)
NUM SISTEMA FLUVIAL, A EROSÃO PREDOMINA NOS SECTORES A MONTANTE, O TRANSPORTE NOS SECTORES INTERMÉDIOS E A SEDIMENTAÇÃO MAIS A JUZANTE, 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.
Tipos básicos de canais fluviais
A MORFOLOGIA DOS CANAIS E O TIPO DE CARGA SÓLIDA TRANSPORTADA ESTÃO INTIMAMENTE RELACIONADOS.
Tração
Carga Mixta
Suspensão
MÚLTIPLOS FACTORES CONDICIONAM... E MÚLTIPLOS PARÂMETROS VARIAM... COM A TIPOLOGIA FLUVIAL
Padrões dos Canais vs.
Gradiente
Figure 12.2 Two examples of very different fluvial systems, showing the variability of the morphologic and cascading components of the examples in the three geomorphic zones (Figure. 1): D, drainage density; S, gradient; w/d width-depth ratio; P, sinuosity; Q, water discharge per unit area; Qb, base flow; Qp, peak discharge; Qs, sediment load ,
NO ENTANTO, NO REGISTO GEOLÓGICO NÃO TEMOS PRESENTE A MORFOLOGIA. TEMOS SIM OS DEPÓSITOS COM AS SUAS DIFERENTES CARACTERÍSTICAS TEXTURAIS E GEOMÉTRICAS. SÃO ESSAS CARACTERÍSTICAS QUE NOS VÃO LEVAR A INTERPRETAR A TIPOLOGIA FLUVIAL E, CONSEQUENTEMENTE, OS FACTORES DE CONTROLO (CLIMA E RELEVO) E A RESPECTIVA PALEOGEOGRAFIA.
A. Sistemas Fluviais Entrelaçados (Braided)
Leque Aluvial
CARACTERÍSTICAS ESSENCIAIS A carga sólida é abundante, com predomínio da carga de fundo (seixos + areia). A abundância de sedimentos origina assoreamento intenso, com rios largos e pouco profundos (Width/Depth elevado). O excesso de carga sólida para o caudal, leva ao entulhamento dos canais, com múltiplas barras e canais no leito principal. A abundante sedimentação provoca a colmatação dos canais, gerando avulsões frequentes (abandono e migração do canal).
DEP. de CANAL versus DEP. de TRANSBORDO
Migração lateral dos canais
BARRAS A) Longitudinais B) Transversais
Barras Longitudinais
Barras Transversais
Barras Transversais
(b)
Ordoviciano da Bacia do Camaquã
Sistema Fluvial Efémero Registo Geológico
Ciclos granodecrescentes
Feições gerais de um sistema fluvial entrelaçado de caráter efémero: ciclos granodecrescentes bem definidos, geometria geral lateralmente extensiva, ausência de macroformas (no caso específico)
Planície de Inundação
Sistema Fluvial Entrelaçado - Síntese
Domínio de conglomerados (sectores proximais) e arenitos (sectores mais distais): Conglomerados organizados com gradação normal e longitudinal (barras longitudinais); Arenitos com estratificação cruzada arqueada e tabular. (barras transversais).
Clima mais húmido:
Canais e barras mais profundos e estáveis; Depósitos de barras e canais lenticulares; Maior proporção de fácies de planície de inundação; Domínio de macroformas (barras) de acreção frontal. Clima menos húmido : Canais e barras mais rasos e efémeros; Depósitos de barras e canais lateralmente extensos; Menor proporção de fácies de planície de inundação; Sedimentação de caráter episódico e claro padrão de rápida diminuição de velocidade dos fluxos. Paleossolos maduros: Calcretos
B. Sistemas Fluviais Meandriformes
OS ELEMENTOS BÁSICOS DOS DEPÓSITOS DE RIOS MEANDRIFORMES – Canal e Transbordo Point Bar
Planície de inundação
Meandro abandonado
Dique marginal Pelitos
Lag
Crevasse splay
Meandros abandonados
A GÉNESE DAS BARRAS DE ACREÇÃO LATERAL RESULTA DO FLUXO HELICOIDAL NO CANAL SINUOSO.
Acreção lateral
Point Bar
Acreção lateral
Acreção lateral
Acreção lateral
Acreção lateral
Acresção lateral
Acreção lateral
Acreção lateral sentido de acreção
sentido da corrente
Levee ou DIQUE MARGINAL
Crevasse splay
CH (LA) FF CS
CH (LA) : Channel
–
Lateral Accretion
FF : Floodplain Fines CS : Crevasse Splay
LITOFÁCIES E ELEMENTOS ARQUITECTURAIS •
•
Os fluxos unidireccionais dos ambientes aluviais, geram depósitos sedimentares com grãos detríticos depositados e organizados por esse fluxo, com estruturação interna +/- desenvolvida. Cada par “Granularidade + Estrutura” constitui uma Litofácies
própria, traduzindo condições de fluxo com determinadas característcias. •
•
Para os depósitos aluviais, Miall (1978) elaborou uma Tabela de Litofácies com 11 termos. A 1ª Letra corresponde à Granularidade (Gravel, Sand, Fine) e a 2ª à estrutura (massiça, planar, ripples, etc.)
•
•
•
Num afloramento ou num testemunho de sondagem, cada Litofácies representa uma situação local e pontual, dando indicações restritas. Mais importante que saber o fluxo num determinado momento ou local, será saber o tipo de processo natural que o gerou, no contexto mais amplo da dinâmica aluvial. Miall (1978) apresenta para tal a Interpretação do processo que gera cada litofácies, com referência à situação fluvial em que tende a ocorrer (barras transversais ou longitudinais, depósitos de transbordo, etc).
•
•
•
•
Genericamente, pode-se pode-se distinguir entre Litofácies de Canal activo (fácies de alta e média energia, grosseiras, G e St/Sp/Sr) e Litofácies associadas a Transbordo Transbordo de canais (fácies de baixa energia, mais finas, F e Sr/Sh). As Litofácies tendem portanto a surgir em “associações de fácies”, traduzindo a construção de um determinado corpo sedimentar. sedimentar. Esses “corpos sedimentares” são os “Elementos Arquitecturais” Arquitecturais” (EA)
do próprio depósito fluvial. Miall (1985) definiu 9 Elem.Arq., englobando os corpos i) associados ao preenchimento de Canais por Barras ii) associados ao transbordo localizado ou generalizado. generalizado.
CH – Channel GB – Gravel Bar SB – Sandy Bar FM – Foreset Macroform LA – Lateral Accretion SG – Sediment Gravity LS – Laminated Sandsheets OF – Overbank Fines
OS CANAIS CH ESTÃO SEMPRE PRESENTES E SEMPRE PREENCHIDOS PELOS OUTROS Elem. Arquitecturais PODEM SER DE DIFERENTE HIERARQUIA, DESDE UM LEITO PRINCIPAL ATÉ UM PEQUENO CANAL SECUNDÁRIO.
O ELEMENTO GB INCLUI OS DEPÓSITOS DE FUNDO E SULCOS (Lag deposits, Gm), A PAR DAS BARRAS LONGITUDINAIS (predomínio de agradação frontal –Gp) E BARRAS TRANSVERSAIS (predom. de agradação vertical - Gt).
O ELEMENTO SB INCLUI BARRAS E MANTOS ARENOSOS FORMADOS DENTRO DO CANAL, E TAMBÉM AREIAS DE TRANSBORDO EM “CREVASSES” “CREVASSES”..
AMPLA BARRA ARENOSA COM > 100 m, PRESENTE EM “SAND-FLATS” – ÁREAS FLUVIAIS EXTENSAS E APLANADAS, COM ABUNDANTE ACARREIO DE AREIAS.
O ELEMENTO LA É TÍPICAMENTE INDICADOR DE SINUOSIDADE. FEIXES DE ACREÇÃO DE GEOMETRIA SIGMÓIDE, INCLINANDO PARA O CANAL, COM BASE EROSIVA E TOPO GRADATIVO. LAMINAÇÃO PERPEND. AO FLUXO PRINCIPAL St Sr --> (Sh/Fl)
O ELEMENTO GB CORRESPONDE A DEBRIS-FLOW NÃO ESTRUTURADOS (Gms), EM MANTOS CONGLOMERÁTICOS POUCO ESPESSOS (0.5 A 3 m), PODENDO ORIGINAR COMPLEXOS EMPILHADOS IMPORTANTES.
O ELEMENTO LS FORMA-SE EM REGIME DE FLUXO ELEVADO, COM FORTES CORRENTES,
FORMANDO MANTOS ARENOSOS COM LAMINAÇÃO PLANA (Sh) COM 0.5-2.5 m DE ESPESSURA E EXTENSÃO ATÉ 100 m.
O ELEMENTO OF TENDE A TER GEOMETRIA TABULAR, DE PLANÍCIE DE INUNDAÇÃO, COM FINOS LAMINADOS (Fl), MASSIÇOS (Fm) ONDE SE INTERCALAM CANAIS SECUNDÁRIOS E CREVASSES (AREIAS FINAS COM RIPPLES Sr)
TIPOLOGIA FLUVIAL •
•
•
OS SISTEMAS FLUVIAIS PODEM SER BEM DIVERSOS, EM FUNÇÃO DA ACTUAÇÃO DOS FACTORES DE CONTROLo (CLIMA, TECTÓNICA), GERANDO REGISTOS DEPOSICIONAIS TAMBÉM DIVERSOS. DIV ERSOS. DESTE MODO, A PARTIR DA DIVERSIDADE DO REGISTO GEOLÓGICO PODEMOS INTERPRETAR A DIVERSIDADE DOS SISTEMAS FLUVIAIS E OS SEUS CONTROLOS CONTROLOS PALEOGEOGRÁFICOS. COM BASE NA ASSOCIAÇÃO E ABUNDÂNCIA DOS DIVERSOS ELEMENTOS ELEMENTOS ARQUITECTURAIS, ARQUITECTURAIS, MIALL (1985) DEFINIU UMA TIPOLOGIA DE 12 SISTEMAS FLUVIAIS
TIPOLOGIA DE MODELOS FLUVIAIS (Miall, 1985)
Leques aluviais proximais a médios 1) Ár Árid idoo a su subb-ár árid idoo 2) Húmido
Rios proximais e conglomeráticos 3) Braided 4) Pouco Sinuoso
Rios Meandriformes 5) Carga arenosa (de fundo), com LA e Crevasses (SB) 6) Carga mista, com LA, SB e alguns OF 7) Carga fina (suspensão), com LA e muitos OF
Rio Anastomosado
Rios de Barras arenosas
Rios Arenosos Distais 8) Carga mista com Barras SB e Finos OF 9) Carga arenosa com barras arenosas SB e FM 10) Carga mista, com barras arenosas FM e SB + finos OF
Rios Efémeros Distais 11) Braided efémero 12 ) Arenoso espasmódico
Litofácies - CARACTERIZAÇÃO Elementos Arquitecturais INTERPRETAÇÃO Tipologia - RECONSTITUIÇÃO –
ESTUÁRIOS - quando os rios encontram o mar...
I. INTRODUÇÃO - DAS MONTANHAS ATÉ AO LITORAL 1. A PRODUÇÃO DE SEDIMENTOS 2. O TRANSPORTE E SEDIMENTAÇÃO FLUVIAIS 3. A ÁGUA E OS SEDIMENTOS QUE OS RIOS LANÇAM NO LITORAL 4. A FOZ DOS RIOS: ESTUÁRIOS E DELTAS
E S T U Á R I O S
A FOZ DE UM RIO, ACTUADA PELO MAR
http://www.upe.ac.za/cerm/cerm3.html
II. OS ESTUÁRIOS - quando o mar entra na foz dos rios 1. DEFINIÇÃO DEFINIÇÃO GENÉRICA ESTUÁRIO é um corpo de água costeiro, semi-aberto à comunicação com o mar, no qual a água do mar se mistura física e quimicamente com água doce proveniente da drenagem fluvial, em regime estuarino. (Pritchard, 1976)
DEFINIÇÃO ESPECÍFICA ESTUÁRIO é a terminação costeira de um canal fluvial único, recebendo um fluxo sedimentar fluvial e marinho, actuado por forças tidais, de ondulação e correntes fluviais, produzindo associações de fácies estuarinas. (Dalrymple et al., 1992)
Um Estuário não é: - Delta, porque este tem múltiplos canais distributários; - Tidal Inlet numa linha de costa deposicional, porque este não tem um rio ou afluxo de água doce associado. - Planície tidal, porque esta não recebe água doce significativa. Mas um delta também pode ter canais de desembocadura fluvial, com regime estuarino... Ou uma planície tidal pode ter áreas alagadas em comunicação com o mar e regime estuarino temporário (após grandes chuvadas)... Regime estuarino inter-acção dinâmica entre água doce vs. água salgada
2. GÉNESE O desenvolvimento de um regime estuarino na Foz de um Rio, implica uma “aceitação”
da entrada do mar nessa Foz, o que se pode verificar em diversas situações:
1. Desembocaduras fluviais “afogadas” por
transgressão; 2. Fiordes de degêlo de vales fluvio-glaciares; 3. Estuários de barra costeira; 4. Estuários de caleira tectónica.
TIPOS FISIOGRÁFICOS BÁSICOS DE ESTUÁRIOS
(modif. Fairbridge, 1980)
OS ESTUÁRIOS SÃO MAIORITARIAMENTE DESEMBOCADURAS FLUVIAIS “AFOGADAS”
PELO ENTRADA DO MAR COSTEIRO
São então evidência de submersão rápida ou elevação do nível relativo do mar, de cujo efeito ainda não se recuperaram (até hoje...). Os Estuários actuais são resultado da Transgressão Flandriana (iniciada há c. 15.000 anos e estabilizada há cerca de 3-5.000 anos), correspondendo a desembocaduras fluviais cujos sedimentos foram e continuam a ser retrabalhados por correntes de maré.
3. O REGIME ESTUARINO - a inter-acção da água doce e salgada CIRCULAÇÃO ESTUARINA – entrada da água salgada (mais densa) junto ao fundo na maré enchente (Flood-tide) e saída da água doce (menos densa) junto à superfície, na maré vazante (Ebb-tide). O CONTRASTE E A INTERFACE ÁGUA DOCE vs. ÁGUA SALGADA, É O PRINCIPAL ELEMENTO CARACTERIZADOR DA DINÂMICA ESTUARINA.
4. A SEDIMENTAÇÃO ESTUARINA - a inter-acção da circulação estuarina com o material fino em suspensão Num Estuário, as diferenças de densidade das águas salgada e doce, são fulcrais. Sem fortes correntes, a sua mistura faz-se por Difusão, mas se há correntes fortes, os processos de mistura são mais efectivos. As densidades das águas condicionam a velocidade de queda das partículas. A deposição das partículas finas num estuário está em relação com as variações do alcance máximo da maré e também do caudal fluvial. O limite entre águas é dinâmico, condicionando a movimentação das partículas em suspensão.
As Argilas no Estuários Uma das questões fulcrais nos sedimentos estuarinos é o comportamento peculiar das partículas finas, silto-argilosas com M.O., as quais tendem a adquirir um comportamento coesivo com regras diferentes das dos grãos >125µ (3 ). Além disso, a salinidade (basta 3%0) provoca a floculação das argilas, ao chegarem ao estuário, gerando partículas da ordem dos 6 (SILTE) que tendem a caír no fundo e a ser depositadas, arrastadas ou re-suspensas.
Longitudinalmente, a interface água doce vs. água salgada controla a posição da máxima turbidez (máxima concentração de sedimentos em suspensão) e do “ponto nulo” onde esses sedimentos tenderão a decantar.
6. A EVOLUÇÃO DOS ESTUÁRIOS Um Estuário evolui naturalmente por colmatação sedimentar, desde o estado juvenil ao de maturidade. A evolução depende do balanço entre: 1) A taxa de subida do mar 2) A taxa de acumulação de sedimentos Se 1) > 2) temos um estuário bem desenvolvido. Se 1) = 2) o estuário vai assoreando lentamente. Se 2) > 1) a colmatação é acelerada e acaba por gerar um Delta. Esta colmatação pode dar-se por aporte de areias marinhas ou de areias e vasas fluviais, a que se junta ainda a componente bioclástica (conchas, carapaças e vegetais).
É FREQUENTE E NATURAL A EVOLUÇÃO DE ESTUÁRIOS PARA DELTAS, POR ASSOREAMENTO PROGRESSIVO A sedimentação continuada num Estuário, origina baixios, fazendo diminuir as correntes de maré e as ondas redestribuidoras de sedimentos. Por seu lado, também o Prisma de Maré (quantidade de água salgada que entra e sai do estuário em cada maré) vai assim diminuindo, acelerando a sedimentação. Com o tempo, a superfície do fundo do estuário acabará por emergir e dar origem a um Delta. A continuação deste processo levará à instalação de uma Planície Aluvial. O resultado será uma sucessão vertical de depósitos de Estuário Delta Planície Aluvial.
ESTUÁRIO INICIAL Acumulação de areias e construção de barras Barras de desembocadura gerando canais tributários na Foz DELTA marinho Coalescência das barras de desembocadura em cordões litorais, isolando Lagunas Deltaicas
ESTUÁRIOS - FIM
Aula 10 OS DELTAS - quando os rios depositam mar-adentro
Há vários tipos de “Leques deltaicos”, continentais e marinhos. Vamos tratar apenas dos Deltas s s., “fluviais”, “costeiros”.
Os Deltas costeiros traduzem a inter-acção dos acarreios fluviais, difusores de água e sedimento, com os processos dissipativos e redistributivos das ondas e marés, numa bacia marinha. Dependendo da intensidade relativa desses processos, uma nova área sub-aérea emersa (mas geralmente encharcada) é adicionada à área costeira. Ao mesmo tempo, na plataforma submersa são edificados espessos corpos deposicionais.
TAL COMO NOS ESTUÁRIOS, A ENTRADA DE ÁGUA DOCE NO MAR E CONSEQUENTE DEPOSIÇÃO TERRÍGENA É CONTROLADA PELO CONTRASTE DE DENSIDADES.
Em função das densidades relativas da água doce (com material em suspensão) e da água salgada, assim o influxo fluvial se irá espraiar de modo distinto, condicionando a deposição da carga de fundo e em suspensão.
d
RIO
> d MAR
d
RIO
= d MAR
d
RIO
< d MAR
Terminologia fisiográfica antiga : 1 - Topset (camadas de topo) 2 - Foreset (camadas frontais) 3 - Bottomset (camadas basais)
OS ELEMENTOS CONSTITUINTES DE UM DELTA
Terminologia morfológica equivalente: 1 - Plataforma Deltaica (sub-horiz., sub-aérea e subaquosa); 2 - Talude deltaico (inclinado); 3 - Prodelta (profundo e sub-horizontal); Terminologia de processos: 1 - Planície Deltaica : zona sub-aérea dominada por processos fluviais; 2 - Frente Deltaica : zona de inter-acção de processos fluviais e marinhos; 3 - Prodelta : zona de sedimentação marinha, por decantação do material em suspensão.
UM DELTA TEM VÁRIOS SUB-AMBIENTES, EMERSOS E IMERSOS
Planície Deltaica Frente Deltaica Topset Foreset
ProDelta
ProDelta
Bottomset
Plataforma off-shore
Planície Deltaica (PD)
Áreas aplanadas com canais distributários activos ou não, e levees, separados por suaves elevações emersas ou depressões alagadas. Entre os canais existem planícies de inundação, planícies tidais, marshes/swamps (sapais/ manguezais) ou salinas (f. clima)
Na PD podem-se considerar 2 sub-ambientes principais: Canais Distributários (CD) com sequências positivas fluviais normais, emersão e raízes no topo. Áreas Interdistributárias (AI) com i) “swamps” (pântanos) bem vegetados, que passam para juzante a ii) “marshes” (sapais) apenas com ervas, etc. (salobros), além de iii) pequenos lagos e lagunas estagnadas, tendo nas margens turfeiras ou calcretos+evaporitos (conforme o clima).
A PLANÍCIE DELTAICA OS CANAIS DISTRIBUTÁRIOS
Frente Deltaica (FD) É nesta área que o afluxo fluvial vai inter-agir com os processos litorais. O rio entra no mar e expande-se lateral e verticalmente, desacelerando, perdendo competência e depositando a sua carga.
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Quando a corrente fluvial é forte, deposita areias em barras de desembocadura e levees submersos. Quando a ondulação é forte, desenvolvem-se barras arqueadas na desembocadura, podendo ser assimétricas se a ondulação for oblíqua. Se as marés forem importantes, teremos barras tidais paralelas à enchente e à vazante. Do peso relativo entre ondas, marés e acarreio fluvial, assim a Frente Deltaica desenvolverá morfologias diferentes, gerando a diversidade de deltas conhecidos.
FRENTE DELTAICA SUB-AMBIENTES E PROCESSOS
–
A barra de desembocadura é afectada por processo fluviais que a constroem e ondas que retrabalham o material.
Prodelta (PR) É a parte não-afectada por ondas e marés, correspopndendo geralmente a uma zona estável com deposição de silte e argila por decantação. São gerados depósitos laminados que traduzem as alternâncias de acarreios em suspensão das épocas de chuvadas. A laminação pode estar preservada (amb. anóxico) ou destruída por bioturbação (amb. aeróbio). Pontualmente podem chegar sedimentos grosseiros de enxurradas hiperpicnais (densas) ou de colapsos gravíticos na FD.
Secção longitudinal típica do Delta do Níger e plataforma adjacente, mostrando os tipos de sedimentos, morfologia e distribuição (Allen, 1970)
TIPOS DE DEFORMAÇÃO SEDIMENTAR NOS DEPÓSITOS DELTAICOS
CLASSIFICAÇÃO MORFOGENÉTICA DOS DELTAS EM FUNÇÃO DOS TRÊS FACTORES PRINCIPAIS -Sedimento - Ondulação - Marés
(Galloway, 1975)
TIPOLOGIA MORFOLÓGICA DOS DELTAS
CÚSPIDE Ondas Destrutivo
LOBADO Fluvial LOBADO Construtivo
ESTUARINO Marés Destrutivo
ALONGADO Fluvial – Construtivo
Fluvial – Construtivo
OS DELTAS CONSTRUTIVOS Dominados pela acção fluvial, construtiva, trazendo mais sedimentos que aqueles que o mar consegue distribuír
OS DELTAS DESTRUTIVOS O afluxo sedimentar fluvial é retrabalhado pelas ondas e marés, não conseguindo construindo corpos deltaicos progradantes.
DELTA LOBADO Bird-Foot (Tipo Mississipi)
DELTAS DOMINADO POR ONDAS
DELTAS DOMINADO POR MARÉS
A CONSTRUÇÃO (PROGRADAÇÃO) DE UM DELTA LOBADO
A PROGRADAÇÃO DUM DELTA GERA MACRO-SEQUÊNCIAS NEGATIVAS
SEQUÊNCIA VERTICAL RESULTANTE DA PROGRADAÇÃO DE UM DELTA
Ambientes)Sedimentares)Carbonatados) 1.)Introdução:)Contexto)Geológico)da)Sedimentação)Carbonatada) 1.1.)Importância) Os!sistemas!sedimentares!carbonatados!são!de!extrema!importância,!para!o!conhecimento! científico,!do!registo)estratigráfico !e,!de!um!ponto!de!vista!aplicado,!para!a!exploração)de) recursos naturais. Assim é porque os sistemas sedimentares são dos mais bem representados no!registo! geológico,! estando! na!origem!de!parte! significativa!das sucessões sedimentares!do!registo!geológico!havendo,!portanto,!exemplos!desde!o!PréCâmbrico!até!aos! dias! de! hoje,! que abrangem! uma grande variedade! de! contextos geotectónicos,! eustáticos,! climáticos,!e!também!diferentes!padrões!de!fácies,!estilos!evolutivos,!dimensão!e!duração.!São! cruciais!para!a!reconstituição!das!variações!globais,!da!evolução!biológica,!e!para!a!datação!do! registo! geológico. onstituem um precioso arquivo! da evolução paleoclimática,! paleoC oceanográfica, paleogeográfica,! paleobiológica! (etc.) a! diferentes escalas! espaciais! e! temporais.!Assim!é!porque!contêm!essa!tal!elevada!diversidade!de!fácies,!por!vezes!fossilífera,! frequentemente! com! elevada! distribuição! espacial,! reflectindo! diferentes características! mediante! as variações! ambientais.! Os sistemas sedimentares carbonatados constituem, também,! importantes! aquíferos,! e! são! um repositório! de diversos recursos! minerais,! representando!mais!de!50%!dos!reservatórios!de!hidrocarbonetos.!Além!de!que,!muitos!deles,! têm! interesse! em termos de património geológico, devido ao seu! conteúdo fossilífero! pedagógico,!ou!outro!tipo!de!características!que!tornam!esse!local!único.!
1.2.)Factores)de)Controlo)da)Sedimentação)Carbonatada) • • • • • • • •
lima!(temperatura,!salinidade,!O2,!organismos...)! Tectónica!(subsidência,!topografia,!taxa!de!sedimentação!terrígena)! Variações!do!nível!do!mar!–!eustatismo!e!flutuações!relativas!do!nível!do!mar! Profundidade!da!coluna!de!água,!ou!profundidade!da!bacia! aracterísticas!da!comunidade!biótica!e!produtividade!orgânica! Luminosidade,!nutrientes,!oxigenação! Produtividade!sedimentar!–!fábrica(s)!de!carbonatos! Regime oceanográfico, hidrodinâmico! (energia das! ondas, amplitude! das! marés, relevância!das!tempestades!e!correntes,!orientação!da!plataforma!litoral,!ou!do!lago,! face!aos!ventos!dominantes!
1.3.)Fábricas)de)Carbonatos)(Carbonate)Factories)–)CF) Zonas!subtidais!especiais,!por!elevada!produção!bentónica!de!carbonato,!i.e.,!com!elevada! produtividade sedimentar! carbonatada, relacionada,! essencialmente, com! a! presença de organismos!bentónicos.!Formas!de!produção!de!carbonato:! Abiótica)ou)quasiHabiótica!–!físicoCquímica!com!efeitos!biológicos!negligenciáveis.! Bioticamente induzidos –! os organismos! desencadeiam os processos bioquímicos! (organoC!e!biomineralizações).! Bioticamente) controlada – os organismos determinam o local, início, fim dos processos! e,! muitas vezes, também! a! mineralogia/cristalografia! do! precipitado! em! questão.! • •
•
1!
Tipos!de!fábricas!de!carbonatos!(F):! Tropical – Precipitação biocontrolada por organismos fotoCautotróficos e heterotróficos diversificados,! com! uma componente! de precipitação) abiótica significativa. Águas! límpidas,! bem! iluminadas,! oxigenadas,! oligotróficas, pouco! profundas.! Águas)frias) –!Precipitação!biocontrolada!por!organismos!heterotróficos!dominantes,!e! fotoCautotróficos! abundantes,! com! precipitação! abiótica! pouco! significativa.! Meio! fótico!a!afótico,!profundidade!baixa!a!elevada.! Microbiana – Precipitação bioCinduzida e quasiCabiótica, precipitando maioritariamente!micrite!in!situ!(autoCmicrite).!Meio!disfótico!ou!afótico,!eutotrófico! ou!mesotrófico,!pouco!oxigenado,!mas!não!anóxico,!profundidades!intermédias.! •
•
•
As!acumulações!ou!prismas!sedimentares!resultantes!dos!3!tipos!de!fábricas!de!carbonato! diferem!em!composição,!geometria!e!padrões!de!fácies.!
1.4.)Tipologias)de)Plataformas)Carbonatadas)
Ligadas)ao)Continente) Protegida/bordejada
Pode ser aberta ou homoclinal
Epírica!
Desligadas)do)Continente)
Isolada!
Ligadas)ou)não)ao)Continente)
Afogada!
2!
2.)Ambientes)Lacustres)(s.l.) À!semelhança!dos!mares,!também!os!lagos!têm!condições!para!reter!os!catiões!necessários! à! sedimentação! carbonatada, originando geralmente calcários denominados! lacustres ou límnicos.! Para tal! é! necessário! que! nas! áreas! envolventes existam rochas! susceptíveis! de fornecer!a,!essencialmente,!e!algum!Mg.!É!ainda!necessário!que!as!condições!climáticas!e! topográficas!permitam!a!evacuação!e!encaminhamento!para!estas!bacias!no!interior!de!terras! emersas.! Importantes!repositórios!de!minerais!nãoCmetálicos!e!também!reservatórios!ou!rochaC mãe!de!hidrocarbonetos.! Podem!fornecer!informação!paleoambiental!pormenorizada.!Apresentam!uma!grande! sensibilidade!a!flutuações!subtis!dos!parâmetros!climáticos!e!hidrológicos!com!reflexo! nas!características!físicoCquímicas!da!água.! !!São!sistemas!muito!dinâmicos!(grande! variedade!de!condições!físicoCquímicas).! omparativamente!aos!ambientes!marinhos,!os!lagos!têm!uma!muito! maior)diversidade biológica,!estando,!no!entanto,!os!processos!químicos!e!biológicos!muito!mais!relacionados!do! que!no!meio!marinho.! Os!lagos!podem!apresentar!diversas!origens,!formas,!dimensões!e!duração,!podendo!sofrer! modificações!frequentes!ao!longo!do!tempo,!podendo!também!surgir!em!diversos!contextos! geológicos,!climáticos!e!hidrológicos.! •
•
2.1.)Estratificação) Uma das principais propriedades dos lagos é a sua tendência em se tornarem termicamente)estratificados. !A!maior!fonte!de!calor!provém!da! radiação)solar ,!diminuindo! o!seu!efeito!calorífero!com!o!aumento!da!profundidade.!omo!resultado,!as!águas!superficiais! (mais!quentes!e!menos!densas)!sobrepõemCse!às!águas!frias!e!densas.!
•
• • •
Epilímnio!–!estrato!mais!superficial!e!quente!de!um!lago,!influenciada!pela!acção!do! vento, rica em oxigénio dissolvido e! em fitoplâncton,! e! no qual a! temperatura! decresce!lentamente!com!a!profundidade!(fraco!gradiente!térmico)! Metalímnio)–!estrato!em!que!a!temperatura!decresce!muito!(elevado!gradiente).! Termoclina!–!plano!de!maior!taxa!de!alteração!de!temperatura!(máximo!gradiente).! ipolímnio!–!estrato!mais!profundo!e!frio!de!um!lago,!pouco!iluminado!ou!mesmo! afótico,!pobre!em!fitoplâncton,!também!de!fraco!gradiente!térmico.!!
3!
Uma!vez! estabelecida!uma! relação!termal!estratificada,! é!possível!ainda! estabelecer! uma! estratificação!química.!A!densidade!vai!também!depender!da!quantidade!de!sais!dissolvidos!e! da!quantidade!de!sedimentos!em!suspensão.!A!camada!superficial,!menos!salina,!e!que!corre! livremente,!é!denominada!mixolímnio,!e!é!separada!da!zona!mais!salina,!monimolímnio,!pela! quimioclina.!
2.2.)Ambientes)Lacustres)(s.s.) Os ambientes! lacustres são! definidos com! base em critérios biológicos, o! que! os torna! difíceis!de!reconhecer!em!rochas!sedimentares.!A!classificação!que!se!segue!está!relacionada! com!lagos!abertos!e!perenes,!e!podem!ser!reconhecidas!quatro!zonas!principais:! Litoral!–!Zona!de!enraizamento!de!macrófitos,!que!se!pode!estender!até!12!m!de! profundidade,!ou!mais.!A!zona!litoral!inferior!é!tipicamente!colonizada!por!plantas! submersas como!as!carófitas,!a! zona litoral!média!por!plantas!flutuantes,!e! a!zona! litoral!superior!por!plantas!emergentes!como!canas.!A!zona!eulitoral!é!a!área!que!se! encontra entre! o! maior e! o! menor nível da água,! e! por! cima encontraCse a! zona! supralitoral,!que!raramente!está!submersa.! Sublitoral –! Zona que!se situa ainda! na zona!fótica,!contando com!a! presença de poucas! plantas verdes,! algas microscópicas, cianobactérias (estromatólitos,! bioermos).! Profundal –! Zona afótica e, geralmente! (mas não! sempre),! corresponde à! zona! abaixo!da!termoclina.!! Pelagial!–!Meio!aberto,!afastado!do!litoral.! •
•
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2.3. Processos Químicos
A génese do material carbonatado relaciona-se com quarto fontes: •
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• •
Carbonato detrítico alóctone e autóctone (litoclastos e intraclastos) derivados, por exemplo, de sistemas fluviais e erosão litoral. Carbonato biogénico clástico (bioclastos) e bioquimiogénicos derivados de restos esqueléticos de vários organismos como moluscos, carófitas e fitoplâncton. Carbonato precipitado inorganicamente (grande parte biologicamente induzido). Carbonato diagenético e pedogénico, sob várias formas, produzido por alteração pósdeposicional de certos minerais carbonatados (cimentos secundários, crostas, nódulos e calcretos).
4!
Lacustre!(baixa!energia)!
Palustre!
Lacustre!(alta!energia)!
Palustre!(seco)!
Palustre!é!um!ambiente!de!sedimentação!típico!de!regiões!pantanosas.!
5!
3.)Ambientes)Peritidais 1)e)Litorais)(ShallowHwater) 3.1.)Ambientes)Peritidais) Os depósitos! peritidais! são! muito frequentes no registo geológico! e! apresentam! uma! importância! económica! considerável, uma! vez! que! hospedam minerais metálicos! e! nãoC metálicos e! podem! funcionar! como rochas! geradoras, selantes ou reservatório para hidrocarbonetos. Frequentemente! desenvolvem! uma porosidade! secundária significativa. SubdividemCse!em!3!zonas!principais:! Subtidal –! Zona correspondente às áreas! imersas! (submersas), podendo ser! fortemente!influenciada!pela!acção!das!ondas!e!pelas!correntes!de!maré!–!ambiente! shoreface.!Podem!apresentar!uma!grande!diversidade!biológica!dependendo!esta!da! salinidade!e!da!temperatura.! (mais!fósseis,!mais!bioturbação,!depósitos!arenosos!ou!vasosos)! Intertidal – Zona que sofre inundações e períodos de exposição subCaérea alternadamente.! (crostas! e! laminitos! algais –! mais irregulares do que! regulares, permitindo distinguir!diferentes!zonas!tidais)! Supratidal!–!Zona!frequentemente!alagada!(“encharcada”)!(principalmente!durante! marés! vivas! ou tempestades).! É! caracterizada! por! uma exposição subCaérea! prolongada sendo a sua dinâmica essencialmente controlada pelo clima prevalecente.!! (depósitos!conglomeráticos!de!mobilização!e!remobilização)! •
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3.2.)Ambientes)Litorais)de)Maior)Energia •
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Complexo)PraiaHdeHBarreira)ou)Ilhas)Barreira!que!se!desenvolvemCse!em!regiões! de!moderada!a!alta!energia!das!ondas,!onde!a!amplitude!das!marés!é!inferior!a!3!m,! e!a!taxa!de!produçãoo!de!areias!carbonatadas!é!alta.!EncontramCse!separadas!do! continente!por!lagunas!que!passam,!por!seu!turno,!a!planícies!de!maré.! Bancos)ou)Baixios)Dispersos !com!zonas!interC!e!supratidais!atrás!(para!terra),!mas! sem!lagunas.! Complexo enraizado) no) continente) de cristas) (Strandplain de praia/dunas! paralelas!à!linha!de!costa!com!depressões!intercristais.!
Foreshore Rampa Interna Protegido Laguna! Planície!de!maré! Paleossolos! “Paleocoisos”! Grainstone! Packstone! A1) •
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om Ondas PraiasCbarreira! Baixios/Strandplains! Mudstone! Packstone!
Shoreface Rampa Intermédia Tempestitos e wackestone! intercalados!com! bioconstruções!
OffHshore Rampa Externa Vasas!pelágicas!e! hemipelágicas!
Wacke/Packstone! Mudstone! A2) bioclásticos! B)
!!C)
A1!–!Fácies!peritidal!e!de!sabkha,!estromatólitos,!evaporitos,!mudstone)e)packstone lagunares.! A2 –! GrainstoneHpackstone) oolíticos/bioclásticos! com! estratitificação! oblíqua,! com! face!de!praia!(shoreface)!ou!baixios/strandplain.! B!–!Tempestitos!proximais!–!wackestone!intercalados!com!bioconstruções.!
1!–!A!principal!fonte!carbonatada!para!a!zona!peritidal!é!a!zona!supratidal!anexa.!
6!
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C!–!Tempestitos!distais!intercalados!com!mudstone!bioturbados!ou!laminados;!fauna! pelágica.! (D –! Bacia) –! Sedimentos vasosos! e! siltosos,! carbonatados e! terrígenos,! em areal! laminado.!Séries!argilaCmarcaCcalcários,!camadas!finas,!possíveis!sedimentos!negros.!
7!
3.3.)Eolianitos)carbonatados) Os! eolianitos carbonatados são rochas sedimentares! cuja! deposição foi controlada! pela! acção!do!vento,!e!constituem!importantes!ferramentas!para!reconstituição!de!paleolinhas!de! costa!e!de!ilhas.!São!corpos!alongados!(grainstones)!paralelos!à!linha!de!costa,!com!espessuras! muito!variáveis,!e!composição!e!granulometria!semelhantes!às!das!areias!de!praia,!mas!sem! fragmentos! grandes! de! conchas,! constituindo,! assim,!areias!carbonatadas!de! granulometria! fina!a!média,!bem!calibrada.!Têm!estratificação!oblíqua!de!grande!escala,!com!ângulo!elevado,! inclinado!predominantemente!para!terra,!havendo!uma!frequente!alternância!de!laminações! mais! finas e! mais grosseiras.! ontêm! cimentos! precoces! vasosos, predominantemente, e! porosidade primária elevada. Uma! das! suas principais características! é! a! presença de rizoconcreções,!películas!de!radículas,!microperfurações,!associados!a!vegetação!dunar.!É!rara! a!presença!de!bioturbação.!É!possível!a!sua!associações!com!outras!evidencias!de!exposiçãoo subaérea,!e!outras!fácies,!sendo!possível!encontrar!interdigitação!com!areias!de!praia!e!com! vasas! de! lagoa! ou! outros depósitos lacustres/evaporíticos. omo! foi dito! anteriormente, o! facto!de!este!tipo!de!depósitos!nos!dar!indicações!sobre!a!localização!das!paleolinhas!de!costa! e!de!ilhas,!são!o!que!torna!importante!o!seu!reconhecimento!no!registo!fóssil.
8!
4.)Meio)Marinho)Externo) 4.1.)Visão)Geral) • • •
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Sedimentação!pelágica!e!hemipelágica.! Material!terrígeno!e!vulcaniclástico!misturado!com!material!vasoso.! Fácies!alternadas!entre!níveis!argilosos,!margosos!e!carbonatados!!(hemipelágico),!ou! material!carbonatado!e!argilas!(pelágico).! Podem!ocorrer!nódulos!de!manganês!e!evaporitos.! Lito!e!biofácies!mais!simples.! Sedimentação!pelágica!normal!e!constante,!associada!a!decantação!de!partículas!finas,! com!taxas!de!sedimentação!(terrígena)!variáveis!mas!baixas.!Taxa!de!sedimentação! carbonatada!ainda!mais!baixa.! Decantação!contínua!e!regular,!originando!estratos!regulares.! Fósseis!de!organismos!de!mar!aberto.! Ausência!de!estruturas!sedimentares/biossedimentares!relacionadas!com!processos! litorais.! o Sedimentos!pelágicos!essencialmente!de!origem!biológica:! " Oózes!calcários!(até!à!lisoclina)! " Oózes!siliciosos!(abaixo!da!lisoclina)! Argilitos!oceânicos!–!black!shales!(ricos!em!matéria!orgânica,!evidenciando!a!pouca! oxigenação!do!meio).! Em!alguns!tipos!de!ambientes!marinhos!formamCse!também!depósitos!salinos!(devido! à!fraca!circulação!de!águas!hipersalinas!em!subCbacias!marinhas!topograficamente! limitadas).!
4.2.)Depósitos)Turbidíticos) • •
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Ambientes!siliciclásticos!marinhos!profundos.! Apesar!de!os!turbiditos!se!depositarem!em!meio!marinho,!têm!a!sua!raiz!no!continente! (num!delta).! TrataCse!de!um!evento!esporádico/episódico.! É!necessário!tempo!para!se!dar!a!acumulação!e!instabilidade!gravítica!dos!materiais.!! Os!turbiditos!apresentam!essencialmente!2!componentes:! Argilas!pelágicas/interturbíditicas!(por!cima)! o Areia!(por!baixo)! o Os!depósitos!de!base!não!apresentam!organização!(Depósitos!de!Fluxo!Gravítico).!À! medida!que!baixa!a!energia!a!organização!vai!sendo!maior.!
Modelo!turbidítico!clássico:!canhão!e!leque!submarino.!Fonte!“pontual”.!
9!
4.3.)Sequência)de)Bouma)
Sequência)de)Bouma)
•
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Os!turbiditos!(T)!com!a!desginação! a,!b,!c,!e!d,!compreendem!areias,!muito!grosseiras! na!base,!e!gradualmente!mais!finas!para!o!topo.!O!turbidito!com!a!designação! e!refereC se!a!argilas!hemipelágicas.! Ta!–!Areia!com!graded!bedding.! Tb!–!Areia!com!graded!bedding!apresentando!laminação.! Tc!–!Areia!com!estratificação!convoluta!ou!entrecruzada.! Td!–!Areia!fina!com!estratificação!convoluta!ou!entrecruzada!apresentando!laminação.! Te!–!Argilas!hemipelágicas/interturbidíticas.! A!Sequência!de!Bouma!pura/completa)só)existe)em)zonas)mais)proximais.!
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