Faculdade(de(Ciências(da(Universidade(de(Lisboa((

Rui(Luís(/(Teresa(Cebola(

((((((((

Apontamentos(teóricos(de((

Ambientes)Sedimentares)

(1.(Siliciclásticos(2.(Carbonatados(

(((((((((((((((

(Professor(Nuno(Pimentel(Professora(Ana(Azerêdo(

Fácies (sedimentar): Rocha sedimentar ou sedimentos com determinadas

características específicas, definidoras de determinado atributo,

propriedade ou génese.

O termo pode ser utilizado, pois, com diversos sentidos:

Adjectivador do tipo ou da escala das características em causa: por

ex. litofácies, biofácies; microfácies, macrofácies.

Composicional: genérico, por ex. fácies detríticas, fácies

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 específico.

As fácies podem subdividir-se em subfácies e agrupar-se em associações de fácies (ou de litofácies, biofácies, microfácies, etc).

Subfácies Fácies Associações de fácies Sub-ambiente(s)

Ambiente(s) sedimentar(es)

Série ou sucessão sedimentar – interrelações 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).

Depocentro

(in Allen & Allen, 1990)

(Azerêdo, baseada em div. autores)

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

OS SISTEMAS DEPOSICIONAIS NA SUA VERSÃO MAIS SIMPLES...

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.

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

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

3. A INTERPRETAÇÃO

“Lei de Walther”

“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”.

Também conhecida como a Lei das Fácies, formulada em 1894, trata da relação entre fácies e simplificadamente estabelece que:

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

ÁRIDO (desértico)

SEMI-ÁRIDO

Precipitação < 250 mm 250-500 mm

Vegetação Aus/Reduz. Rasteira

Meteorização Física Fís.>> Quím.

Transporte Vento >Grav. >Água

Água > Vento >Gravidade

Desertos de média e baixa latitude (Kocurek, 1996)

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).

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”)

ACÇÃO DO VENTO

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)

Grainflow sandflow = avalanche = fluxo de grãos

Processos e produtos: Tipos básicos de estratificações eólicas

Wind ripples

Grain fall “chuva de grãos”

“Translatent climbing ripples”

O acarreio de areia aumenta da direita para a esquerda, com a consequente diminuição da velocidade de migração das dunas

DESERTO ARENOSO E MORFOLOGIAS DUNARES relacionadas com a orientação do vento predominante.

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.

LP

LP LM

X

X’

X X’

LD

LD

Y

Y’

LM

LP= leque proximal LM= leque mediano

LD= leque distal

UM LEQUE ALUVIAL TEM FÁCIES MAIS PROXIMAIS E MAIS DISTAIS, PODENDO DISTAR DE POUCOS KMs, COM PROCESSOS E FÁCIES DISTINTOS

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

Tração Carga Mixta Suspensão

A MORFOLOGIA DOS CANAIS E O TIPO DE CARGA SÓLIDA TRANSPORTADA ESTÃO INTIMAMENTE RELACIONADOS.

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

Feições gerais de um sistema fluvial entrelaçado de caráter efémero:

ciclos granodecrescentes bem definidos, geometria geral lateralmente extensiva, ausência de macroformas (no caso específico)

Ciclos granodecrescentes

Planície de Inundação

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

Sistema Fluvial Entrelaçado - Síntese

B. Sistemas Fluviais Meandriformes

Pelitos

Dique marginal

Point Bar

Lag

Crevasse splay

Planície de inundação Meandro abandonado

OS ELEMENTOS BÁSICOS DOS DEPÓSITOS DE RIOS MEANDRIFORMES – Canal e Transbordo

Meandros abandonados

A GÉNESE DAS BARRAS DE ACREÇÃO LATERAL

RESULTA DO FLUXO HELICOIDAL NO CANAL

SINUOSO.

Acreção lateral

Acreção lateral

Point Bar

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 distinguir entre Litofácies de Canal activo (fácies de alta e média energia, grosseiras, G e St/Sp/Sr) e Litofácies associadas a 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.

• Esses “corpos sedimentares” são os “Elementos 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.

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”.

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.

• DESTE MODO, A PARTIR DA DIVERSIDADE DO REGISTO GEOLÓGICO PODEMOS INTERPRETAR A DIVERSIDADE DOS SISTEMAS FLUVIAIS E OS SEUS CONTROLOS PALEOGEOGRÁFICOS.

• COM BASE NA ASSOCIAÇÃO E ABUNDÂNCIA DOS DIVERSOS ELEMENTOS ARQUITECTURAIS, MIALL (1985) DEFINIU UMA TIPOLOGIA DE 12 SISTEMAS FLUVIAIS

TIPOLOGIA DE MODELOS FLUVIAIS (Miall, 1985)

Leques aluviais proximais a médios 1) Árido a sub-árido 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

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

Rio Anastomosado

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

ESTUÁRIOS

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.

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.

As Argilas no Estuários

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

Barras de desembocadura

gerando canais tributários

na Foz DELTA marinho

Acumulação

de areias e

construção

de barras

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)

Terminologia morfológica equivalente: 1 - Plataforma Deltaica (sub-horiz., sub-aérea e sub-aquosa); 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.

OS ELEMENTOS CONSTITUINTES DE UM DELTA

UM DELTA TEM VÁRIOS SUB-AMBIENTES, EMERSOS E IMERSOS

Planície Deltaica Frente Deltaica

ProDelta

Plataforma off-shore

ProDelta

Bottomset

Foreset

Topset

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.

• 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)

LOBADO Fluvial - Construtivo

CÚSPIDE Ondas - Destrutivo

ESTUARINOMarés - Destrutivo

ALONGADOFluvial – Construtivo

TIPOLOGIA MORFOLÓGICA DOS DELTAS

LOBADO 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

! 1!

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!PréCCâmbrico!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.! Constituem! um! precioso! arquivo! da! evolução! paleoclimática,! paleoCoceanográfica,! 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)

)

• Clima!(temperatura,!salinidade,!CO2,!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!• Características!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.!

! 2!

Tipos!de!fábricas!de!carbonatos!(CF):!• 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)

Desligadas)do)Continente)

Ligadas)ou)não)ao)Continente)

Protegida/bordejada! Pode!ser!aberta!ou!homoclinal!

Epírica!

Isolada!

Afogada!

! 3!

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! Ca,! 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!rochaCmãe!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).!

Comparativamente!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.!Como!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).!• Hipolímnio!–!estrato!mais!profundo!e!frio!de!um!lago,!pouco!iluminado!ou!mesmo!

afótico,!pobre!em!fitoplâncton,!também!de!fraco!gradiente!térmico.!!!

----

164 I CHAPTER 4 SHALLOW-WATER AND LACUSTRINE CARBONATES I 165

4.4.3a Stratification

Fig. 4.63 Temperature distribution and zones in a thermally-stratified lake. Modified from Bayly & Williams (1974).

o 10°C Temperature

Epmmo;oo

i =: :1Metalimnion

One of the most fundamental properties of lakes istheir tendency to become stratified. If lake tempera-ture is measured against depth in temperate, tropicaland subtropical regions a curve is usually obtained asshown in Fig. 4.63. The major source of heat is fromsolar radiation and its warming effect decreases withdepth. The density of water is mainly a function of itstemperature and is greatest at 4°C. As a result thewarmer surface waters are lighter and overlie denser,cooler water. In such a thermally-stratified lake thewarmer near-surface zone is called the epilimnion andthe cooler bottom zone the hypolimnion. They areseparated by the metalimnion which is a zone wherethe rate of change of temperature with depth is rapid.The thermocline is the plane of maximum rate oftemperature change. The lighter, surface waters areeasily mixed by the wind and commonly undergo dailyand seasonal circulations. This zone also undergoes

closed, passing into ephemeral lakes, and likewiseclosed systems may become open. Anyone regionmay contain exorheic and endorheic or even arheicsystems, as occurs today in Victoria, Australia (Bayly& Williams, 1974). During the Early Tertiary in thewestern USA, large freshwater lakes occurred in theUinta Basin, in what is now northeast Utah, while insouthern Wyoming ephemeral-perennial, alkalinelakes occurred in the Bridger and Washakie Basins(see Section 4.4.7b). Changes in drainage patternscaused by tectonic movements can radically affect thehydrology of an area, changing both drainage patternsand the local climate.

4.4.3 HydrologyLakes may be classified as to whether they are hydro-logically open or closed. Open lakes have permanentoutlets and are characteristic of exorheic regions whererainfall returns to the sea through the river system.Inflow from the surrounding drainage basin and pre-cipitation are balanced by evaporation and outflow.The result is a lake with both a relatively stableshoreline and a stable lake chemistry, with no tendencytowards increased salinity or alkalinity. The shorelinesmay still fluctuate, sometimes considerably as in thecase of Lake Malawi (Beadle, 1974).Hydrologically closed lake systems have no regular

outlet and lake levels and chemistries are controlledby the balance between inflow, precipitation andevaporation. Closed-system lakes occur in endorheicand arheic regions. In the case of the former thedrainage, if permanent, enters a terminal lake; in thecase of the latter no permanent surface drainageoccurs (Bayly & Williams, 1974). Two main types ofclosed lake are recognized: perennial and ephemerallakes. Perennial lakes contain bodies of water whichmay last for years or even thousands of years. Suchlakes typically show marked fluctuations in lake level.Lake Chilwa in Malawi is a shallow (less than 3 mdeep) perennial lake covering 2000 km2 (Lancaster,1979). It undergoes seasonal variations in lake level ofup to 1 m a year, with a periodic variation of 1-2 mover a 6 year cycle, and is desiccated on average every68 years. Such fluctuations result from slight changesin run-off in the lake catchment area caused bychanges in evapotranspiration, and in the intensityand duration of rainfall. In areas with complex catch-ments considerable variability can occur in the run-offregime. Lake Bonneville in Utah has completelydesiccated 28 times in the last 800000 years (Eardleyet al., 1973).With changes in climate, open systems may become

Rapid subsidence rates are common during thesepassive margin rift phases and very thick sequencesmay develop. Lakes are also developed along majorstrike-slip zones such as the present-day Jordan Valley.The thick lacustrine sequences of the Pliocene RidgeBasin of California also developed in a similar setting(Link & Osborne, 1978). Lake basins such as thataround Lake Chad in Africa and Lake Eyre inAustralia have developed in slowly subsiding zones incratonic areas. Lake carbonates also occur in forelandbasins such as the Early Tertiary basins of the north-central USA.

4.4.2 General settingsCarbonate lakes occur in a variety of tectonic settingsand exhibit a great variety of shapes and sizes. De-scriptions of present-day carbonate lakes range fromvery small systems such as Green Lake (Fayetteville,New York) which covers only some 4.3 km2 , to largelakes such as the Great Salt Lake in Utah, whichin historical times has covered over 6200 km2• Theseveral lake basins whose deposits constitute theEocene Green River Formation of the western USAcovered at least 100000 km2.

While lakes have a wide variety of origins, largelake systems are mainly tectonic in origin. Extensionaltectonic regimes such as rift systems frequently con-tain thick lacustrine deposits. The lake systems ofpresent-day East Africa are such an example butmajor lacustrine deposits also occur in the Mesozoicrift systems associated with the opening of the SouthAtlantic (Brice et al., 1980; Bertani & Carozzi, 1985).

can they provide very detailed information on palaeo-environments, but they also act as repositories fornon-metallic minerals and can contain major hydro-carbon source rocks.Lakes are dynamic systems, and are particularly

sensitive to subtle changes in climate such as fluctu-ations in precipitation (run-off). This is in contrast tomost marine environments which are buffered bothphysically and chemically from such minor changes.Lacustrine environments, therefore, are much lessstable and as a result lacustrine facies patterns aremore complex vertically and laterally than those ofmost marine deposits. Lacustrine carbonates need tobe studied on a much finer scale than is usual inmarine limestones.Compared to marine environments, lakes have a

much less diverse biota, but biological and chemicalprocesses are much more intimately linked than in themarine realm. Much of the carbonate precipitated inlakes is biogenically induced and there is no directanalogue for many of these processes in marine en-vironments. Perhaps it is in lakes, more than in anyother carbonate environment, that the integration ofstudies of biofacies, lithofacies, petrography, chemis-try and diagenesis are essential in order to correctlyinterpret the environmental record. In addition, thereare physical hydrological factors in lakes such asstratification, which again make them more complexsedimentary systems than most marine environments.These all make the study of lacustrine carbonates aparticularly challenging field of research.

4.3.7 Future research

couplets consist of subtidal units overlain by vadosecaps; intertidal-supratidal lithofacies are absent.Within the sequence they have recognized clusters offour, five and six couplets, with five as the dominanttype. These pentacycles, as they call them, are inter-preted as representing 20000 year Milankovitchcycles, arranged in clusters approximating to 100000year cycles. They offered computer simulation se-quences to test this hypothesis. This paper, along withthose of Grotzinger (1986a) Read et al. (1986) andWalkden & Walkden (1990) represent recent studiesindicating that modelling and semi-quantification ofcyclic peritidal sequences are essential techniques forinterpretation. See Section 2.10.3 for further: discussion.

4.4.1 Introduction

4.4 LACUSTRINE CARBONATES

Knowledge of the dynamics of peritidal carbonateenvironments is still very incomplete and there is littleunderstanding of the real controls on sediment ac-cumulation. The widely used tidal channel model hasyet to be tested rigorously to determine if channelmigration deposits can contribute to the buildup ofprograding tidal flat lithosomes. Many peritidal en-vironments such as mangals and algal marshes have avery poor geological record. Above all there is a needfor a more rigorous process-based approach to inter-pret peritidal sequences, rather than a comparativeapproach of fitting them to modern analogues. Therecent developments in computer modelling andquantification of stacked peritidal cycles is mostexciting (Sections 2.10 and 4.3.6) and will provide newinsights into the controls on cyclicity. The importanceof Milankovitch cyclicity is being widely recognized(Goodwin & Anderson, 1985; Goldhammer et al.,1987; Strasser, 1988) and in the future more evidencefor these controls will be found. However, not allperitidal deposits occur on flat-topped platforms orshelves, and recognizing such orbitally-forced cyclicitywill be more difficult in sedimentologically morecomplex settings such as ramps.

Lacustrine carbonates have received relatively littleattention from sedimentologists when compared tomarine carbonates. This is not surprising becausecarbonate lake deposits are, volumetrically, of minorimportance in the geological record. However, thereis increasing interest in these carbonates for not only

! 4!

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.!!

2.3. Processos Químicos

A génese do material carbonatado relaciona-se com quarto fontes:

• 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 pós-

deposicional de certos minerais carbonatados (cimentos secundários, crostas, nódulos e calcretos).

SHALLOW-WATER AND LACUSTRINE CARBONATES I 167

4.4.5b Chemical processesA discussion of the chemical processes in carbonatelakes needs to consider both calcium carbonate depo-sition in hard-water lakes, and also the deposition andevolution of brines in hydrologically closed systems.Calcium carbonate in lake sediments has four

sources (Jones & Bowser, 1978).1 Detrital carbonate derived from the hinterland byrivers and by shoreline erosion. This will includereworked lacustrine carbonates exposed during fallsin" lake level.2 Biogenic carbonate derived from the skeletal re-mains of various organisms such as molluscs, charo-phytes and phytoplankton.

influxes of frequently denser, sediment-laden currentsdo not always mix with the lake waters but may flowas density currents within the lake waters. A varietyof types of flow can occur (Fig. 4.65) such as over-flows, underflows (if the inflow is denser than thehypolimnion) or even as interflows (along the ther-mocline if the flow is denser than the epilimnion butlighter than the hypolimnion).Near river deltas, clastic material can be added

more or less continuously as river plumes. In ad-dition, turbidity currents, i.e. episodic downslopemovements of sediment-laden waters, are especiallycommon. They are also important along steep-slopedlake margins and redistribute material deposited onthe slopes. These flows can occur on slopes as low as5° and result in graded laminae, especially in theprofundal zone. In the small, meromictic Green Lakein New York State, locally 50% of the sediment inthe profundal zone is resedimented littoral carbonate(Ludlam, 1974; Dean, 1981).Sediment gravity flows are also important in the

formation of littoral benches (wave platforms) whichare a prominent feature of many lakes (Section4.7.7a). These benches prograde into shallow lakes asa result of littoral carbonate being transported acrossthe littoral bench and deposited on migrating benchslopes by sediment gravity flows. In the small, tem-perate lake basins described by Treese & Wilkinson(1982) from Michigan, allochthonous blocks of littoralcarbonates were emplaced by slides into deeper partsof the basin and comprise a significant proportion ofthe profundal sediments.Further details of the physical processes affecting

lakes are to be found in the reviews by Sly (1978) andHakanson & Jansson (1983).

4.4.5a Physical processesWind is the most important physical process in lakes.Water movement is predominantly wind induced, withtidal processes being unimportant in even the largestlakes. Surface, wind-generated waves both effect sedi-ment movement and also lead to turbulence in theepilimnion causing mixing. In wind-exposed shallowlakes wave action may affect the lake bottom resultingin polymixis. In shallow waters, wave action can resultin sufficient sediment movement to deter rooted plantssuch as charophytes, which typically occur in deeper,less agitated bottoms along lake margins. The char-acteristics of wind-induced surface waves depend on anumber of factors (Hakanson & Jansson, 1983) and itis possible to use wave-formed sedimentary structuresto estimate the depths and sizes of ancient lakes(Allen, 1981).Wave-built terraces are a common feature of some

lakes and have been recognized in ancient carbonatelake deposits (Section 4.4.7; Swirydczuk et al.,1980). Wave processes in lakes can also result intypical shoreline features such as bars, but these havenot been well documented from carbonate lakes.Wave action is also important in the generation ofvarious types of coated grains (Section 4.4.6b).There are a variety of types of currents in lakes, of

which wind-driven ones are the most important. Con-tinued wind stress, causing the. piling up of waters indownwind areas, produces return currents which maybe pulsed to give lake level oscillations or seiches.Currents may also result from the warming of shallow,nearshore waters or by influxes of river water. These

Pelagial zone. This is also called the limnetic zoneand is the open water, planktic zone.

Profundal zone. This is the aphotic zone and typi-cally, but not always, corresponds to the zone belowthe thermocline.

4.4.5 Sedimentary and biological processesPhysical, chemical and biological processes all in-fluence sedimentation in carbonate lakes. The natureand roles of these processes are quite different fromthose in marine environments.

Sublittoral zone. This is also called the littoriprofundalzone. It is a zone with fewer green plants, but is stillwithin the photic zone, and may be colonized bylower plants, especially algae and cyanobacteria.

Aphotic

_ _ _ Photic

zone

PelagialI

4.4.4 Environments

Littoral zone. This is generally taken as the zone ofrooted macrophytes and it may extend to depths of12 m or more, therefore below wave-base. The lowerlittoral zone is typically colonized by submerged plantssuch as charophytes, the middle littoral by floating-leafed plants, and the upper littoral by emergentmacrophytes such as reeds. The eulittoral zone is thearea between the highest and lowest water levels andabove this is the supralittoral zone, which is rarelysubmerged.The recognition of some of these zones in ancient

lacustrine deposits is difficult, if not impossible.

Lacustrine environments are largely defined on bio-logical criteria and, as such, they are often difficultto recognize in sedimentary rocks. The classificationwhich follows relates to open and perennial lakes andfour main zones can be recognized (Fig. 4.64).

of this system is illustrated by the fact that little heat isable to escape upward from the monimolimnion re-sulting in bottom water temperatures as high as 56°C,and such lakes are called solar lakes.The important sedimentological effect of this pro-

longed stratification is that the bottom waters arestagnant and will become anoxic. This results in anabsence of a benthos and infauna, and no bioturbationtakes place. In addition, the anoxia results in a re-duction in the rate of decay of organic matter.Further details of lake hydrology are to be found

in Beadle (1974) and Wetzel (1975).

Littoral

Fig. 4.64 Subdivision of lake environments.

Profundal

Supralittoral r---""UJ.IEulittoral

Sub-littoral

free exchange with the atmosphere. However, thehypolimnion does not mix with the surface layer andmay become depleted in oxygen. The stability ofthe stratification depends on the size and shape ofthe lake. However, cooling of the surface waters,especially in climates with a cool season, can lead tooverturning and mixing. If complete mixing occursthe lake is said to be holomictic. Oligomictic lakesundergo mixing at rare intervals. They are typicallysmall, but very deep tropical lakes are typically oligo-mictic and warm at all depths, with a small temperaturedifference. Polymictic lakes either never stratify, ordisplay impersistent thermal stratification, often onlydiurnal. They occur in a variety of settings and areusually exposed to winds.Density also depends on the amount of dissolved

salts and on the amount of suspended sediment in thelake waters. Once thermal stratification is establishedlakes may also become chemically stratified, especiallyin saline lakes where a denser, bottom layer brinemay occur. In such lakes the stratification is verystable and very little or no mixing occurs. The lesssaline surface layer, which circulates freely, is calledthe mixolimnion and is separated from the lower,denser, more saline zone, the monimolimnion, by thechemocline (plane of maximum rate of change insalinity). The stability of such systems is often en-hanced by dilution of the surface layers by fresh run-off or precipitation. This serves to increase the densitygradient reducing the amount of turbulent exchangewith the mixolimnion. Such a process, known as ecto-genic meromixis, has been offered as a mechanismoperating during the deposition of some Eocene lakedeposits (see Section 4.4.7b). The remarkable stability

166 I CHAPTER 4

! 5!

!!!!!!!!!!! !!!!!

Palustre!(húmido)!

Palustre!(seco)!

Lacustre!(baixa!energia)! Lacustre!(alta!energia)!

Palustre!é!um!ambiente!de!sedimentação!típico!de!regiões!pantanosas.!!

! 6!

3.)Ambientes)Peritidais1)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! nãoCmetálicos! 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)!

)3.2.)Ambientes)Litorais)de)Maior)Energia!!

• 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) Shoreface) OffHshore)

Rampa!Interna! Rampa!Intermédia! Rampa!Externa!Protegido! Com!Ondas! Tempestitos!e!

wackestone!intercalados!com!bioconstruções!

Vasas!pelágicas!e!hemipelágicas!Laguna!

Planície!de!maré!Paleossolos!“Paleocoisos”!

PraiasCbarreira!Baixios/Strandplains!

Grainstone!Packstone!

Mudstone!Packstone!

Wacke/Packstone!bioclásticos!

Mudstone!

!• 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.!

A1) A2) B) !!C)

! 7!

• 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.!

!

!

!!

! 8!

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.! Contêm! 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.! Como! 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.))

)

! 9!

4.)Meio)Marinho)Externo)!4.1.)Visão)Geral)

)

• 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)

)

• 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:!

o Argilas!pelágicas/interturbíditicas!(por!cima)!o Areia!(por!baixo)!

• 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”.!

! 10!

4.3.)Sequência)de)Bouma)

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

• 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!refereCse!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.!

!!!!!!!!!!!!!!!!!!

Sequência)de)Bouma)

! 11!

5.)Ambiente)Recifal)!Os! recifes!são!proeminências!de!comportamento!rochoso,!emergentes!ou!não,!de! intensa!

actividade!biológica!e!de!grande!resistência!à!acção!mecânica!das!vagas.!Nas!terras!emersas!das!regiões!intertropicais,!em!especial!nas!mais!quentes!e!húmidas,!a!alteração!das!rochas!é!predominantemente!química,!e!o!transporte!para!o!mar!de!iões!de!Ca!e!Mg,!à!semelhança!de!outros,! é! feito! em! solução! nas! águas! fluviais,! sendo! pouco! importante! a! carga! de! detritos,!carga!essa!prejudicial!ao!desenvolvimento!dos!seres!que!constroem!o!recife.!Os! organismos! incrustantes! e! não! incrustantes! são! importantes! bioconstrutores.! Estas!

bioconstruções!estão!associadas!(em!maior!ou!menor!grau)!a!algumas!bioconstruções.!As! condições! ambientais! influenciam! o! grau! de! calcificação! dos! organismos! e! a! própria!

morfologia!do!recife.!• Zonas! menos! profundas! (mais! energia)! –! estruturas! pouco! ramificadas,! maciças,!

incrustantes! ou! algumas! estruturas! globulares! e! colunares! fortes! que! resistem! ao!forte!hidrodinamismo.!

• “Reef! crest”! e! “Reef! flat”! –! acumulação! resultante! da! destruição! das! estruturas!recifais!ocorrendo!grainstones!e!wackestones.!

• Frente!da!crista!de!recife!–!vão!abundar!texturas!bioconstruídas.!• “Back!reef”!–!Texturas!mais!delicadas!(bafflestone).!Sendo!um!ambiente!de!menor!

energia!vai!ter!alguma!vasa!associada.!!6.)Progradação)(e)Retrogradação))

!A!progradação!representa!a!migraçãoo!de!ambientes!de!águas!pouco!profundas!para!águas!

profundas,!ou!seja,!a!migraçãoo!do!ambiente!deposicional!em!direcção!ao!mar.!O!resultado!é!uma! regressão! sedimentar,! isto! é,! a!movimentaçãoo! da! linha! de! costa! em!direcção! ao!mar.!Para!tal!têm!que!ocorrer!2!processos:!

• A!zona!subtidal!tem!que!ser!preenchida!por!sedimentos!• A!planície!de!inundaçãoo!vai!crescer!com!a!acumulaçãoo!de!sedimentos!

O! resultado! final! é! a! sobreposiçãoo! de! depósitos! (da! base! para! o! topo):! fácies!marinhas!externas,!fácies!shoreface!inferior,!shoreface!superior,!foreshore,!backshore,!fácies!peritidais!e!depósitos!terrígenos.!Para!que!a!progradação!ocorra!é!necessário!que!o!fornecimento!de!sedimentos!seja!maior!

que!a!erosão.!O! reconhecimento! de! uma! paraCsequência! progradante! pode! ser! feita! tendo! em! conta! o!

progressivo!aparecimento!de!fácies!de!baixa!profundidade!no!topo!das!sequências,!bem!como!a!perda!de!fácies!de!águas!mais!profundas.!No!caso!de!retrogradação,!o!que!acontece!é!o!contrário,!sendo!que!o!acarreio!sedimentar!

terá!que!ser!inferior!à!erosão.!!Progradação)

!Terrígenos!Fácies!Peritidais!Backshore!Foreshore!Shoreface!Superior!Shoreface!Inferior!Fácies!Marinhas!Externas!!