Geologia Estrutural

Geologia
•Estrutura e Dinâmica da Terra
•Noções de Sedimentalogia
•Geologia Estrutural
•Processos de Carsificação
•Génese e Evolução de Redes Cársicas
•Morfologia Exocársica
Autor: Rui Andrade
Curso de Iniciação à Espeleologia – Associação Geonauta
Estrutura da Terra
Fonte: Understanding Earth, 5th Edition
Autor: Rui Andrade
Curso de Iniciação à Espeleologia – Associação Geonauta
Estrutura da Terra
Fonte: Understanding Earth, 5th Edition
A crosta terrestre apresenta actualmente este aspecto…
MAS NEM SEMPRE FOI ASSIM!
Autor: Rui Andrade
Curso de Iniciação à Espeleologia – Associação Geonauta
Dinâmica da Terra
Evidências como:
•Forma sugestiva dos continentes
•Geológicas – idade das rochas
•Paleontologia – Mesossaurus
•Climáticas
Levaram alguns autores a suspeitar do
carácter dinâmico da superfície da terra.
Autor: Rui Andrade
Curso de Iniciação à Espeleologia – Associação Geonauta
Deriva Continental de Placas
Fonte: Understanding Earth, 5th Edition
Autor: Rui Andrade
Curso de Iniciação à Espeleologia – Associação Geonauta
Dinâmica da Terra
Fonte: Understanding Earth, 5th Edition
As correntes de convecção do manto poderão ser
uma explicação para a teoria de tectónica de placas
Autor: Rui Andrade
Curso de Iniciação à Espeleologia – Associação Geonauta
Deriva Continental de Placas
Fonte: Notions de géologie, géomorphologie et hydrogéologie à l’usage des
spéléologues
Autor: Rui Andrade
Ocorrem zonas de contacto de placas litosféricas
que se comportam de modos diferentes.
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Deriva Continental de Placas
Placas de Limites Divergentes
Fonte: Understanding Earth, 5th Edition
Autor: Rui Andrade
Curso de Iniciação à Espeleologia – Associação Geonauta
Deriva Continental de Placas
Placas de Limites Convergentes
Fonte: Understanding Earth, 5th Edition
Autor: Rui Andrade
Curso de Iniciação à Espeleologia – Associação Geonauta
Deriva Continental de Placas
Placas de Limites Transformantes
Fonte: Understanding Earth, 5th Edition
Autor: Rui Andrade
Curso de Iniciação à Espeleologia – Associação Geonauta
Noções de Sedimentalogia
Rocha – Agregado natural composto por um ou vários minerais.
•Ígneas;
ROCHAS
•Metamórficas;
•Sedimentares.
As rochas sedimentares, e especialmente os calcários
revestem-se de especial importância para os espeleólogos.
Autor: Rui Andrade
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Noções de Sedimentalogia
Rochas Sedimentares Detríticas
Resultam da agregação de fragmentos
erodidos e provenientes de outras
rochas, transportados e depositados
noutros
locais.
Classificam-se
consoante a sua composição e
dimensão dos
clastos
que as
constituem.
Ex: Conglomerados, Arenitos, Argilitos
Fonte: http://miguelcorreia25.terapad.com
Autor: Rui Andrade
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Noções de Sedimentalogia
Rochas Sedimentares Quimiogénicas
Surgem da precipitação de minerais
dissolvidos em altas concentrações. As
mais
comuns
são
as
rochas
evaporíticas
que
resultam
da
evaporação da água e acumulação de
sais.
Ex: Sal Gema, Calcários, Gesso
Fonte: http://gmariano.com.br/g-rsedimentar.htm
Autor: Rui Andrade
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Noções de Sedimentalogia
Rochas Sedimentares Biogénicas
Formadas a partir de organismos
animais ou vegetais. Constituem a
grande maioria das rochas calcárias e
dolomíticas.
Ex: Calcários numulíticos, Calcários
corialíferos, Calcários conquíferos
Fonte: http://gmariano.com.br/g-rsedimentar.htm
Autor: Rui Andrade
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Noções de Sedimentalogia
Ciclo de Sedimentação
Fonte: Introduccion a la geologia karstica
Meteorização, Transporte, Sedimentação, Subsidência
Autor: Rui Andrade
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Noções de Sedimentalogia
Ciclo de Sedimentação
Fonte: fossil.uc.pt
Meteorização, Transporte, Sedimentação, Subsidência
Autor: Rui Andrade
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Noções de Sedimentalogia
Processo de Sedimentação
Fonte: e-geo.ineti.pt
Durante o processo de sedimentação ocorre a estratificação de
camadas sedimentares.
Autor: Rui Andrade
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Geologia Estrutural
Macrotectónica – Escala Continental (ex: Tectónica de Placas)
Mesotectónica – Escala Regional (ex: Cadeias Montanhosas)
Microtectónica – Escala Local (ex: Estudo local)
Autor: Rui Andrade
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Geologia Estrutural
Fonte: Introduccion a la geologia karstica
Autor: Rui Andrade
A dinâmica da terra provoca deformações que constituem
os maciços que conhecemos.
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Geologia Estrutural
Deformações - Descontinuidades
•Falhas
Descontinuidade
•Fracturas (ex: diaclases)
•Juntas de Estratificação
Autor: Rui Andrade
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Geologia Estrutural
Descontinuidades - Falhas
Falha – Fracturas que resultam de esforços tectónicos. Ocorrem
deslocações entre os blocos envolvidos.
Nossa Senhora da Estrela - Redinha
Autor: Rui Andrade
Fonte: http://terrassico.lac.pt/index.php?action=rub_aff&rub_id=156&page_id=501
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Geologia Estrutural
Descontinuidades - Falhas
Falha Normal
Falha Inversa
Falha Horizontal
Autor: Rui Andrade
Curso de Iniciação à Espeleologia – Associação Geonauta
Fonte:
http://picasaweb.google.com/lh/photo/BGmOIFonte:
9zNxjKJoyBkyczWA
http://picasaweb.google.com/lh/photo/gaZ
Fonte: http://www.serg.unicam.it/Faults.htm
6qi7nLmrxtesod7UlBQ
Geologia Estrutural
Descontinuidades – Fracturas e Diaclases
Fracturas – Superfícies de descontinuidades onde não existe
movimento relativo entre blocos. Têm origem tectónica.
Diaclases – Caso particular de fracturas onde geralmente ocorre um
fenómeno de descompressão durante o processo de exumação ou
por arrefecimento de alguns corpos ígneos.
Fonte: http://scmb.free.fr/page.php?no=209
Fonte: http://www.geol-alp.com/0_geol_gene/tectomicro/0_tectomicro.html
Fonte: planet-terre.ens-lyon.fr
Autor: Rui Andrade
Fonte: Notions de géologie, géomorphologie et
hydrogéologie à l’usage des spéléologues
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Geologia Estrutural
Descontinuidades – Junta de Estratificação
Junta de Estratificação – Descontinuidade visível presente entre
estratos de sedimentação. Ocorre sempre que o processo de
sedimentação é interrompido e posteriormente retomado no tempo.
Autor: Rui Andrade
Fonte: www.geopor.pt
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Geologia Estrutural
Deformações - Dobras
Fonte: Notions de géologie, géomorphologie et hydrogéologie à l’usage des spéléologues
Autor: Rui Andrade
Curso de Iniciação à Espeleologia – Associação Geonauta
Geologia Estrutural
Deformações - Dobras
Fonte: Introduccion a la geologia karstica
Autor: Rui Andrade
Curso de Iniciação à Espeleologia – Associação Geonauta
Geologia Estrutural
Deformações - Dobras
Fonte: Notions de géologie, géomorphologie et hydrogéologie à l’usage des spéléologues
Autor: Rui Andrade
Curso de Iniciação à Espeleologia – Associação Geonauta
Processos de Carsificação
Carso – Região da crosta terrestre onde os processos de dissolução
predominam sobre os de erosão mecânica.
Deriva do alemão Karst, nome de uma região que se estende desde o
norte de Itália até ao sudoeste da Eslovénia e noroeste da Croácia.
Autor: Rui Andrade
Curso de Iniciação à Espeleologia – Associação Geonauta
Processos de Carsificação
Todas as rochas são susceptíveis de sofrer carsificação desde
que sejam solúveis pela água e apresentem descontinuidades por
onde esta possa penetrar.
Rochas mais vulneráveis à carsificação:
•Calcário (CaCO3);
•Dolomites (CaMg(CO3);
•Rochas evaporíticas ou salinas (ex: gesso, sal-gema);
•Gelo.
Os calcários e dolomites são particularmente interessantes à
espeleologia:
•São muito solúveis na presença de CO2;
•São mais abundantes relativamente a outras rochas;
Autor: Rui Andrade
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Processos de Carsificação
A água pura não tem capacidade de dissolução.
Fonte: Introduccion a la geologia karstica
Autor: Rui Andrade
Fontes de CO2: atmosfera e matéria orgânica em decomposição no
solo.
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Processos de Carsificação
Fonte: Introduccion a la geologia karstica
CO2 (dióxido de carbono) + H2O (água) = H2CO3 (Ácido Carbónico)
H2CO3 (Ácido Carbónico) + CaCO3 (Calcário)= Ca(HCO3)2 (Hidrogeno Carbonato de Cálcio)
Autor: Rui Andrade
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Espeleogénese Evolução
O processo de carsificação tem início com a infiltração de água nos
maciços através das suas descontinuidades, sendo determinantes os
seguintes factores:
•Esforços tectónicos e presença de descontinuidades;
•Mistura de fluídos;
•Estrutura e natureza das rochas.
Autor: Rui Andrade
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Espeleogénese e Evolução
Os maciços cársicos permitem o armazenamento e transporte de
água, comportando-se como um aquífero clássico, com a excepção
de:
Promover a dissolução da rocha que a confina
Autor: Rui Andrade
Fonte: Manual de Espeleologia, Manuales Desnível
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Espeleógenese e Evolução
Características Gerais de um Aquífero:
Zona de Absorção – zona de acesso ao interior do maciço. A recarga de
um maciço pode ser difuso ou localizado (ex: percas)
Autor: Rui Andrade
Fonte: Geologia karstica
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Espeleógenese e Evolução
Características Gerais de um Aquífero:
Zona Vadosa ou de Circulação Vertical – zona de transferência vertical
da água colectada a partir da superfície. A água é transportada por
gravidade erodindo as superfícies de contacto.
Zona Freática – zona inundada, onde se torna impossível o
desenvolvimento em profundidade devido à ocorrência de estratos
impermeáveis. A água provoca um desenvolvimento horizontal através de
condutas de pressão.
Nível Freático – superfície que delimita a zona freática. O nível freático
pode variar ao longo do ano com as estações do ano criando uma zona
de flutuação.
Autor: Rui Andrade
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Espeleógenese e Evolução
Fonte: Geologia karstica
A água circula, seleccionando os caminhos mais fáceis:
•Que ofereçam menos resistência;
•Maximizem a perda de energia.
O percurso da água termina num ponto de emissão.
A diferença de cotas entre a zona de recarga e o ponto de
emissão designamos de Potencial Espeleológico.
Autor: Rui Andrade
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Espeleógenese e Evolução
Fonte: Geologia karstica
Fase 1:
•Uma rede de fissuras de tamanhos de 10 a 25 µm;
•Circulação lenta da água;
•Início da dissolução;
Autor: Rui Andrade
•Linhas de fluxo homogénas.
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Espeleógenese e Evolução
Fonte: Geologia karstica
Fase 2:
•Alargamento progressivo das fissuras;
•Formação de condutas de dissolução de tamanhos de 5 a 15mm;
•Início da dissolução;
Autor: Rui Andrade
•Linhas de fluxo homogénas.
Curso de Iniciação à Espeleologia – Associação Geonauta
Espeleógenese e Evolução
Fonte: Geologia karstica
Fase 3:
•Conexão de zona de infiltração com o ponto de emissão;
•Aumento da velocidade de circulação;
•Reorientação das linhas de fluxo;
Autor: Rui Andrade
•Aumento progressivo da dissolução.
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Espeleógenese e Evolução
Fonte: Geologia karstica
Fase 4:
•Rede hierarquizada de condutas;
•Evacuação rápida da água;
•Descida progressiva do nível freático.
Autor: Rui Andrade
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Espeleógenese e Evolução
Regime Freático
Na zona inundada do carso ocorre escoamento sob pressão. A água
ocupa toda a secção das condutas, tubos freáticos. O escoamento
ocorre frequentemente a favor de uma ou mais descontinuidades.
Fonte: Geologia karstica
Autor: Rui Andrade
Curso de Iniciação à Espeleologia – Associação Geonauta
Espeleógenese e Evolução
Regime Freático
Vagas de Erosão – reentrâncias escavadas na rocha e que constituem
testemunhos de um escoamento sob pressão.
Fonte: Geologia karstica
Fonte: http://twoinatent.blogspot.com/2007/11/mammothcave.html
Autor: Rui Andrade
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Espeleógenese e Evolução
Regime Freático
Cúpulas de Dissolução - Formam-se nos tectos das condutas onde
ocorre o aporte de água ao longo de uma fissura. O alargamento da
fissura permite posteriormente a penetração de água da conduta.
Fonte: Geologia karstica
Autor: Rui Andrade
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Espeleógenese e Evolução
Regime Vadoso – Na formação de condutas vadosas os processos
de erosão mecânica começam a predominar sobre a dissolução
química.
Fonte: Geologia karstica
Autor: Rui Andrade
Curso de Iniciação à Espeleologia – Associação Geonauta
Fonte: Geologia karstica
Espeleógenese e Evolução
Regime Vadoso – Os poços e meandros são formas características de
um regime vadoso.
Génese dos poços:
•Cascata ou gotejamento;
•Película de água.
Génese de meandros:
Regressão de uma cascata;
Afundamento do leito de um curso de água.
Fonte: http://avenclub83.overblog.com/10-index.html
Fonte: Geologia karstica
Autor: Rui Andrade
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Espeleógenese e Evolução
Regime Vadoso – quando a cota do nível freático baixa (rede cársica
evoluída) grande parte do maciço fica sujeito a condições vadosas. Os
poços e meandros são formas características de um regime vadoso.
Fonte: Geologia karstica
Autor: Rui Andrade
Curso de Iniciação à Espeleologia – Associação Geonauta
Espeleógenese e Evolução
Regime Vadoso – numa fase evoluída da rede cársica podem ocorrer
abatimentos que dependem de:
•Mecânica e estrutura da rocha;
•Dimensão das condutas.
Fonte: Geologia karstica
As grandes galerias e suas intercepções são as mais
susceptíveis de ocorrerem abatimentos.
Autor: Rui Andrade
Curso de Iniciação à Espeleologia – Associação Geonauta
Espeleógenese e Evolução
Regime Vadoso
Abatimentos e a circulação de grandes cursos de água estão
na origem e grandes salas.
Autor: Rui Andrade
Fonte: http://www.mentalfloss.com/blogs/archives/4046
Curso de Iniciação à Espeleologia – Associação Geonauta
Espeleógenese e Evolução
Cavidade Fóssil
À medida que a água se afunda no maciço deixa para trás
importantes vazios. Esta é a fase senil do ciclo de vida da
cavidade, onde ocorrem os seguintes fenómenos:
•Abatimentos;
•Deposição de sedimentos;
•Precipitação da calcite.
Fonte: http://www.chroniclebooks.com/blog/?author=18
Autor: Rui Andrade
Curso de Iniciação à Espeleologia – Associação Geonauta
Espeleotemas e Formações
Elementos de grande beleza que povoam o imaginário do
espeleólogo. Constitui um processo de morfologia construtiva
que resulta da precipitação do CaCO3:
CO2 (dióxido de carbono) + H2O (água) + CaCO3 (carbonato de cálcio) =
Ca(H2CO3) 2 (Bicarbonato de Cálcio)
A água que atravessa a zona de absorção encontra-se saturada de
CaCO3.
Ao chegar a um vazio pobre em CO2, altera-se o equilíbrio e ocorre a
precipitação do CaCO3
Autor: Rui Andrade
Curso de Iniciação à Espeleologia – Associação Geonauta
Espeleotemas e Formações
Estalactites
Fonte: http://www.physics.utoronto.ca/events_details?event_id=428
•Precipitação de CaCO3 em torno de uma gota. Forma uma fina
formação onde a água flui pelo interior e precipita na periferia.
•As fistulosas são formas particulares deste género de formações,
de diâmetro reduzido e podendo atingir vários metros.
Autor: Rui Andrade
Curso de Iniciação à Espeleologia – Associação Geonauta
Espeleotemas e Formações
Estalagmites
•Resulta da água que chega ao solo;
•O CaCO3 remanescente na água precipita no solo.
Autor: Rui Andrade
Curso de Iniciação à Espeleologia – Associação Geonauta
Espeleotemas e Formações
Colunas
Fonte: http://www.questconnect.org/africa_sa_photo2.htm
•União da estalagtite à estalagmite;
•O escoamento de água faz-se nas paredes da formação.
Autor: Rui Andrade
Curso de Iniciação à Espeleologia – Associação Geonauta
Espeleotemas e Formações
Excêntricas
Fonte: http://www.grotte-grandescanalettes.com/excentriques.html
•Crescimento ramificado em todas as direcções;
•Podem resultar de correntes de ar e fenómenos de evaporação;
•Crescimento lateral por interrupção do canal central;
•Existência de poros nas paredes da formação
Autor: Rui Andrade
Curso de Iniciação à Espeleologia – Associação Geonauta
Espeleotemas e Formações
Bandeiras
Fonte: http://nalga.wordpress.com/2007/07/15/algumas-formas-carsicas-da-gruta-de-alvide/
•Escorrimentos em paredes inclinadas e extra-prumadas.
Autor: Rui Andrade
Curso de Iniciação à Espeleologia – Associação Geonauta
Espeleotemas e Formações
Mantos estalagmíticos
Fonte: http://drakis.lacoctelera.net/post/2007/03/15/cueva-del-tornero-11-000-metros-
•Precipitações que ocorrem em fluxos laminares
Autor: Rui Andrade
•Podem atingir vários metros de espessura, obstruindo galerias,
cobrindo paredes e tectos.
Curso de Iniciação à Espeleologia – Associação Geonauta
Espeleotemas e Formações
Gours
Fonte:
http://vercors2008.eu/training.htm
Fonte:
http://www.panoramio.com/photo/5924488
•Pequenas represas em cursos de água activos;
•Pendentes inferiores a 30º;
•Formam-se a partir de pequenas irregularidades no terreno.
Autor: Rui Andrade
Curso de Iniciação à Espeleologia – Associação Geonauta
Morfologia Exocársica
Zona de Absorção - zona superficial de penetração da água na
rede cársica, exposta às condições climáticas exteriores.
Geralmente não ultrapassa alguns metros e apresenta:
•Numerosas depressões fechadas de diversos tamanhos
•Ausência de cursos superficiais de água
Formas Típicas
Autor: Rui Andrade
Curso de Iniciação à Espeleologia – Associação Geonauta
Lapiaz
Algares
Dolinas
Uvalas
Poljes
Exsurgências
Cenotes
Morfologia Exocársica
Lapiaz – blocos de rocha nua separados por canais ou fendas.
Resultam do alargamento de fissuras que podem atingir alguns metros
de profundidade. Constituem áreas favoráveis à prospecção
espeleológica.
Lapiaz em Agulha
Autor: Rui Andrade
Fonte: http://www1.ci.uc.pt/geomorf/fotos.htm#carso
Curso de Iniciação à Espeleologia – Associação Geonauta
Morfologia Exocársica
Dolinas – Depressões circulares que resultam do abatimento de uma
antiga cavidade ou através da infiltração de água num determinado
ponto. Podem ocorrer em diversos tamanhos.
Fonte: Notions de géologie, géomorphologie et hydrogéologie à l’usage des
spéléologues
Autor: Rui Andrade
Autor: Rui Pinheiro
Fonte: http://www.speleogenesis.info/archive/
Fonte: http://sapiens.no.sapo.pt/m-carsico/model-carsico-estruturas.htm
Curso de Iniciação à Espeleologia – Associação Geonauta
Morfologia Exocársica
Uvalas – depressões de contornos irregulares. Podem resultar da
união de várias dolinas próximas que crescem em largura.
Fonte: www.montipedia.com
Autor: Rui Andrade
Fonte: http://sapiens.no.sapo.pt/m-carsico/model-carsico-estruturas.htm
Curso de Iniciação à Espeleologia – Associação Geonauta
Morfologia Exocársica
Percas – Abertura natural de infiltração localizada no subsolo. A água
passa a efectuar um escoamento subterrâneo.
Fonte: www.portal.icnb.pt
Autor: Rui Andrade
Curso de Iniciação à Espeleologia – Associação Geonauta
Morfologia Exocársica
Algares – cavidade subterrânea de desenvolvimento vertical. Resultam
do abatimento de abóbodas, derretimento de neves, dissolução no fundo
de dolinas, corrosão/erosão de sumidouros.
Fonte: http://www1.ci.uc.pt/geomorf/fotos.htm#carso
Autor: Rui Andrade
Curso de Iniciação à Espeleologia – Associação Geonauta
Morfologia Exocársica
Exsurgência – as águas de escoamento subterrâneo afloram à
superfície através de surgências ou nascentes
Fonte: Geologia Karstica
Autor: Rui Andrade
Fonte:
http://olhares.aeiou.pt/nascente_do_rio_alviela_foto910930.html
Fonte:
http://www1.ci.uc.pt/geomorf
Curso de Iniciação à Espeleologia – Associação Geonauta
Morfologia Exocársica
Poljes – depressões fechadas limitadas por fenómenos estruturais.
Fundo plano e coberto por aluviões não cársicos. Com aportes de
água através de exsurgências e drenadas através de percas (“ponors”)
Fonte: http://sapiens.no.sapo.pt/m-carsico/model-carsico-estruturas.htm
Fonte: http://www1.ci.uc.pt/geomorf
Fonte: http://www1.ci.uc.pt/geomorf
Fonte: http://web.syr.edu/~mhotz/Ponor(b).jpg
Curso de Iniciação à Espeleologia – Associação Geonauta
Autor: Rui Andrade
Morfologia Exocársica
Vale em Canhão – Vale profundo e estreito escavado pela acção de
um curso de água superficial
Fonte: http://www1.ci.uc.pt/geomorf
Autor: Rui Andrade
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Morfologia Exocársica
Vales Cegos – vale fechado por uma barreira cársica, que a água
contorna escoando-se para o interior do maciço através de um
sumidouro.
Autor: Rui Andrade
Fonte: http://asnat.mp.free.fr/Dossiers/dossiertertiairecastres/BassindecastresYpresienLutetien.php
Curso de Iniciação à Espeleologia – Associação Geonauta
Morfologia Exocársica
Paisagem Cársica
Fonte: Manual de Espeleologia, Manuales Desnível
Autor: Rui Andrade
Curso de Iniciação à Espeleologia – Associação Geonauta