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Basin Analysis Análise de Bacias
Part 1
Introduction Mechanisms of Basin Formation
Basin Analysis
• Introduction • Mechanisms of Basin Formation • Basin Classification • Basins and Sequence Stratigraphy • Summary
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)
FORÇAS E ORDENS DE RELEVO Shaping the world
FORÇAS QUE MODELAM A TERRA
ENDÓGENAS EXÓGENAS
TERRA UM PLANETA DINÂMICO
FORÇAS E ORDENS DE RELEVO
ORDENS DE RELEVO
CONTINENTES BACIAS OCEÂNICAS
PLACAS TECTÓNICAS
MODELADOS /bacias sedimentares
1
2
3
PRIMEIRA ORDEM DE RELEVO First approach
CONTINENTES E BACIAS OCEÂNICAS
Morfologia submarina no Atlântico
Planície abissal Ibérica Depocentros actuais Actual depocenters
Planície abissal Portuguesa ( Perfil Sísmico LUSIGAL)
PRIMEIRA ORDEM DE RELEVO
CONTINENTES E BACIAS OCEÂNICAS
Morfologia Submarina
Vida no meio marinho
SEGUNDA ORDEM DE RELEVO Second approach
PLACAS TECTÓNICAS Rever o
Tem
a 5
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)
Factores intervenientes no ciclo evolutivo das rochas External Geodinamics
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
Introduction
Zonation of the Earth-Composition
• Crust • Mantle • Core
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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
PRINCIPAIS TIPOS E SUBTIPOS DE CRUSTA
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
Área aflorante (inclui domínio oceânico)
Volume da crosta
Escudos e Plataformas Orógeno de colisão
Arco vulcânico insular
Arco de margem continental
Rifte continental Plateau oceânico
Bacia oceânica
Cordilheira oceânica
Introduction
Zonation of the Upper Earth –Rheology Lithosphere Rigid outer shell Crust and upper mantle Asthenosphere Weaker than lithosphere Flows (plastic deformation)
COMPORTAMENTOS MECÂNICOS DA CROSTA
Mechanical behaviour of
the crust
Comportamento frágil ou rígido
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.
TRANSIÇÃO FRÁGIL – DÚCTIL (TFD)
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.
Mais aspectos desta transição em
“Deformação e Orogénese”
Tensões máxima (σ1) e mínima (σ3)
Nos escudos pré-câmbricos, relativamente frios, a transição frágil-dúctil ocorre a uma profundidade superior a cerca de 30 km.
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.
Introduction
Zonation of the Upper Earth –Rheology VERTICAL MOTIONS (subsidence, uplift)
in sedimentary basins are primarily in response to deformation of lithosphere and asthenosphere
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)
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
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
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
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
Mechanisms of Basin Formation
Loading (sobrecarga):
• Local isostatic compensation of crust and regional lithospheric flexure • Dependent on flexural rigidity of lithosphere
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
Mechanisms of Basin Formation
Dynamic effects: Asthenospheric flow
Descent or delamination of subducted
lithosphere
Mantle convection Plumes