estruturas sedimentares - Oceanografia

ESTRUTURAS
SEDIMENTARES
ESTRUTURAS SEDIMENTARES
• Estruturas Hidro ou Aerodinâmicas: refletem a natureza
do fluxo responsável pelo transporte e deposição dos
sedimentos.
• Estruturas de Deformação: são feições desenvolvidas
em momento posterior à sedimentação, resultado de
processos que deformam a organização original do
pacote sedimentar.
• Estruturas Biogênicas: resultam da atividade de
organismos existentes no ambiente deposicional.
ESTRUTURAS HIDRODINÂMICAS
LAMINAÇÕES
Lâminas são as menores estruturas identificadas em
uma sequência deposicional, delimitada acima e
abaixo por:
1 - superfícies de não deposição;
2 – superfícies que marcam alterações abruptas nas
condições de deposição ou,
3 – superfícies erosivas
LAMINAÇÕES EM RIPPLES E DUNAS
DE FLUXOS UNIDIRECIONAIS
Com exceção da dimensão, não há variação entre a estrutura
interna de um ripple e de uma duna. A estrutura interna é
caracterizada por:
- Poucas, ou ausente, laminas na face cavalgante;
- Várias lâminas na face deslizante (constituinte principal);
- poucas, ou apenas uma, lâmina de base.
Lâmina frontal
Lâmina dorsal
Lâmina basal
RIPPLES E DUNAS
Lâminas frontais
DE CORRENTES –
Lâminas de
contra-fluxo
Lâminas basais
estrutura interna
Reineck and Sign 1973
Lâminas frontais
Lâminas de
contra-fluxo
Lâminas basais
Boersma et al. 1968`
DIFERENCIAÇÃO DE LÂMINAS
O desenvolvimento das lâminas deposicionais é relacionado:
1 – Transporte e decantação seletiva associados a pulsos
intermitentes do transporte de sedimentos (cada lâmina leva entre 1 e
2 minutos para se formar).
2 – Rápida mudança na composição dos sedimentos que se desloca
na face deslizante – variações na composição textural e mineralógica
associada a segregação durante o transporte.
QUANTO MAIOR O RIPPLE MAIOR A SEGREGAÇÃO TEXTURAL
Carga em suspensão
Reineck and Sign 1973
ATITUDE DAS LÂMINAS FRONTAIS
Lâminas frontais podem ter forma
Angular
Em baixas velocidades
de fluxo, o sedimento é
transportado por tração,
acumula-se no topo da
face dorsal e move-se em
avalanche na face de
deslizamento.
Tangencial
Sigmoidal
Com maior aporte de sedimentos e para uma
mesma granulometria, o aumento da velocidade
causa transporte em suspensão/saltação, e os grãos
são levados além da face de deslizamento e
depositados na base da ondulação. O contato passa
a ser tangencial. Ondulações de fluxo reverso tem
condição de surgir.
O aumento das taxas de deposição, com diminuição
relativa da capacidade de transporte, gera
deposição tanto na cava como na crista.
Velocidade
Tensão de cisalhamento
Profundidade admensional
ATITUDE DAS
LÂMINAS
FRONTAIS
Transporte
por tração
Transporte
em suspensão
Capacidade de transporte relativo
ao deslocamento da forma
Estratificação cruzada tangencial na base e
diminuição da granulometria assovciada à
deposição de sedimento transprotado em
suspensão
Maurice E. Tucker 2003
FORMAS PRIMÁRIAS E SECUNDÁRIAS
ONDULAÇÕES SIMPLES OU PRIMÁRIAS -
ESTRUTURA INTERNA
CORRESPONDE
FORMA EXTERNA.
E
É
CONCORDANTE
À
A
ESTRUTURA REPRESENTA A MIGRAÇÃO DA FORMA EXTERNA EM
QUESTÃO.
ONDULAÇÕES SECUNDÁRIAS OU COMPOSTAS – A ESTRUTURA
INTERNA DAS LAMINAÇÕES É DISCORDANTE DA FORMA EXTERNA –
NÃO HÁ RELAÇÃO GENÉTICA
LÂMINAS E CAMADAS
Uma sucessão de lâminas formam camadas.
Assim como as lâminas, as camadas são definidas por planos de
acamamento formados por: 1 -
superfícies de não deposição; 2 –
superfícies que marcam alterações abruptas nas condições de deposição
ou, 3 – superfícies erosivas.
Diferente das lâminas, os planos de acamamento não apresentam a
mesma espessura, e podem ser pararelos entre si, planos ou curvos.
PLANO PARALELO PLANO ñ PARALELO CURVO ñ PARALELO CURVO PARALELO
ONDULADO
ESTRATIFICAÇÕES CRUZADAS
Para pequenas estruturas (<3 cm = ripples) o termo é LAMINAÇÃO cruzada
A estratificação cruzada é o tipo mais comum de estratificação, sendo definida
como uma camada consistindo de lâminas internas inclinadas em relação ao
plano principal de sedimentação.
São reconhecidos dois tipos de estratificações cruzadas:
1 – tabulares – quando os planos de definição entre as camadas são paralelos
ou semi-paralelos entre si. Associadas a
formas de leito 2D
2 – festonadas - acanaladas - quando os planos de definição entre as camadas são
curvos e com aspecto acanalado. Associadas a formas
de leito 3D
ESTRATIFICAÇÕES CRUZADAS
Planos de acamamento
VELOCIDADE DAS CORRENTES
Formas de leito 3D –
SINUOSAS
DESCONTINUIDADE DAS CRISTAS
Formas de leito 2D –
RETILÍNEAS
CRUZADAS
TABULARES
Reineck and Sign 1973
PLANAS E
PARALELAS
Reineck and Sign 1973
CRUZADAS LIG.
FESTONADAS
ACANALADAS
Reineck and Sign 1973
Reineck and Sign 1973
Formas de leito 3D –
LINGÓIDES
CRUZADAS MTO.
FESTONADAS
ACANALADAS
Formas de Leito Erosivas a Cavalgantes
Estrutura formada por ripple erosivo
Estrutura formada por feições de leito
bi-dimensionais migrando sem
deposição (ângulo de cavalgamento
0o).
Formas de Leito Erosivas a Cavalgantes
O cavalgamento é causado pelo
aumento da taxa de agradação do
fundo (deposição de sedimento) em
relação à velocidade de
deslocamento do ripple.
Ao lado, ripples cavalgantes com
diferentes comprimentos e com
gradual aumento de cavalgamento
(aumento do fornecimento de
sedimento) da base para o topo.
Ocorre a preservação
progressivamente maior das
laminações no reverso do ripple
(face cavalgante).
http://walrus.wr.usgs.gov/seds/bedforms/movie_pages/movie4.html
http://walrus.wr.usgs.gov/seds/bedforms/movie_pages/movie5.html
Exemplo de agradação durante deslocamento de uma duna eólica,
preservando tanto a face de cavalgamento como a de deslizamento.
Agradação do leito
Torbjorn Tornqvist - Univ. Chicago
FORMAS BI-DIMENSIONAIS
INSTÁVEIS
Formas de leito sofrendo pequenas
mas rápidas flutuações em altura
http://walrus.wr.usgs.gov/seds/bedforms/movie_pages/movie15.html
Agrupamentos de maré (tidal bundles) assimetria da forma de leito variando a cada
ciclo de maré
http://walrus.wr.usgs.gov/seds/bedforms/movie_pages/movie29.html
Tidal bundles em Oosterschelde - Holanda. Ripples
migrando para cima na face de deslizamento e
variação da inclinação das lâminas
TIDAL
BUNDLES
Espinha de Peixe – “herringbone”
Formada por fluxos unidirecionais alternantes, como marés de
enchente e vazante ou em na zona de surf com inversão da deriva
RIPPLES TRI-DIMENSIONAIS
CRISTAS MOVEM-SE EM FASE
CRISTAS MOVEM-SE FORA DE FASE
ESTRATIFICAÇÃO HUMOCKY
Forma-se em condições de tempestade, quando dunas tridimensionais
localizadas abaixo da profundidade de base da onda de tempo bom
agradam sob influencia combinada de ondas (primariamente) e
correntes (secundariamente)
ESTRATIFICAÇÃO HUMMOCKY
ESTRUTURA FLASER, WAVY E LENTICULAR
maior preservação de lama
maior preservação de areia
ESTRATIFICAÇÕES HETEROLÍTICAS
A alternância de camadas lamosas
e arenosas em fundos com ripples
pode gerar estes três tipos de
estruturas sedimentares.
A distinção entre eles é baseda na
continuidade da camada arenosa.
Estruturas flaser apresentam
camadas lamosas descontínuas
separadas por continuas camadas
arenosas.
Estruturas wavy é uma estrutura
transicional entre flaser e lenticular,
com camadas contínuas de lama e
areia.
Estruturas lenticulares apresentam
discontínuas camadas de areia
ESTRUTURA FLASER, WAVY E LENTICULAR
WAVY
LENTICULAR
FLASER
ESTRUTURA FLASER, WAVY E LENTICULAR
Fina camada de lama depositada sobre
ripples após maré de quadratura. A lama
é mais espessa na cava do que nas
cristas, onde pode ser erodida com o
aumento da energia das correntes
associado ao aumento da altura das
marés com a aproximação da sizígia.
Aaron Martin – Arizona State Uni.
Estruturas Flaser
Estruturas Flaser
e Wavy
Reineck and Sign 1973
ESTRUTURAS EROSIVAS
Flute – depressões produzidas em substrato lamoso, que
quando preenchidas por areia formam moldes (“flute casts”).
Abaixo moldes formados na base de turbiditos
John W.F. Waldron
John W.F. Waldron
Canaletas - depressões alongadas formadas
por objetos que foram arrastados sobre o
substrato lamoso. Na foto observa-se o
molde
ESTRUTURAS DE DEFORMAÇÃO
ESTRUTURAS DEFORMACIONAIS
Estruturas de Escorregamento –
movimentação e deslocamento das lâminas
sob ação da gravidade
Estruturas de Desidratação – movimentação
de lâminas devido à movimentação
ascendente da água
Estruturas de Carga – deformação das
lâminas lamosas (plásticas) devido ao
afundamento da camada arenosa
Estruturas Convolutas – resultado de
dobramentos e contorções das lâminas
sobre efeito de cisalhamento da superfície e
liquefação do sedimento
ESTRUTURAS DEFORMACIONAIS
ESTRUTURAS DE DESIDRATAÇÃO
Vulcões de lama
http://www.es.ucsc.edu/~es10/fieldtripEarthQ/Damage1.html
Lagerbäck et al. 2004 -Geological Survey of Sweden
ESTRUTURAS DEFORMACIONAIS
ESTRUTURAS CONVOLUTAS
W.K. Fletcher
ESTRUTURAS DEFORMACIONAIS
ESTRUTURAS DE CARGA
BOLA E TRAVESSEIRO
ESTRUTURAS
DEFORMACIONAIS
ESTRUTURAS DE CARGA
ESTRUTURAS EM CHAMA
Earth and Ocean Sciences
ESTRUTURAS DEFORMACIONAIS
ESTRUTURAS DE RESSECAMENTO
ESTRUTURAS PRODUZIDAS POR
ORGANISMOS
RECIFE DE CORAL
John W.F. Waldron
ESTROMATÓLITOS
John W.F. Waldron
ESTRUTURAS BIOGÊNICAS
ESTRUTURAS PRODUZIDAS POR ORGANISMOS
BIOTURBAÇÃO
TRILHAS DE
DESLOCAMENTO –
PARALELAS AO
FUNDO
TUBOS DE ENTERRAMENTO
John W.F. Waldron
John W.F. Waldron
Rodolfo Angulo
LITORAL DO PARANÁ
Cava de areia ha planicie costeira
holocëncia reveledando a sequencia
deposicional da face da costa ate
profundidades de 12 m
LITORAL DO PARANÁ
Sobreposição de diversas formas de
leito, observando-se da base par o
topo
- laminações horizontais com grande
concentração de matéria orgânica
- Estruturas flaser ou wavy
- Ripples de onda bem marcados por
laminas de sedimentos finos
- Cruzadas tabulares festonadas
- Humocky
LITORAL DO PARANÁ
Estratificação cruzada (1 m de altura) tangencial na base indicando fluxo da
esquerda para a direita, sobreposta por laminação plano paralelas de face da
praia. Coloração associada a processo pedogenético com migração de ferro e
material húmico para o topo do lençol freático, e lixiviação do pacote superficial
AREMBEPE - BAHIA
Estratificações plano paralelas de face de
praia sobrepostas a estratificações cruzdas
tabulares de anterpraia, as quais indicam
fluxo longitudianl à praia (de sul para norte).
O limite entre os dois pacotes sedimentares
é estabelecido por um conglomerado que
marca o sopé da praia.
Mais na Web
• Excelente pagian na USGS com animação das formas de leito e produção das
estruturas sedimentares http://walrus.wr.usgs.gov/seds/bedforms/