ESTRUTURAS SEDIMENTARES
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- Cármen Ester Brunelli Freire
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1 ESTRUTURAS SEDIMENTARES 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
2 LAMINAÇÕES EM RIPPLES E DUNAS DE CORRENTES 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 apenas uma, lamina na face cavalgante; - Várias lâminas na face deslizante (constituinte principal); - poucas, ou apenas uma, lâmina de base. Lâmina dorsal Lâmina frontal Lâmina basal RIPPLES E DUNAS DE CORRENTES Lâminas frontais Lâminas de contra-fluxo Lâminas basais estrutura interna Lâminas frontais Lâminas de contra-fluxo Lâminas basais Boersma et al. 1968`
3 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 RIPPLES DE ONDA CAVALGANTES BALANÇO POSITIVO DE SEDIMENTOS DURANTE PROPAGAÇÃO DO RIPPLE Society for Sedimentary Geology
4 ATITUDE DAS LÂMINAS FRONTAIS Lâminas frontais podem ter forma Angular Tangencial Sigmoidal 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. Com aumento da velocidade, parte do sedimento é transportado em suspensão, levada além da face de deslizamento e depositada na base da ondulação. O contato passa a ser tangencial, e o ângulo de repouso da face deslizante é reduzido. Ondulações de fluxo reverso tem condição de surgir. O aumento da carga em suspensão gera perfil sigmoidal. Velocidade Tensão de cisalhamento Profundidade admensional Transporte por tração ATITUDE DAS LÂMINAS FRONTAIS Transporte em suspensão - COM O AUMENTO DA VELOCIDADE DIMINUI O NÚMERO DE LÂMINAS POR ÁREA E AUMENTA O NUMERO DE RIPPLES DE FLUXO REVERSO - A MELHOR DEFINIÇÃO ENTRE AS LÂMINAS OCORRE COM QUANTIDADE MODERADA DE TRANSPORTE EM SUSPENSÃO, E COM VELOCIDADES ALTAS AS LÂMINAS TORNAM-SE MENOS DISTINTAS
5 Lâminas frontais Maior número de lâminas por unidade de área Menor quantidade de lâminas de contra-fluxo Lâminas de contra-fluxo Lâminas basais Lâminas frontais Menor número de lâminas por unidade de área Maior quantidade de lâminas de contra-fluxo Lâminas de contra-fluxo Lâminas basais Boersma Reineck and et al. Sign FORMAS PRIMÁRIAS E SECUNDÁRIAS ONDULAÇÕES SIMPLES OU PRIMÁRIAS - ESTRUTURA INTERNA CORRESPONDE E É CONCORDANTE À FORMA EXTERNA. 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
6 LAMINAÇÕES EM RIPPLES DE ONDA RIPPLES SIMÉTRICOS E ASSIMÉTRICOS Águas profundas Águas rasas Estruturas em chevron ondulação primária Estruturas cruzadas de ondas Ondulação secundária DISTINÇÃO ENTRE RIPPLES DE ONDA E RIPPLES DE CORRENTE RIPPLES DE ONDA TEM CONTATOS BASAIS IRREGULARES E ARRANJO AGRUPADO DE LAMINAS FRONTAIS O ÍNDICE DE ESBELTEZ (Ri = COMPRIMENTO / ALTURA) SERVE COMO INDICAÇÃO - Ri < 4 = ONDA Ri > 15 = CORRENTE Ri Reineck and Wunderlich 1961
7 DISTINÇÃO ENTRE RIPPLES DE ONDA E RIPPLES DE CORRENTE COMPRIMENTO RIPPLE ALTURA RIPPLE 0 sobreposição 4 15 PROJ. HORIZ. FACE CAVALGANTE PROJ. HORIZ. FACE DESLIZAMENTO COMP. TRECHO CRISTA CURVA x COMP, RIPPLE MINIMO COMP. MÉDIO x COMPRIMENTO MÁXIMO 1 2 COMP. MÁXIMO RIPPLE COMP. MÍNIMO RIPPLE COMP. MÉDIO RIPPLE COMP. DO TRECHO CURVO DO RIPPLE. DISTÂNCIA ENTRE A CURVATURA E UMA CRISTA RETILINEA COMP. DA CRISTA ENTRE BIFURCAÇÕES. COMP. MÉDIO DO RIPPLE Tanner 1967 ondas correntes LÂMINAS E CAMADAS Lâminas são encontradas dentro de camadas, apesar de mostrarem acamamento similar às camadas, mas em escala espacial 1 a 2 ordens de magnitude inferior. - A lâmina é uniforme em composição e textura, apesar de poder apresentar gradação textural - As laminas não são laminadas internamente (observada a certa distância) - As lâminas tem extensão espacial restrita - As lâminas formam-se em intervalo temporal bastante menor que as 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. Os planos de acamamento não apresentam espessura, e podem ser pararelos entre si, planos ou curvos. PLANO PARALELO PLANO ñ PARALELO CURVO ñ PARALELO CURVO PARALELO ONDULADO
8 RIPPLES E ESTRATIFICAÇÕES CRUZADAS 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. 2 acanaladas - quando os planos de definição entre as camadas são curvos e com aspecto acanalado RIPPLES E ESTRATIFICAÇÕES CRUZADAS Planos de acamamento RIPPLES RETILÍNEOS RIPPLES SINUOSOS DESCONTINUIDADE DAS CRISTAS VELOCIDADE DAS CORRENTES CRUZADAS TABULARES CRUZADAS LIG. FESTONADAS PLANAS E PARALELAS ACANALADAS RIPPLES LINGÓIDES CRUZADAS MTO. FESTONADAS ACANALADAS
9 RIPPLES E LAMINAÇÕES CRUZADAS RIPPLES ROMBÓIDES lamina d água não excede 2 cm Pequena altura não desenvolvem estruturas Ripples Erosivos a Cavalgantes Ripples cavalgantes produzidos experimentalmente, com gradual aumento de cavalgamento da base para o topo. Preservação progressivamente maior das laminações no reverso do ripple (face cavalgante). O cavalgamento é causado pelo aumento da taxa de agradação do fundo em relação à velocidade de deslocamento do ripple.
10 Agradação do leito Torbjorn Tornqvist - Univ. Chicago RIPPLES BI- DIMENSIONAIS ESTÁVEIS Forma de leito bi-dimensional com deposição na face cavalgante Forma de leito bi-dimensional cavalgando sobre uma face dorsal erosional Exposição mostrando ripples cavalgantes com face dorsal erosiva, face dorsal deposicional, e agradação vertical do fundo com empilhamento do ripple.
11 RIPPLES BI-DIMENSIONAIS ESTÁVEIS Estrutura formada por feições de leito bi-dimensionais migrando sem deposição (ângulo de cavalgamento 0 o ). Estrutura formada por ripple erosivo RIPPLES BI- DIMENSIONAIS INSTÁVEIS Formas de leito sofrendo pequenas mas rápidas flutuações em altura Agrupamentos de maré (tidal bundles) - assimetria da forma de leito variando a cada ciclo de maré Tidal bundles em Oosterschelde - Holanda. Ripples migrando para cima na face de deslizament e variação da inclinação das lâminas
12 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
13 RIPPLES TRI-DIMENSIONAIS ESTAVEIS CRISTAS MOVEM-SE EM FASE CRISTAS MOVEM-SE FORA DE FASE RIPPLES TRI-DIMENSIONAIS INSTAVEIS
14 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
15 ESTRUTURA FLASER, WAVY E LENTICULAR ESTRATIFICAÇÕES HETEROLÍTICAS maior preservação de lama maior preservação de areia 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
16 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 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
17 ESTRUTURAS DEFORMACIONAIS ESTRUTURAS DE DESIDRATAÇÃO Vulcões de lama Lagerbäck et al Geological Survey of Sweden ESTRUTURAS DEFORMACIONAIS ESTRUTURAS CONVOLUTAS W.K. Fletcher
18 ESTRUTURAS DEFORMACIONAIS ESTRUTURAS DE CARGA BOLA E TRAVESSEIRO ESTRUTURAS DEFORMACIONAIS ESTRUTURAS DE CARGA Earth and Ocean Sciences ESTRUTURAS EM CHAMA
19 ESTRUTURAS DEFORMACIONAIS ESTRUTURAS DE RESSECAMENTO 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 John W.F. Waldron
20 ESTRUTURAS PRODUZIDAS POR ORGANISMOS RECIFE DE CORAL John W.F. Waldron ESTROMATÓLITOS John W.F. Waldron ESTRUTURAS PRODUZIDAS POR ORGANISMOS BIOTURBAÇÃO TUBOS DE ENTERRAMENTO TRILHAS DE DESLOCAMENTO PARALELAS AO FUNDO John W.F. Waldron John W.F. Waldron Rodolfo Angulo
21 P 1 + ρgh 1 + ½ ρu 2 1 = P 2 + ρgh 2 + ½ ρu 2 2 P 1 P 2 = ½ ρ(u 2 2 -U 2 1) U 2 = negligível P 1 P 2 = - ½ ρu 2 1
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