SEDIMENTAÇÃO MARINHA

Transcrição

1 OCEANOGRAFIA SEDIMENTAÇÃO MARINHA ANDRÉ LUIZ CARVALHO DA SILVA I

2 Sedimentos Conceito: Deriva do latim Sedis, que significa assento, deposição, aquilo que se assenta, que se deposita. São partículas sólidas inconsolidadas, de material inorgânico ou orgânico, de variados tamanhos e que são acumulados em bacias deposicionais. As partículas são classificados de acordo com: - Fonte / Origem; - Tamanho; - Composição;

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5 Tamanho do Grão É uma propriedade fundamental; principalmente para os sedimentos clásticos relação com o transporte e sua velocidade. A classificação granulométrica: pesquisa geológica marinha, dinâmica costeira, exploração de recursos minerais;

6 Sedimentos Marinhos TERRÍGENOS BIOGÊNICOS AUTIGÊNICOS COSMOGÊNICOS VULCANOGÊNICOS PELÁGICOS mar aberto, águas profundas. HEMIPELÁGICOS transicionais. NERÍTICOS costeiros.

7 Tipos de Partículas Fontes e Composição Alóctones: sedimentos vindos de fora da bacia de deposição (Terrígenos e Cosmogênicos); Autóctones: sedimentos originados na própria bacia de deposição (Biogênicos e Autigênicos);

8 Terrígenos Constituem partículas orgânicas e inorgânicas derivadas do continente (clásticas / detríticas): Orgânicos = fragmentos de raízes, folhas, sementes, pólens, e fragmentos corporais moles ou não, degradados pela ação bacteriana. Inorgânicos = fragmentos de rochas e grãos de minerais disponibilizados principalmente a partir do intemperismo das rochas sobre o continente.

9 Inorgânicos = fragmentos de rochas e grãos de minerais (leves ou pesados) Minerais leves quartzo, felsdpatos e micas; Minerais pesados ilmenita, turmalina, zirconita,etc.) Fig. Exemplos de partículas e sedimentos terrígenos. A) fragmentos de rochas; B) Argilomineral (caolinita); C) Zirconita (mineral pesado); e D ) Ilmenita (mineral pesado).

10 Composição: quartzo, feldspato, restos esqueletais carbonáticos, minerais pesados e fragmentos de rocha.

11 Principais veículos de transporte de sedimentos terrígenos para o oceano

12 Principais veículos de transporte de sedimentos terrígenos para o oceano A B C Fig. A) Pluma de sedimento em suspensão na região deltaica do Rio Ganges; B) Transporte de sedimentos pela ação do gelo; C) Transporte eólico das areias do Deserto do Saara para o oceano; D) Transporte eólico (cinzas vulcânicas da erupção do Monte Santa Helena em maio de 1980).

13 Principais veículos de transporte de sedimentos terrígenos para o oceano Transporte fluvial Rio Madeira

14 Principais veículos de transporte de sedimentos terrígenos para o oceano Rio Madeira

15 Principais veículos de transporte de sedimentos terrígenos para o oceano Transporte glacial Cordilheira dos Andes

16 Principais veículos de transporte de sedimentos terrígenos para o oceano Transporte glacial

17 Principais veículos de transporte de sedimentos terrígenos para o oceano Transporte eólico Deserto do Saara

18 Principais veículos de transporte de sedimentos terrígenos para o oceano Transporte eólico Tempestade de areia na China

19 Principais veículos de transporte de sedimentos terrígenos para o oceano Transporte eólico Tempestade de areia na China

20 Principais veículos de transporte de sedimentos terrígenos para o oceano Islândia

21 Principais veículos de transporte de sedimentos terrígenos para o oceano Erosão do continente Austrália

22 Principais veículos de transporte de sedimentos terrígenos para o oceano Erosão do continente Austrália

23 Principais meios de transporte de sedimentos terrígenos para os oceanos

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25 Cosmogênicos Fontes extraterrestre - Poeira cósmica e meteoritos. - aproximadamente 3x10 4 ton/ano nos oceanos; - são mascaradas por outros tipos de partículas mais abundantes; - encontrados em regiões onde as taxas de sedimentação são pequenas - depósitos de argilas vermelhas; As partículas são de três tipos: Esférulas férricas: d = 30mm; Fe e Ni; Côndrulos silicatados: 30mm<d< 125mm - olivina, piroxênios,ferromagnesianos; Micro-Tectitos: d< a 1,5mm, sílica SiO2, forma alongada; Tectitos: 2< d < 4cm.

26 Cosmogênicos Fontes extraterrestre - Poeira cósmica e meteoritos. Toneladas de poeira espacial e debris cósmicos maiores atingem a superfície da Terra todos os anos. Um meteorito de ~12 kg atingiu este automóvel classic Chevy Malibu em Peekskill, NY, em 1992.

27 Biogênicos Fragmentos do exo e endoesqueletos de organismos marinhos. Formação: incorporação biológica de minerais dissolvidos na água. Composição: CaCO 3, MgCO 3 esio 2. Organismos: fito e zooplâncton, moluscos, espongiários, briozoários, ouriços do mar, macroalgas. O tamanho das partículas - variam de cascalho à argila - depende do tamanho do organismo e influencia da abrasão e dissolução. Águas rasas: plataformas carbonáticas corais e conchas - cascalhos e areias biodetritíticas. Mar profundo: vazas carbonáticas e silicosas lama de sedimentação pelágica.

28 Biogênicos Sedimentos carbonáticos na margem continental

29 Biogênicos Recifes de corais ao redor de Ilha Vulcânica (Bora-Bora)

30 Biogênicos Sedimentos Biogênicos Cobrem cerca de 55% do fundo oceânico e dominam a maior parte do oceano profundo. Vazas carbonáticas de foraminíferos, pteropodes e coccolitoforídeos; Vazas silicosas de radiolários e diatomáceas; componentes fosfáticos de ossos de peixes e dentes

31 Biogênicos Foraminíferos CaCO 3

32 Biogênicos Coccolitoforídeos CaCO 3

33 Biogênicos Radiolários SiO 2.

34 Biogênicos Diatomáceas SiO 2.

35 Sedimentação Pelágica Presença discreta de sedimentos de influência terrígena, sendo formada principalmente por uma variedade enorme de componentes de origem biológica. Implica em deposição lenta, grão por grão, dessas partículas (mm por 1000 anos). Fatores que controlam a presença de sedimentos pelágicos: fertilidade das águas superficiais; temperatura da água; penetração da luz; salinidade; profundidade.

36 Distribuição dos Carbonatos As vazas carbonáticas são mais abundantes naquelas áreas das bacias oceânicas mais rasas, devido: pressão mais baixa (menor profundidade); temperatura mais amena; pressão de CO2 menor.

37 Distribuição dos Carbonatos Vasas carbonáticas - 53% - Índico, 53% - Atlântico, 35% - Pacífico. A preservação afetada pela CCD (Calcite Compensation Depth). A CCD - barreira físico - química (varia com a prof. média do oceano e a idade das massas d água de fundo); Alta pressão parcial do CO 2 cálcio. = diminui o ph = dissolução do carbonato de

38 Distribuição dos Carbonatos CCD (Calcite Compensation Depth) local no assoalho das bacias oceânicas onde o acúmulo de vazas carbonáticas deixa de ocorrer. LISOCLINA profundidade onde primeiro se percebe sinais de dissolução / corrosão nos fragmentos carbonáticos.

39 CCD (Calcite Compensation Depth) Profundidade de compensação da Calcita Também conhecida como linha de carbonato. Indica a profundidade onde a taxa de suprimento de carbonato de cálcio iguala a taxa de dissolução. Não ocorre agradação do fundo por material carbonático.

40 CCD (Calcite Compensation Depth) Profundidade de compensação da Calcita CCD no Oceano Pacífico (4.500 m) e Atlântico (5.000 m). Mais rasa no Pacífico devido a maior quantidade de CO2 e idade das águas (mais velhas) maior corrosividade das águas de fundo.

41 CCD (Calcite Compensation Depth) Profundidade de compensação da Calcita A topografia da CCD varia latitudinalmente e entre as bacias oceânicas. Refletem a concentração de CO2 existentes nas massas d águas mais profundas.

42 Distribuição da Sílica Vasas silicosas: 15,8% - Índico; 8,0% - Atlântico; 8,1% - Pacífico. Condições que favorecem a acumulação da sílica: águas profundas e alta produtividade primária; Saturação da sílica na água do mar: profundidade menor que a dos carbonatos; Acumulação: profundidades maiores que 4500 metros (abaixo da CCD), onde a preservação das partículas de carbonato é pequena.

43 Autigênicos São formados in situ devido a lenta precipitação química de sais dissolvidos na água. Os principais tipos: Nódulos polimetálicos (ferro e manganês); Fosforitas; Sedimentos metalíferos (Fe,Mg, Cr e Pb) Carbonatos (cristais de aragonita, oolitos e pisólitos) e; Evaporitos (calcita, halita, anidrita, polialita, silvita, carnalita).

44 Autigênicos Nódulos de Manganês A B Exemplo de nódulos polimetálicos. A) Campo de nódulos de manganês no fundo oceânico; B) Corte do nódulo de manganês evidenciando o arranjo em camadas concêntricas crescidas ao redor de um fragmento detrítico.

45 Autigênicos Sedimentos metalíferos Metais precipitados: Fe, Mg, Cu, Cr e Pb. Formação: fontes hidrotermais (zonas de fratura/ fissuras no assoalho oceânico). Dependem do grau de mistura entre a água expelida da fonte hidrotermal e a água fria oceânica que percola as fissuras na crosta. Sedimentos metalíferos ricos em sulfetos formados nas fissuras hidrotermais (Black Smokers) da cordilheira leste do Oceano Pacífico. Foto: Submersível Alvin, 1979

46 Autigênicos Sedimentos metalíferos Precipitação de materiais dissolvidos na água do mar por bactérias ou através da evaporação. Cobrem < 1% do fundo oceânico e são normalmente encontrados com outros sedimentos.

47 Autigênicos Sedimentos metalíferos Iron sulfides Calcium sulfate (anhydrite) Zinc sulfides??

48 Autigênicos Sedimentos Carbonáticos Formação : Águas sobresaturadas em CaCO 3 (com potencial para precipitação química. Formas + comuns de precipitação/ tipos de partícula: cristais de aragonita: < 2mm; areias oóliticas (esférulas de aragonita), estrutura concêntrica; d < 2mm grânulos pisólíticos: análogos aos oólitos, mas com d > 2mm. Oólitos

49 Autigênicos Sedimentos Evaporíticos Precipitação química de sais. Formação: regiões de clima árido ou semi-árido (evaporação supera a precipitação) - mares interiores, lagoas costeiras restritas. Seqüência/ Grupo de Minerais: Calcita - (CaCO3) Dolomita - (CaCO3 + MgCO3) Anidrita -(CaSO4) Halita -(NaCl) Polialita - (K2SO4. MgSO4.2H2O) Silvita e carnalita - (KCl+KCl.MgCl2.6H2O). cristais de halita (NaCl) Salina Araruama

50 Autigênicos Sedimentos Evaporíticos Precipitação química de sais. Formação: regiões de clima árido ou semi-árido (evaporação supera a precipitação) - mares interiores, lagoas costeiras restritas. Final do Aptiano (Cretáceo Inferior)

51 Taxa de Acumulação dos Sedimentos

52 Taxa de Acumulação dos Sedimentos

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54 Sedimentos Biogênicos incluem as vazas Carbonáticas e Silicosas. Sedimentos Marinhos-glaciais, Argilas-vermelhas e depósitos continentais são essencialmente Terrígenos.

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56 Obrigado!