A ANÁLISE SEDIMENTAR E O CONHECIMENTOS DOS SISTEMAS MARINHOS (versão preliminar) J. Alveirinho Dias (2004) Nota do Autor

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2 Nota do Autor O texto que agora se disponibiliza sob forma de e-book, cuja transferência pode ser efectuada gratuitamente através da internet, não corresponde, ainda, a um texto acabado. Considera-se, no entanto, que esta divulgação, de alguma forma precoce, se justifica plenamente perante a necessidade da existência de textos de apoio, redigidos em português, e direccionados para os alunos da Licenciatura em Oceanografia da Universidade do Algarve, e para outros estudantes sensibilizados para temática do Mar nos seus diversificados aspectos. No sentido de aligeirar a transferência pela internet, a definição das figuras foi reduzida. Em princípio, tal não prejudica a legibilidade nos monitores normais dos computadores. Porém, a versão impressa ressente-se, seguramente, dessa baixa definição. Por forma a melhorar e tornar mais eficaz o texto definitivo, o autor solicita a todos os que tiverem acesso a esta versão que lhe enviem correcções e sugestões. JAD I

3 ÍNDICE Nota do Autor...I Índice... II I. INTRODUÇÃO...1 II. ANÁLISE TEXTURAL...2 II.1. Generalidades... 2 II.2. Divergências e Convergências Terminológicas... 2 II.3. Classes Texturais... 4 II.4. Classificações Ternárias (e Quaternárias)... 5 II.4.1. Classificação de Folk... 5 II.4.2. Classificação de Shepard... 6 II.4.3. Classificação de Nickless... 7 II.4.4. Classificação de Gorsline... 7 II.4.5. Classificação de Reineck e Siefert (1980)... 8 II.4.6. Classificação de Pejrup (1988)... 8 II.4.7. Classificação de Flemming (2000)... 9 III. ANÁLISE GRANULOMÉTRICA III.1. Introdução III.1.1. Generalidades III.1.2. Escalas Granulométricas III.1.3. A Escala f (fi) III.2. Métodos Granulométricos III.2.1. Sedimentos Muito Grosseiros III.2.2. Granulometria de Sedimentos Grosseiros III Método da Peneiração III Método da Sedimentação a) Introdução b) Fundamentos Teóricos da Sedimentação c) Conceito de Diâmetro Equivalente d) Velocidade Terminal e Início do Movimento e) Sedimentómetros de Areias do tipo Gibbs Tubo de Sedimentação Sistema de Medição e Amplificação Sistema de Registo Funcionamento III.2.3. Granulometria de Finos III Problemática da Granulometria de Finos III Análise por Levigação III Análise Descontínua por Sedimentação (ou Método da Pipetagem) III Método da Pipetagem A) Pré-Preparação da Amostra B) Dispersão da Amostra C) Pipetagem III Análise Contínua por Sedimentação Balanças de Sedimentação Vasos Comunicantes Densímetros Foto-Eléctricos II

4 III.3. A Curva Granulométrica III.3.1. Representações Gráficas III Histograma III Curva de Frequências III Curva Cumulativa com ordenada aritmética III Curva Cumulativa com ordenada de probabilidades III.3.2. Medidas Descritivas III Os Parâmetros Granulométricos A) Os Parâmetros de Inman B) Os Parâmetros de Folk & Ward C) Os Momentos Estatísticos D) As Modas E) Populações granulométricas E.1. - Análise da curva cumulativa E.2. - Análise da curva de distribuição F) Comparação Análise Modal - Populacional III.4. Análise de Dados Granulométricos III.4.1. Introdução III.4.2. Análise da Forma das Curvas Granulométricas III Agrupamento por "Famílias" III Curvas Canónicas de Rivière III Curvas de Pearson III Diagramas Bi-variados entre Parâmetros III Análise Modal III Análise Populacional IV. MORFOMETRIA IV.1. Introdução IV.2. Esfericidade IV.3. Rolamento IV.3.1. Índices de Rolamento IV.3.2. A Escala de Powers V. MORFOSCOPIA V.1. Classificações V.2. Principais Tipos de Grãos V.2.1. Grãos NU ("Non-Usés") (Não Desgastados, angulosos) V.2.2. Grãos EL ("Emoussés-Luisants") (Boleados Brilhantes) V.2.3. Grãos RM (Ronds-Mats") (Arredondados Baços) V.2.4. Outros Tipos de Grãos V.3. Procedimentos para a Análise Morfoscópica VI. ANÁLISE DA FRACÇÃO GROSSEIRA VI.1. Introdução VI.2. Procedimento VI III Tratamento de Resultados VI.3. Diagramas de Shepard VI.4. Um Exemplo de Aplicação VII. MINERAIS PESADOS VII.1. Introdução VII.2. Procedimentos VII.3. Estabilidade Mineralógica VII.4. Resultados III

5 VIII. TIPOS DE PARTÍCULAS SEDIMENTARES VIII.1. Introdução VIII.2. Partículas Terrígenas VIII.2.1. Processos de Fornecimento VIII Rios VIII Vento VIII Gelo VIII Vulcanismo VIII Movimentos de Massa VIII Erosão Costeira VIII.2.2. Tipos principais de partículas VIII Grãos poliminerálicos VIII Quartzo VIII Feldspatos VIII Micas VIII Minerais Pesados VIII Argilas VIII Piroclastos VIII.2.3. Transferência para Domínio Profundo VIII.2.4. As Argilas Pelágicas VIII.2.5. As Partículas Vulcânicas VIII.2.6. A Influência Antrópica VIII.3. Partículas Biogénicas VIII.3.1. Moluscos VIII.3.2. Foraminíferos VIII.3.3. Cocolitoforídeos VIII.3.4. A Sedimentação Carbonatada VIII.3.5. A Sedimentação Siliciosa VIII.3.6. Oozes VIII.3.7. A "Bomba Biológica" VIII.4. Partículas Autigénicas VIII.4.1. Glaucónia (Glauconite) VIII.4.2. Fosforite VIII.4.3. Nódulos de Manganês VIII.4.4. Sedimentos metalíferos VIII.4.5. Carbonatos VIII.4.6. Evaporitos VIII.5. Partículas Cosmogénicas VIII.6. Taxas de acumulação BIBLIOGRAFIA IV

6 A ANÁLISE SEDIMENTAR E O CONHECIMENTOS DOS SISTEMAS MARINHOS (Uma Introdução à Oceanografia Geológica) Versão Preliminar J. Alveirinho Dias (2004) I. INTRODUÇÃO Como o nome indica, a "Sedimentologia" dedica-se ao estudo dos sedimentos. O termo "Sedimentologia" foi proposto em 1932 por H.A. Wadell. Alguns autores, como Friedman & Sanders (1978), definem Sedimentologia como a geologia dos depósitos sedimentares. Esta definição é bastante abrangente pois que remete, em grande parte, para a definição de Geologia, isto é, o estudo da Terra, abrangendo, consequentemente, no que aos sedimentos respeita, todas as fases, desde a produção das partículas sedimentares até à fase final de litificação, passando pelo transporte, pela deposição temporária, pelos episódios de remobilização, pela acumulação, pela diagénese, etc. No entanto, a definição aludida é muito limitativa porquanto se confina o estudo aos depósitos sedimentares, abstraindo dos sedimentos ainda não depositados, como, por exemplo, os sedimentos em suspensão. A melhor definição e a mais simples continua a ser a originalmente proposta por Wadell (1932): a Sedimentologia é o estudo científico dos sedimentos. Alguns autores são de opinião de que, provavelmente o mais acertado é reservar o termo Sedimentologia para o estudo das propriedades dos sedimentos em si (textura, dimensão e forma das partículas, etc.), e designar tudo o que tem a ver com os processos (nomeadamente remobilização, transporte e deposição das partículas) por Dinâmica Sedimentar. Convém, todavia, ressaltar que o termo "Sedimento" carece de definição precisa. Como foi reconhecido por McManus (1975), este termo é frequentemente aplicado com dupla significação, isto é, tanto pode designar o "material depositado" como o "depósito de material". Além disso, o termo é frequentemente aplicado, também, para designar populações de partículas que nem estão depositadas, nem constituem depósitos: é o caso, por exemplo, dos "sedimentos em suspensão", dos "sedimentos transportados eólicamente", dos "sedimentos transportados por correntes turbidíticas", dos "sedimentos remobilizados", etc. Consequentemente, "Sedimento" é um termo abrangente e mal definido, tendo simultaneamente as vantagens e inconvenientes inerentes a essas abrangência e imprecisão. Talvez a melhor definição de sedimento seja a que se refere apenas a um conjunto de partículas de alguma forma relacionadas entre si. Pode dizer-se que a Sedimentologia surgiu nos primórdios da Humanidade, quando o Homem começou a escolher nas cascalheiras os elementos que melhor se adaptavam à sua mão para os utilizar como ferramentas. Daí até ao presente, sempre o Homem utilizou, embora a mais das vezes de forma intuitiva, a sedimentologia, quer para seleccionar materiais de construção, quer para viabilizar a exploração de outros recursos geológicos. A maior parte dos materiais crustais surge à superfície da Terra sob forma magmática, onde arrefece e solidifica, formando rochas ígneas. Sujeitas a exposição subaérea ou submarina, essas rochas sofrem a actuação da água, da atmosfera e dos organismos vivos os quais, através de conjunto de processos bio-físico-químicos, por vezes complexos, provocam a fracturação e desagregação dos materiais, o que conduz à formação dos sedimentos que cobrem a grande maioria da superfície terrestre (emersa e submersa). Para a maior parte dos sedimentos, o destino final é a acumulação na vertente e rampa continentais, onde são sujeitos a processos diagenéticos e onde, mais tarde ou mais cedo, passam à forma de rochas sedimentares consolidadas, embora na parte superficial existam, por via de regra, sedimentos ainda não consolidados. Efectivamente, a espessura média da cobertura sedimentar no conjunto vertente rampa continental é da ordem de 9km, aí estando depositados quase 70% da totalidade dos sedimentos mundiais. 1