Basin Analysis Análise de Bacias. Part 1. Introduction Mechanisms of Basin Formation

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1 Basin Analysis Análise de Bacias Part 1 Introduction Mechanisms of Basin Formation

2 Basin Analysis Introduction Mechanisms of Basin Formation Basin Classification Basins and Sequence Stratigraphy Summary

3 Introduction Basin analysis - Study of sedimentary rocks to determine: Subsidence history Stratigraphic architecture Paleogeographic evolution Tools: Geology (outcrops, wireline logs, core) Geophysics (seismic, gravity, aeromag) Computers (modeling, data analysis)

4 FORÇAS E ORDENS DE RELEVO Shaping the world FORÇAS QUE MODELAM A TERRA ENDÓGENAS EXÓGENAS TERRA UM PLANETA DINÂMICO

5 FORÇAS E ORDENS DE RELEVO ORDENS DE RELEVO 3 MODELADOS /bacias sedimentares 2 PLACAS TECTÓNICAS 1 CONTINENTES BACIAS OCEÂNICAS

6 PRIMEIRA ORDEM DE RELEVO First approach CONTINENTES E BACIAS OCEÂNICAS

7 Morfologia submarina no Atlântico

8 Planície abissal Ibérica Depocentros actuais Actual depocenters

9 Planície abissal Portuguesa ( Perfil Sísmico LUSIGAL)

10 PRIMEIRA ORDEM DE RELEVO CONTINENTES E BACIAS OCEÂNICAS

11 Vida no meio marinho Morfologia Submarina

12 SEGUNDA ORDEM DE RELEVO Second approach Rever o Tema 5 PLACAS TECTÓNICAS

13 TERCEIRA ORDEM DE RELEVO MODELADOS Quais são os agentes modeladores? Agents? Energy? Gravidade Águas pluviais e de escorrência Cursos de água Lagos Glaciares Vento Mar Águas subterrâneas Seres Vivos (incluindo o Homem)

14 Factores intervenientes no ciclo evolutivo das rochas External Geodinamics

15 Introduction What is a basin? Repository for sediment Formed by crustal subsidence relative to surrounding areas Surrounding areas sometimes uplifted Many different shapes, sizes and mechanisms of formation

16 Introduction Zonation of the Earth-Composition Crust Mantle Core See other revision presentation on this subject!

17 PRINCIPAIS TIPOS DE CRUSTA A crusta ou crosta terrestre constitui a parte rígida superior da litosfera, na base da qual se define uma descontinuidade sísmica de primeira ordem Descontinuidade de Mohorovicic ou Moho (linha vermelha). Consideram-se três tipos principais de crusta: Oceânica Transicional Continental

18 PRINCIPAIS TIPOS E SUBTIPOS DE CRUSTA Área aflorante (inclui domínio oceânico) Volume da crosta Os 3 tipos principais de crosta são habitualmente divididos em 13 subtipos Cada subtipo representa uma porção de crusta com características geológicas e geofísicas próprias

19 Escudos e Plataformas Orógeno de colisão Arco vulcânico insular Arco de margem continental

20 Bacia oceânica Rifte continental Plateau oceânico Cordilheira oceânica

21 Introduction Zonation of the Upper Earth Rheology Lithosphere Rigid outer shell Crust and upper mantle Asthenosphere Weaker than lithosphere Flows (plastic deformation)

22 COMPORTAMENTOS MECÂNICOS DA CROSTA Comportamento frágil ou rígido Mechanical behaviour of the crust Comportamento plástico O comportamento da crusta continental sujeita a esforços está dependente da temperatura e da duração de aplicação dessas tensões. Quanto mais quente estiver a crusta mais esta se comportará como um sólido dúctil que se deforma plasticamente; por outro lado crustas frias tendem a ter um comportamento mais elástico, observando-se frequentemente fracturas e deslizamentos por fricção.

23 TRANSIÇÃO FRÁGIL DÚCTIL (TFD) Mais aspectos desta transição em Deformação e Orogénese Tensões máxima (σ 1 ) e mínima (σ 3 ) Como a temperatura da crosta aumenta com a profundidade, observa-se uma mudança de comportamento, relativamente à deformação, de frágil para dúctil, uma vez ultrapassado um determinado limite. Esta transição frágil-dúctil ocorre apenas a cerca de 20 km de profundidade nos riftes pois aí o fluxo de calor é muito grande.

24 Nos escudos pré-câmbricos, relativamente frios, a transição frágil-dúctil ocorre a uma profundidade superior a cerca de 30 km.

25 A base reológica da litosfera, correspondente ao valor estipulado de cerca de 1MPa = log(σ1-σ3) de resistência à rotura, ocorre a 55 km nas zonas de rifte e a 115 km nas zonas dos escudos pré-câmbricos.

26 Introduction Zonation of the Upper Earth Rheology VERTICAL MOTIONS (subsidence, uplift) in sedimentary basins are primarily in response to deformation of lithosphere and asthenosphere

27 Introduction Plate motions Plate-plate interactions can generate vertical crustal movements We will examine basins according to their positions with respect to plate boundaries and plate-plate interactions Wilson Cycle opening and closing of ocean basins (See revision presentation)

28 Introduction Three types of plate boundaries: Divergent plates moving apart Mid- ocean ridges, rifts Convergent plates moving towards each other Subduction zones Conservative plates move parallel to each other Strike-slip systems

29 Mechanisms of Basin Formation Como se formam as bacias? Major mechanisms for regional subsidence(subsidência)/uplift(soerguimento): Isostatic changes in crustal or lithospheric thickness Loading (sobrecarga) by thrust sheets, volcanic piles, sediment Dynamic effects asthenospheric flow, mantle convection, plumes

30 Mechanisms of Basin Formation Isostatic Processes: Crustal thinning Extensional stretching, erosion during uplift, magmatic withdrawal Mantle-Lithosphere Thickening Cooling of lithosphere, following cessation of stretching or cessation of heating Pesquisar ISOSTASIA

31 Mechanisms of Basin Formation Isostatic Processes: Crustal densification Density increase due to changing pressure/temperature conditions and/or emplacement of higher density melts into lower density crust

32 Mechanisms of Basin Formation Loading (sobrecarga): Local isostatic compensation of crust and regional lithospheric flexure Dependent on flexural rigidity of lithosphere

33 Mechanisms of Basin Formation Loading: Sedimentary or Volcanic Loading Tectonic loading During overthrusting and/or underpulling Subcrustal loading Lithospheric flexure during underthrusting of dense lithosphere

34 Mechanisms of Basin Formation Dynamic effects: Asthenospheric flow Descent or delamination of subducted lithosphere Mantle convection Plumes

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