distribuiÇÃo faciolÓgica da bacia de...
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Rio Grande, 2012
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE
INSTITUTO DE OCEANOGRAFIA
LABORATÓRIO DE OCEANOGRAFIA GEOLÓGICA
PROGRAMA DE RECURSOS HUMANOS Nº 27/ANP
"ESTUDOS AMBIENTAIS EM ÁREAS DE ATUAÇÃO DA INDÚSTRIA DO
PETRÓLEO"
DISTRIBUIÇÃO FACIOLÓGICA DA
BACIA DE PELOTAS
Acadêmica: Bárbara Elen Gois da Paixão
Orientador: Gilberto Henrique Griep
Colaborador: Prof. Dr. Lauro Júlio Calliari
Rio Grande, 2012
BÁRBARA ELEN GOIS DA PAIXÃO
DISTRIBUIÇÃO FACIOLÓGICA DA
BACIA DE PELOTAS
Monografia de conclusão de curso
elaborada como requisito parcial para
obtenção do grau de Oceanógrafo pela
Universidade Federal do Rio Grande.
Orientador: Gilberto Henrique Griep
Colaborador: Dr. Lauro Júlio Calliari
i
Aos meus pais pela coragem e força para
lutar, pelas vitórias diárias que tanto
admiro e me espelho todos os dias. Vocês
sempre foram minha motivação pra
buscar meu sonho e chegar até aqui.
Ao meu esposo Enzo L. Testa, pelo apoio
incondicional e pela presença em minha
vida.
"Pelo fascínio ao mar.”
ii
Agradecimentos
Á Deus,
Pela força e fé para lutar todo dia em nome de uma realização, de um grande sonho: a
Oceanografia.
Aos amigos,
Fernanda Furtado, que acompanhou toda esta jornada desde o pré vestibular!! Por todas as
conversas via Skype quando no começo do curso, em momentos de dúvida, pelos momentos
engraçados e divertidos!!Pela grande amizade!.
Bruna Garcia, pela torcida ao longo destes cinco anos, pelos dias de estudo, pela companhia,
pela amizade que sempre pude contar. Pelos conselhos no começo de toda esta história.
Rodrigo Gil e André Dias por todo apoio e companhia durante o estágio no Rio de Janeiro.
Á equipe de trabalho,
Integrantes do PRH 27, em especial ao professor Lauro Calliari pelo auxílio e atenção
prestados no desenvolvimento deste trabalho.
Toda equipe da empresa Fugro Geosolutions Brasil, pela ótima recepção, amizade,
ensinamentos durante o período de estágio e pela grande oportunidade com o primeiro contato
com o mercado de trabalho.
Ao Programa de Recursos Humanos,
Juntamente á ANP, MCT pela concessão da bolsa para realização deste trabalho. Além do
enriquecimento profissional provido pelo programa.
iii
Resumo
O reconhecimento da distribuição das fácies em uma bacia sedimentar marítima
permite o estabelecimento dos processos atuantes no momento da deposição dos sedimentos,
como a hidrodinâmica e identificação de ambientes sedimentares. Os eventos eustáticos que
marcaram o Período Quaternário governaram esses processos na margem continental
brasileira, facilmente identificados na análise de mapas faciológicos. No âmbito da indústria
de exploração de minérios, a identificação prévia da cobertura sedimentar faz parte das etapas
do licenciamento ambiental e do planejamento para a instalação de equipamentos no fundo
marinho. Atualmente, as informações existentes sobre a faciologia da Bacia de Pelotas
concentram-se na região da plataforma continental e são escassas em maiores profundidades.
Além disso, essas informações são antigas e a metodologia não permite o detalhamento da
composição e distribuição das fácies. Assim, esta pesquisa se propôs a obter um novo mapa
faciologico para a bacia, contemplado a plataforma continental, talude e o oceano profundo. O
mapa foi obtido através da interpolação de 1.694 amostras superficiais e permitiu o
reconhecimento de 11 fácies sedimentares, sendo elas: Areia, Silte, Argila, Cascalho,
Sedimento Cascalhoso, Lama, Lama Arenosa, Areia Siltosa, Silte Arenoso e Areia Argilosa.
A plataforma continental apresentou-se predominantemente arenosa, contendo sedimentos
finos oriundos do sistema de drenagem da Laguna dos Patos e Rio La Plata .Os grosseiros são
indicativos de estabilizações pretéritas do nível do mar. Na região de quebra, a presença da
Fácies Sedimento Cascalhoso aos 150 metros de profundidade condiz com o máximo da
regressão pleistocênica. A presença de sedimentos finos indicou ambientes de transição em
fase de transgressão holocênica. O talude é composto em sua maioria por sedimentos finos e a
presença da fácies Areia é indicativo de fluxos gravitacionais tipicos da região. Assim, a
distribuição e composição destas fácies foram influenciadas pelos sucessivos eventos de
regressão e transgressão marinha. Como consequência, a Bacia de Pelotas apresenta uma
cobertura sedimentar caracterizada por sedimentos relíquias e palimpsest. A Laguna dos
Patos e o Rio La Plata são os únicos sistemas de aporte de sedimentos modernos para região.
Em função do número restrito de amostragens em oceano profundo, este trabalho obteve a
faciologia da bacia até a cota batimétrica de 3.000 metros. Para estudos futuros, recomenda-se
maior detalhamento desta região, a fim de se reconhecer os processos sedimentares atuantes.
Palavras chaves: Bacia de Pelotas. Fácies Sedimentares. Mapa Faciológico. Quaternário.
iv
Abstract
Realize the distribution of facies in a sedimentary basin allows to establish the process that
was acting in the moment of deposition, as hydrodynamic and depositional environment
identification for example. The changes in the sea level during the Quaternary were
responsible for these processes in the brazilian continental margin, and can be easily
identified in a faciology map. For the exploration industry, identify the sedimentary surface is
essential for the environmental license and to project the installation of submarine
equipments. Nowadays, all the information about the faciology of Pelotas Basin are
concentrated in the continental shelf and are insufficient for the deep ocean. Moreover, this
information is old and the methodology does not allow obtaining better details about the
distribution of the sediments. Therefore, this work proposed to make a new faciology map for
Pelotas Basin, in the continental shelf, continental slope and deep ocean. The map was
obtained through the interpolation of 1.694 superficial samples and provided 11 sedimentary
facies : Sand, Silt, Clay, Gravel, Gravelly Sediment, Mud, Sandy Mud, Silty Sand, Sandy Silt
and Clayey Sand. The continental shelf was submitted as sandy in its majority, with thin
sediments from the Patos Lagoon and La Plata River ,and gravelly sediments, that indicates
an old line of sea stabilization. In the continental shelf break, the gravelly sediments are in the
same depth of the maximum transgression in Pleistocene (150 meters). The thin sediments
indicate transitional environments in the Holocene. The slope is composed by muddy facies
and the sandy ones were probably deposited by gravity flows, which are typical in this region.
Thus, the faciology was influenced by the eustatic events of sea level in Quaternary, and as a
consequence, Pelotas Basin has a sedimentary surface of "relict" and "palimpsest" sediments.
The actual sedimentary contribution is small, the Patos Lagoon and La Plata River are the
only systems which provides modern terrigenous sediments for this area. Due to the limited
number of samples for the deep ocean, these work obtained the the faciology for the basin
only in the shelf and slope. For the future researches, the suggestion is to get a better detail of
this province, to support academy studies about the sedimentary process and identify areas
with mineral resources.
Key words: Pelotas Basin. Sedimentary Facies. Faciology Map. Quaternary.
v
Lista de Figuras
Figura. 1 - Ilustração do processo de separação dos continentes americano e africano,
formação do Oceano Atlântico Sul e das bacias sedimentares da margem continental
brasileira........................................................................................................................... 7
Figura 2 -. Mapa de localização da área de estudo........................................................... 8
Figura 3 - Províncias fisiográficas de uma margem continental passiva....................... 10
Figura 4 - Mapa das províncias fisiográficas da Bacia de Pelotas................................ 11
Figura 5 - Configuração da margem continental do Rio Grande do Sul em fase de regressão
marinha........................................................................................................................... 15
Figura 6 - Massas de ar que atuam no Brasil no verão e inverno.................................. 16
Figura 7 - Giro Subtropical do Atlântico Sul................................................................ 17
Figura 8 - Mapa com dados amostrais utilizados neste trabalho.....................................19
Figura 9 Diagrama triangular de classificação dos sedimentos Shepard (1952) modificado por
Schele (1973).................................................................................................................. 20
Figura 10 Dados de saída fornecidos pela ferramenta para a classificação dos sedimentos
segundo Shepard (1952) modificado por Schele (1973)............................ ................... 21
Figura 11 - Mapa faciológico proposto por Martins et al (1972)................................... 25
Figura 12 - Mapa textural correspondente ao trecho Torres- Chuí, proposto por Correa
(1987)............................................................................................................................. 26
Figura 13 - Mapa do diâmetro médio dos sedimentos proposto por Figueiredo & Tessler
(2004).............................................................................................................................. 27
vi
Figura 14 - Mapa com os prováveis locais de deposição de sedimentos relíquias........ 30
Figura 15 - Mapa de distribuição textural abrangendo a plataforma continental entre Torres
(RS) e Chuí (RS), proposto por Corrêa (1982).............................................................. 32
Figura 16 Mapa litológico para a plataforma continental e talude superior entre Torres e Chuí
proposto por Correa (1985)............................................................................................ 35
vii
Lista de Tabelas
Tabela 1- Taxas de variação dos níveis relativos do mar, tempo necessário para as respostas,
amplitudes envolvidas e as causas das variações................................................ 12
Tabela 2 - Fácies encontradas de acordo com a província fisiográfica........................... .....34
viii
Sumário
1. Introdução....................................................................................................................1
1. 1 Antecedentes..................................................................................................2
1. 2 Justificativa....................................................................................................4
2. Objetivos..................................................................................................................... 6
3. 1 Objetivo Geral............................................................................................... 6
3. 2 Objetivos Específicos.................................................................................... 6
3. Área de Estudo: Bacia de Pelotas............................................................................. 7
3. 1 Contexto Geológico.......................................................................................7
3. 1. 1 Províncias Fisíograficas................................................................. 9
3. 2 Eventos Eustáticos no Quaternário.............................................................. 11
3. 2. 1 Modelo evolutivo e consequências na sedimentação................... 13
3. 3 Clima e Características Oceanográficas...................................................... 16
4. Materiais e Métodos................................................................................................. 18
4. 1 Banco de Dados........................................................................................... 18
4. 2 Produção do mapa faciológico da Bacia de Pelotas.................................... 18
4. 2. 1 Padronização dos dados............................................................... 19
4. 2. 2 Classificação dos sedimentos e distribuição das fáceis............... 19
4. 2. 3 Base Cartográfica......................................................................... 22
5. Resultados e Discussões.............................................................................................23
5. 1 Fácies da Plataforma Continental................................................................ 23
5. 1. 1 Fácies Areia, Areia Siltosa e Areia Argilosa............................... 24
5. 1. 2 Fácies Cascalho e Sedimento Cascalhoso................................... 28
5. 1. 3 Fácies Lama, Lama Arenosa Silte e Silte Arenoso......................29
5. 2 Fácies do Talude Continental......................................................................32
5. 2. 1 Fácies Lama, Silte, Silte Arenoso e Lama Arenosa.....................33
5. 2. 2 Areia e Areia Siltosa.....................................................................34
6. Conclusões.................................................................................................................36
7. Sugestões para trabalhos futuros............................................................................37
8. Bibliografia................................................................................................................38
1
Introdução
O reconhecimento de fácies sedimentares marinha permite presumir uma combinação
de fatores que foram dominantes no momento de sua formação, tais como processos de
transporte, origem dos componentes e condições de sedimentação (Tinoco 1974). Neste
trabalho, o termo fácies se aplica a um deposito sedimentar superficial, no qual os sedimentos
apresentam a mesma granulometria, distinta dos demais em suas adjacências.
A cobertura sedimentar de uma bacia marítima está sujeita ao retrabalhamento por
eventos de eustasia e hidrodinâmica do local, respondendo a diversos eventos que são
responsáveis pelas mudanças em sua composição e distribuição. A forma, granulometria e a
disposição dos sedimentos, são resultantes da atuação de seu agente de transporte e estão
associados ao ambiente deposicional (Nichols 2009). Desta maneira, torna-se possível a
obtenção de uma descrição da dinâmica sedimentar pretérita ou atual em uma determinada
região de estudo, tendo como base a interpretação de sua faciologia.
Vários são os fatores que governam alterações na faciologia de uma bacia sedimentar
marítima. Processos sedimentares, suprimento sedimentar, clima, tectonismo, mudanças no
nível do mar, dentre outros, são responsáveis por essas mudanças, sendo a importância
relativa a cada um deles, característica do ambiente deposicional. Em ambiente marinho raso,
por exemplo, mudanças no nível do mar e fatores climáticos, exercem maior preponderância
em relação ao ambiente marinho profundo, no qual o tectonismo é o fator majoritário
(Reading 1979). Através das alterações climáticas, desenvolvem-se alterações no regime
energético de uma região, ocasionando eventos de erosão e deposição costeira que por
consequencia, altera a distribuição dos sedimentos ao longo do tempo geológico. Neste
âmbito, eventos eustáticos expuseram e submergiram grande parte das plataformas
continentais, ocasionando a formação de diversas fácies em função da exportação de
sedimentos de origem continental ao ambiente marinho.
A respeito da faciologia da margem continental do Rio Grande do Sul, a distribuição
sedimentar apresenta-se altamente influenciada pelos eventos transgressivos e regressivos que
ocorreram ao longo do Quaternário (Martins, Urien & Martins 2004). Neste período, o
retrabalhamento dos sedimentos, imposto pelas novas condições ambientais instaladas,
possibilitou o surgimento de diversos ambientes deposicionais, a fim de se atingir um novo
equilíbrio na dinâmica sedimentar. Os registros destes eventos podem ser constatados pela
ocorrência de sedimentos relíquia -que mantém suas características originais impostas pelo
2
regime sedimentar no momento de sua deposição- e palimpsestos- aqueles originalmente
relíquias que sofrem retrabalhamento pela dinâmica atual- que estão presentes na região de
estudo do presente trabalho (Martins et al 1972).
A representação espacial e a distribuição das fácies de uma bacia sedimentar marítima
podem ser visualizadas através de um mapa faciológico, o qual representa uma ferramenta
utilizada em estudos de caracterização de ambientes deposicionais. O presente trabalho teve
como objetivo a obtenção do mapa faciológico da porção brasileira da Bacia de Pelotas, a fim
de relacionar a disposição e composição das fácies com os eventos isostáticos no Quaternário.
Além disso, subsidiar estudos para o setor de petróleo e gás natural em bacias sedimentares
marítimas e atualizar as atuais descrições existentes na bibliografia.
1. 1 Antecedentes
Estudos com o propósito de descrever a cobertura sedimentar da plataforma
continental brasileira iniciaram-se pouco antes da década de 70, com o apoio do Conselho
Nacional de Pesquisas e da Marinha do Brasil, através da Diretoria de Hidrografia e
Navegação, junto com pesquisadores de diversas universidades. Primordialmente, a proposta
na época era obter uma faciologia simplificada, em um modelo básico, e que pudesse
subsidiar estudos futuros.
Na porção brasileira da Bacia de Pelotas, no segmento correspondente à margem
continental Sul Rio Grandense, as primeiras pesquisas iniciaram-se com Zembruscky (1967
apud Martins et al 1972), em domínio de plataforma continental. O autor constatou a presença
de uma faciologia predominantemente arenosa até os 60 metros de profundidade e fácies
argilo- arenosas e síltico- argilosas nas cotas batimétricas de 60 a 325 metros desde o Cabo
São Tomé até Rio Grande. Em seguida, Martins, Urien & Buttler (1967 apud Martins et al
1972), estudando a plataforma sul brasileira e a plataforma uruguaiana, reconheceram três
principais províncias faciológicas em direção offshore : arenosa, transicional mista e lamítica.
Enquanto que, Martins et al 1972, através da análise sedimentológica de 106 amostras de
fundo, reconheceram seis fácies sedimentares que recobrem a margem continental sul
riograndense e as representaram em um mapa faciológico, sendo elas:
a) Fácies Arenosa: que compõem a maioria da extensão da plataforma continental
interna, sendo interrompida em alguns trechos pelos sedimentos finos oriundos da Lagoa dos
Patos;
3
b) Fácies Platina: composta por sedimentos areno-lamíticos e lamas com ocorrência de
sedimento arenoso provenientes do Rio de La Plata, carreados por corrente de deriva
litorânea;
c) Fácies Patos: representa uma mistura entre sedimentos finos oriundos do deságüe da
Lagoa dos Patos e sedimentos arenosos da plataforma continental interna;
d) Fácies Biodetrítica: constituída de uma acumulação de carbonato de cálcio, areia
biodetrítica formada por conchas e/ou seus fragmentos e cascalho;
e)Fácies Transicional: formada por uma mistura de areia e sedimentos finos
transicionais, entre a fácies areia e a fácies talude;
f) Fácies Talude: composta por sedimentos lamíticos, silte- argilosos e argilo-sílticos.
Posteriormente, Martins, Villwock & Martins 1972, realizaram uma descrição
preliminar da distribuição faciológica da plataforma brasileira, dividindo-a em regiões, a fim
de facilitar sua caracterização. Segundo os autores, a plataforma sul é identificada pela
ausência de fácies biogênicas e desenvolvimento do aporte terrígeno, além da presença de
sedimentos finos na plataforma externa e sedimentos arenosos na plataforma interna.
Entretanto, a primeira descrição da faciologia de parte da área deste estudo, através de
um atlas, foi publicada por Martins & Urien (1977) e Martins & Corrêa (1996). Os primeiros
autores descreveram a região de plataforma continental do Estado do Rio Grande do Sul, e os
segundos, a morfologia e a cobertura sedimentar correspondente à região de plataforma
continental desde Cabo frio, Rio de Janeiro, até a Península Valdez, na Argentina. Porém,
estas produções foram realizadas com um número limitado de amostragens, além de um baixo
detalhamento das fácies.
Mais recentemente, Figueiredo & Tessler (2004), descreveram a topografia e a
composição do substrato marinho da região Sudeste-Sul do Brasil para efeitos de pesca de
fundo, dentro do programa Revizee Score-Sul. Tal descrição inclui as plataformas do Paraná,
Santa Catarina e Rio Grande do Sul, com amostragens concentradas na região da plataforma
continental e pouco concentradas na região de talude/oceano profundo, a qual foi descrita
quanto à composição e granulometria do sedimento.
Demais trabalhos realizados com o intuito de descrever a cobertura sedimentar
superficial da área de estudo em região de plataforma continental foram realizados por Corrêa
(1984), Corrêa (1987), Correa (1982), Francisconi (1984), Martins, Urien &Martins (1974),
Martins & Urien (1977), Martins et al (1985), Martins, Martins & Urien (2003), Martins,
Martins & Urien (1978), Martins, Villwock & Martins (1972), Martins, Urien & Butller
4
(1972) e Urien & Martins (1974). Em região de talude, as pesquisas para a Bacia de Pelotas
foram realizadas até então por Correa (1984 e 1987).
Sendo assim, é possível constatar que a maioria dos estudos realizados estão
concentrados em região de plataforma continental, e que há uma carência de uma
representação mais detalhada das regiões de talude/oceano profundo, províncias fisiográficas
representadas neste trabalho. Além disso, o número de amostras e a metodologia utilizada
pelos autores citados não permite grande refinamento quanto á composição e disposição das
fácies na bacia, sendo as mesmas apresentadas de maneira genérica e simplificada.
1. 2 Justificativa
A obtenção de mapas faciológicos mais detalhados e com dados recentes, têm sido
cada vez mais importante. A distribuição das fácies sedimentares superficiais em uma bacia
marítima é requisitada em estudos ambientais como EIA/RIMA, estudos estes que são suporte
ao setor de petróleo e gás (a fim de se conhecer a estabilidade do fundo) e outros recursos
minerais.
A energia de uma bacia sedimentar pode ser inferida, apoiada a outros estudos, através
da granulometria dos sedimentos, uma vez que a hidrodinâmica atua na distribuição da fração
fina e grosseira dos grãos (Tinoco 1972). Para a indústria de minérios, incluindo-se petróleo e
gás, o conhecimento detalhado da região na qual se deseja a produção ou exploração de
recursos energéticos, é indispensável, fazendo-se necessária nas fases de planejamento e
instalação das estruturas submarinas. Além disso, em estudos preliminares, a fim de se
verificar o potencial de exploração, a faciologia condiz com o histórico evolutivo de uma
bacia sedimentar, indicando processos e eventos determinantes na formação de recursos.
Em alguns casos, grandes depósitos de exploração de areia para a construção civil
além de minerais pesados com valor econômico, podem ser identificados em mapas
faciológicos, sendo complementados com a pesquisa sísmica e amostragem geológica.
Segundo Silva 2000, a formação de pláceres marinhos (acumulações de minerais pesados),
estão associados aos eventos de eustasia que ocorreram ao longo do Quaternário e aos
processos de transporte, erosão e deposição dos sedimentos, fenômenos que podem ser
identificados a partir da análise da distribuição superficial dos sedimentos.
Em termos acadêmicos, mapas de distribuição dos sedimentos superficiais subsidiam
estudos complementares a respeito da geologia das bacias marítimas. Estudos
5
paleogeológicos, estratigráficos e litológicos são apoiados por este tipo de pesquisa, o que
contribui para um conhecimento mais abrangente e detalhado da zona marítima exclusiva
brasileira.
Além de sua utilização em estudos ambientais e nas atividades do setor de exploração
de minérios, um mapa faciológico representa uma ferramenta complementar para a
identificação de áreas sensíveis a possíveis impactos aos organismos bentônicos. Estes
organismos podem habitar a cobertura superficial das bacias marinhas ou a parte interna das
camadas sedimentares (Garrison 2010), sendo diretamente afetados por qualquer perturbação
ocasionada no fundo marinho. A composição, abundância, riqueza e diversidade de suas
espécies estão diretamente relacionadas com a heterogeneidade do substrato. Capitoli &
Bemvenutti (2006), analisando a distribuição de macroinvertebrados bentônicos na região de
plataforma externa e talude, entre os municípios de Mostardas e Chuí, constataram uma
correlação entre a faciologia e associações de organismos bentônicos. Assim é possível a
elaboração de estratégias e medidas mitigatórias (ou compensatórias) para atividades de
exploração mineral, uma vez que a distribuição das fácies fornece indícios dos locais mais
vulneráveis aos impactos a serem sofridos por estes organismos, auxiliando nos estudos de
licenciamento ambiental.
Estudos geofísicos também são subsidiados e correlacionados aos mapas de faciologia
do fundo. O sinal de retorno ao longo da propagação do som na coluna d’água, gerado por
equipamentos de aquisição sísmica (rasa ou profunda), permite a classificação dos
sedimentos, em função das diferentes características do sinal de retorno. Para a navegação, ao
longo da aquisição de dados sísmicos, a cobertura sedimentar da bacia pode ser
imediatamente relacionada com esta informação, auxiliando o reconhecimento de feições e
depósitos sedimentares, além conferir segurança às manobras.
Portanto, a proposta deste trabalho contribui não somente com os estudos ambientais
oferecidos ao Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e Recursos Naturais (IBAMA)- órgão ao
qual compete o licenciamento das atividades offshore- como também permitirá a visualização
e o detalhamento da cobertura sedimentar superficial da Bacia de Pelotas, servindo como base
á estudos futuros.
6
2. Objetivos
2. 1 Objetivo Geral
Obter uma representação espacial das fácies sedimentares superficiais da porção
brasileira da Bacia de Pelotas, através de um mapa faciológico, nos domínios de plataforma
continental, talude e oceano profundo.
2. 2 Objetivos Específicos
Determinar as diferenças entre a distribuição faciológica obtida e aquela
existente na literatura;
Discutir a distribuição das fácies em função dos eventos eustáticos no
Quaternário;
Propor um novo mapa faciologico para a Bacia de Pelotas.
7
3. Área de estudo: Bacia de Pelotas
3. 1 Contexto Geológico
As bacias sedimentares marítimas brasileiras tiveram origem com o rompimento da
massa continental Gondwana, com conseqüente separação dos continentes sul-americano e
africano e formação do Oceano Atlântico Sul, processos estes iniciados no Mesozóico (Figura
1). A ruptura foi caracterizada por riftes que evoluíram até originarem as bacias sedimentares
da margem equatorial e da margem passiva (bacias transformantes e divergentes). Mackezie
(1978 apud Mohriak 2003) propôs um modelo evolutivo para a formação das bacias da
margem continental e do Oceano Atlântico, seguindo as seguintes fases: estiramento e
afinamento da crosta e litosfera na fase rifte, e em seguida, uma fase de subsidência termal.
Figura 1- Ilustração do processo de separação dos continentes americano e africano, formação do
Oceano Atlântico Sul e das bacias sedimentares da margem continental brasileira (Mohriak 2003).
8
A Bacia de Pelotas é a área de estudo deste trabalho, e está localizada na da margem
continental leste brasileira. Em relação à localização, seu limite norte ocorre com a Bacia de
Santos, através do Alto de Florianópolis e ao Sul com o Uruguai, através do Alto do Polônio.
A bacia possui área de aproximadamente 25000 km2 até a cota batimétrica de 3.000m de
profundidade (Figura 2) (Mohriak 2003; Bueno et al 2007; Dias et al 1994).
Figura 2- Mapa de localização da área de estudo
Segundo Asmus & Porto (1972), seu preenchimento é composto por sedimentos
clásticos e transicionais. A porção rasa da bacia possui 3.000m de pacote sedimentar e
Barbosa, Rosa & Ayup-Zouain, (2008) reconheceram três depocentros na região de oceano
profundo com espessuras de 6.000, 7.000 e 8.000 metros, na direção norte-sul. Mas
atualmente já é sabido que ocorre um pacote sedimentar de mais de 10.000m de espessura na
bacia. Sua formação pode ser segmentada em três fases de evolução tectônica (Mohriak
2003), descritas a seguir.
Megassequencia Pré-Rifte: com sedimentos vulcânicos do Paleozóico e
Mesozóico da Bacia do Paraná. Segundo Bueno et al 2007, esta bacia atua não somente
como embasamento para Bacia de Pelotas, mas também como fonte de sedimentos
clásticos;
9
Megassequencia Sinrifte: composta por comglomerados com fragmentos de
basalto, constituindo a Formação Cassino, assentada sobre rochas vulcânicas da Formação
Imbituba.
Megassequencia transicional: a qual inclui evaporitos da Formação Ariri,
presente apenas na plataforma de Florianópolis.
3. 1. 1 Províncias Fisiográficas
Assim como nas margens continentais do Atlântico, as províncias fisiográficas
inseridas na margem continental brasileira são as seguintes: Plataforma continental, Talude e
Sopé Continental (ou Elevação Continental) (Figura 4). A margem continental sul do Brasil,
na qual a área de trabalho desta pesquisa está inserida (Figura 5), apresenta morfologia regular
e homogênea, sendo classificada como margem passiva, na qual a sedimentação é o fator
principal que condiciona o relevo (Zembruscky et al 1972). Neste contexto, segundo Martins,
Urien & Butler 1972, a plataforma continental da área de estudo apresenta relevo suave e
largura de 130-160 km, com a presença de sand waves, além de canais associados com
ambientes fluviais antigos, alguns conectados com canyons submarinos e a região de quebra
situa-se aos 160 metros de profundidade. Os mesmos autores classificam a plataforma do Rio
Grande do Sul como receptoras de pequenas contribuições de sedimentos terrrígenos, sendo
recoberta por sedimentos depositados em ambiente pretérito, estando em desequilibro com as
condições atuas, sendo, portanto relíquias, além daqueles que estão sendo retrabalhados pela
dinâmica atual (palimpsest). Especificamente no trecho de Florianópolis (SC) até o município
de Mostardas (RS), a região de plataforma continental apresenta-se estreita e homogênea. De
Mostardas em direção sul, até o Chuí, a mesma torna-se mais ampla e caracterizada por
paleocanais , além de bancos arenosos.
10
Figura 3- Províncias fisiográficas de uma margem continental passiva. Adaptado de Press et al (2006).
O talude continental é uma feição de acentuado declive (1: 40) que se inclina em
direção ao oceano profundo, em profundidades de até 3.000 metros. Na base do talude, pode
ser encontrada uma feição tipicamente deposicional, o Sopé ou Elevação Continental,
localizada entre 3.000 e 5.000 metros de profundidade. Sua característica é a presença de
sedimentos terrígenos carreados por processos gravitacionais. Na área de estudo, o talude se
estreita entre o Alto de Torres e o Cone do Rio Grande, com largura de 40 km, com presença
de canyons em toda sua extensão. O Sopé Continental apresenta-se entre 2.700 e 3.500 metros
de profundidade e na altura da cidade de Porto Alegre esta feição possui entre 300 e 400 km
de largura (Tessler & Mahiques 2000; Zembruscky et al 1972).
11
Figura 4- Mapa das províncias fisiográficas da Bacia de Pelotas modificado por Urien &
Martins (1978 apud Barbosa, Rosa & Ayup-Zouain 2008).
3. 2 Eventos Eustáticos no Quaternário
O período Quaternário está inserido na Era Cenozóica e é dividido em duas Épocas:
Pleistoceno e Holoceno. O Pleistoceno pode ainda ser segmentado nas Idades Superior,
Médio e Inferior e teve uma duração correspondente a 180 vezes a do Holoceno, que tem
duração aproximada de 10.000 anos. Os eventos mais marcantes deste período são os
sucessivos eventos de glaciação e de mudanças no nível relativo do mar. Tais alterações
(Tabela 1) podem ocorrer em função da alteração do volume das bacias oceânicas, tectonismo
(isostasia) ou por alterações climáticas, que resultam em variações reais do nível marinho
(eustasia).
12
Tipos Δ N.M.por ano Tempo para resposta Amplitude Causas
a ˂ 0,1 mm 103 a 107 anos 200m Tectônica de placas
(Taxas variáveis)
b 0,1 a 1mm 102 a 105 anos 100m Glaucioeustasia
(Acresção ou fusão de geleira)
c ˂ 1 103 a 10
4 anos 5m Hidroisostasia
(Sobrecarga de água de degelo)
d ˂ 0,2mm 500 a 5.000 anos 2m Efeiro "estérico"
(Contração e expansão térmicas)
e ˃ 1mm 1 a 100 anos 50 cm Efeitos climáticos e oceânico
(Pressão, efeito de Coriolis etc.)
Tabela 1- Taxas de variação dos níveis relativos do mar, tempo necessário para as respostas,
amplitudes envolvidas e as causas das variações (Suguio 2010).
Segundo Suguio et al (1985), as mudanças no nível dos continentes (eventos
isostáticos) podem ser ocasionadas pelos seguintes fatores:
Movimentos Tectônicos, em função de abalos sísmicos, acarretando
movimentos horizontais ou verticais na crosta terrestre, de longa ou curta duração;
Variações de carga em função da formação ou desaparecimento das calotas
glaciais, erosão dos continentes e acumulação de depósitos em bacias sedimentares, e
transgressões e regressões sobre as plataformas continentais;
Deformação do geóide continental, o qual representa a referência atual.
O mesmo autor atribui às alterações do nível do mar a modificações do volume total
das bacias oceânicas decorrentes do tectonismo (tectono-eustasia), ás variações do volume das
águas dos oceanos devido á glaciações e deglaciações e ás deformações da superfície dos
oceanos. Vieira 1981 e Suguio et al 1985 descrevem as evidências destas mudanças :
Evidências geológicas: existência de antigas linhas de costa submersas,
caracterizadas pela presença de sedimentos marinhos grosseiros dispostos de forma linear,
formados em ambiente praial pretérito, além de afloramento de depósitos característicos de
ambiente marinho em continente, a exemplo dos beach rocks na costa nordeste do Brasil ;
Evidências biológicas: presença de incrustações de organismos marinhos como
vermitídeos, conchas e ouriços do mar em locais acima do qual os mesmos habitam
atualmente;
13
Evidências pré-históricas: existência dos sambaquis- depósitos feitos pelo
homem, constituídos materiais orgânicos- em atuais planícies costeiras (Martin et al 1984
apud Suguio et al 1985).
3. 2. 2 Modelo evolutivo e consequências na sedimentação
Os efeitos das alterações no nível do mar no contexto geológico das bacias
sedimentares marítimas podem ser constatados através da mudança nos padrões sedimentares,
bem como no surgimento de novos ambientes deposicionais.
Segundo Suguio (2010), os eventos de subida e descida no nível do mar ocorreram em
velocidades altas, em termos geológicos, ao longo de 10.000 anos houve uma subida de mais
de 100 metros, o que corresponde a uma taxa de mais de 1 cm /ano. Assim, o regime
sedimentar foi modificado e houve a deposição de sedimentos marinhos em fase de
transgressão marinha, a fim de se atingir um novo equilíbrio.
Nos novos ambientes que surgiram, as fácies sedimentares foram caracterizadas em
função da velocidade de ascensão do nível do mar e de soterramento pelos sedimentos.
Ikeda (1964 apud Suguio 2010), denomina Vnm a velocidade de subida do nível do mar e Vs
a velocidade de sedimentação e reconhece três eventos:
a) Vnm maior que Vs: transgressão marinha;
b) Vnm aproximadamente igual a Vs: estabilidade;
c) Vnm menor que Vs: regresão marinha.
Em (a), serão desenvolvidos vales afogados e a sedimentação marinha estará atuante.
Em (b), ocorrerá a deposição de sedimentos praiais e deltaicos na linha de costa e o último
evento (c) é caracterizado pela sedimentação fluvial em direção ao mar. Desta maneira, as
mudanças no nivel do mar no Quaternário foram os principais fatores que condicionaram a
evolução da plataforma continental brasileira (Mahiques et al 2010).
Na área correspondente ao trecho entre o município de Torres e Chuí (parte
integrante da aérea de estudo deste trabalho), ocorrem evidências dos eventos descritos
acima. Foram reconhecidas escarpas com vertentes acentuadas, que indicam antigas linhas
do nível do mar (Suguio 2010). Assim, Corrêa (1984), propôs um modelo evolutivo no
período Quaternário Superior, dividido nas seguintes etapas:
14
Máximo Glacial (Mais de 16.000 anos atrás): Neste período, o nível relativo do
mar estava 130 metros abaixo do atual e a maioria das plataformas continentais estavam
emersas e submetidas á intensa erosão. Nesta província fisiográfica, os rios corriam
tranportando sedimentos e depositando-os na borda da plataforma, que se encontrava
submersa (Figura 6). Durante a fase Wisconsiniana foram depositados sedimentos
progradantes e na parte sul da área de estudo, sedimentos fluviais. O autor constatou essas
deposições através da análise de testemunhos em plataforma e talude. Assim, a linha de costa
que representa a estabilização desta fase é composta por areia fina intercalada com areia
média, de suprimento terrígeno (Correa 1990, apud Suguio 1999).
Transgressão Holocênica (15.000 á 6.000 anos atrás): Período no qual houve
ascensão do nível do mar, com conseqüente migração da linha de costa. Houveram duas
estabilizações, nas isóbatas de 110 e 60 metros, nas quais ocorreu a deposição de sedimentos
finos. Nesta época, houve a formação dos depósitos praiais através do retrabalhamento dos
depósitos pleistocênicos. Além disso, os sedimentos finos oriundos do aporte fluvial
depositavam-se em áreas mais profundas.
Final da Transgressão Holocênica (6.000 anos atrás até o presente): Nesta fase,
houve a continuação da deposição das areias transgressivas e sedimentos finos de plataforma.
A estabilização do nível do mar permitiu a formação de feixes de restinga inicialmente
conectados a banco submarinos. Tais feições migraram até a planície costeira atual e os
estágios de regressão ficaram expostos aos processos erosivos, fornecendo sedimentos para a
formação da barreira múltipla da Laguna dos Patos (Figura 7). Assim, encerrou-se o
suprimento de sedimentos finos para a plataforma, uma vez que o aporte fluvial era retido no
corpo lagunar.
15
Figura 5 - Configuração da margem continental do Rio Grande do Sul em fase de regressão
marinha (Martins et al 2005).
16
3. 3 Clima e Características Oceanográficas
A região sul do Brasil, na qual a área de estudo desta pesquisa está inserida, apresenta
clima subtropical úmido, com chuvas bem distribuídas e estações bem marcadas. A região
está sujeita á atuação da Massa tropical Atlântica no verão, e influência da Massa Polar
Atlântica no período de inverrno (Figura 8).
Figura 6- Massas de ar que atuam no Brasil no Verão e Inverno. mTa: Massa Tropical
Atlântica; mPa: Massa Polar Continental. Disponível em: Geoblogueiro
O Oceano Atlântico Sul está submetido ao regime do Giro Subtropical do Atlântico
Sul (Figura 9), o qual controla o clima e caracteriza a circulação oceanográfica da região
(Seeliger & Odebrecht 1998). Este giro é limitado ao norte pela Corrente Sul Equatorial
(CSE) e ao sul pela corrente do Atlântico Sul (CAS).
A respeito da hidrodinâmica superficial, tratando-se do modelo de circulação global,
ao se aproximar da costa brasileira a CSE bifurca-se, formando duas correntes: Corrente
Norte do Brasil (CNB), que flui em direção norte e a Corrente do Brasil (CB) que flui em
direção sul até a região de encontro com a Corrente das Malvinas (CM). A CB percorre toda
costa brasileira entre 200 e 800 metros de profundidade e por volta dos 30° S e 40° S, esta
corrente encontra a CM, caracterizando a Confluência Brasil Malvinas (CBM) (Cataldi et al
2010) e formando a Água Central do Altântico Sul (ACAS).
17
No âmbito da circulação de fundo para a Bacia de Pelotas, ocorre a Água
Intermediária Atlântica (abaixo da ACAS) e a Água Profunda do Atlântico Norte (APAN),
formada no hemisfério norte, como sugere seu nome, e ainda a Água Antartica de Fundo
(AAF), que têm sua formação no continente Antártico.
Figura 7- Giro Subtropical do Atlântico Sul. Peterson & Stramma (1991).
18
4. Materiais e Métodos
4. 1 Banco de Dados
O banco de dados deste trabalho consistiu de 1695 amostras de sedimento coletadas na
Bacia de Pelotas entre os anos de 1967 e 2009, através de cruzeiros oceanográficos realizados
por universidades federais, estaduais, pela Diretoria de Hidrografia e Navegação (DHN) e
pelo projeto de Reconhecimento Global da Plataforma Continental Brasileira (REMAC). Os
dados foram obtidos através do banco de dados do Laboratório de Oceanografia Geológica da
FURG e do Banco de Dados Ambientais para a Indústria do Petróleo (BAMPETRO). As
amostras estavam descritas em tabelas no Excel, com informações a respeito da localização
geográfica (coordenadas e datum de aquisição dos dados) e a porcentagem de areia, cascalho,
silte e argila por amostra, obtida através de análise granulométrica em laboratório pelas
entidades citadas. Nesta pesquisa, foram utilizadas amostras representativas da cobertura
sedimentar superficial da bacia, ou seja, os 20 primeiros centímetros da coluna sedimentar em
uma área na qual representa um levantamento de todos os dados disponíveis para a obtenção
do mapa faciológico da bacia. Sendo assim, o mapa contemplou a porção brasileira da Bacia
de Pelotas, nas regiões da plataforma continental e talude, até a cota batimétrica de 3.000
metros de profundidade (Figura 10).
4. 2 Produção do mapa faciológico da Bacia de Pelotas
4.2.1 Padronização dos dados
Na primeira etapa da produção do mapa faciológico da bacia, foi realizada uma
padronização do banco de dados existentes no que diz respeito ao formato numérico de seus
descritores, além da filtragem de dados com informações idênticas sobre um mesmo local.
Esta etapa se fez necessária para a inserção dos dados no software Arcgis 9.3 ® da Esri,
dentro da plataforma Arcmap, no qual o mapa foi gerado. Das amostras que se apresentavam
com as mesmas informações geográficas (latitude e longitude) e porcentagens de silte areia e
argila, permaneceu apenas uma delas.
19
Figura 08- Mapa de localização dos dados amostrais utilizados neste trabalho.
4. 2. 2 Classificação dos sedimentos e distribuição das fácies
Os dados disponibilizados para este trabalho já continham uma classificação
granulométrica para cada amostra. A metodologia seguida assumiu uma nova classificação, a
fim de eliminar possíveis erros na distribuição das fácies encontradas, uma vez que os dados
partiram de fontes diferentes e não se tem registro da metodologia utilizada na determinação
granulométrica das amostras. Assim, após a padronização dos dados, seguiu-se a fase de
classificação do sedimentos superficiais da bacia e obtenção da sua distribuição espacial.
A classificação granulométrica foi obtida através da ferramenta USGS Sediment Tool,
que proporciona a classificação de sedimentos do fundo oceânico. Seu funcionamento requer
20
a utilização de uma layer de pontos, contendo as porcentagens de areia, cascalho, silte e argila
por amostra ou quatro imagens tipo raster que representem a porcentagem de cada fração
granulométrica na bacia em estudo (O'Malley 2007). A ferramenta obtem, apartir destas
informações, a classificação dos sedimentos segundo Folk (1954, 1974 apud O'Malley 2007)
ou Shepard (1954), modificado por Schlee (1973) e através de métodos de interpolação, a
distribuição espacial dos sedimentos.Os dados de saída da ferramenta, ao final da
classificação, são apresentados na Figura 12.
Para o mapa faciológico produzido neste trabalho, os sedimentos superficiais da Bacia
de Pelotas foram classificados de acordo com Shepard (1954) modificado por Schlee (1973)
(Figura 11), seguindo a metodologia descrita em O'Malley (2007), assim como para a
obtenção da distribuição espacial das fácies, com o método de interpolação Natural Neighbor.
Figura 9 - Diagrama triangular de classificação dos sedimentos Shepard (1952) modificado por Schele
(1973). Adaptado de O'Malley (2007).
21
Figura 10 - Dados de saída fornecidos pela ferramenta para a classificação dos sedimentos segundo
Shepard (1952) modificado por Schele (1973). Fonte: O'Malley (2007).
22
4. 2. 3 Base Cartográfica
No desenvolvimento do mapa faciológico, foi utilizado o Datum WGS 84 e sistema de
coordenada geográfica em graus decimais (latitude e longitude) em toda sua base cartográfica.
O arquivo em formato shapefile que corresponde ao limite da Bacia de Pelotas foi
obtido junto do Banco de Dados de Exploração e Produção da Agência Nacional do Petróleo
(BDEP/ANP). O mapa político do Brasil, bem como a batimetria foram adquiridos junto a
FEPAM- RS e ao Laboratório de Oceanografia Geológica da FURG respectivamente.
23
5. Resultados e Discussão
Na distribuição da faciologia da Bacia de Pelotas (Apêndice A) os sedimentos foram
classificados de acordo com o diagrama de Shepard (1954) modificado por Schlee (1973)
(Figura 11) o qual fornece uma classificação descritiva dos sedimentos permitindo uma
análise da composição faciológica do local, além de correlações com seu histórico evolutivo.
Nesta classificação são utilizadas frações areia, silte, argila e cascalho para a determinação do
sedimento. Assim, foi possível identificar 11 fácies na bacia, sendo elas: Areia, Areia Siltosa,
Areia Argilosa, Cascalho, Sedimento Cascalhoso, Silte, Silte Arenoso, Argila, Argila
Arenosa, Lama e Lama Arenosa.
Em função da carência de dados disponíveis para a caracterização da faciologia da
bacia como um todo, este trabalho descreveu a cobertura sedimentar da área de estudo em
ambiente de plataforma continental, talude e parte da elevação continental. Além disso, a
ausência de informações necessárias para a aplicação da metodologia (datum de aquisição dos
dados ou porcentagem de areia, silte e argila por amostra) ocasionou o descarte de dados
existentes em parte margem continental de Santa Catarina, em especial na plataforma
continental, área integrante da Bacia de Pelotas.
As fácies encontradas no mapa faciologico da bacia encontram-se distribuídas de
acordo com os eventos isostáticos que ocorreram ao longo do quaternário. Neste trabalho,
uma discussão é abordada a seguir sobre as fácies encontradas e suas origens de acordo com a
província fisiográfica na bacia e esta relação pode ser visualizada na Tabela 2.
5.1 Fácies da Plataforma Continental
Os regimes sedimentares da plataforma continental Atlântica da America do Sul
apresentam- se bastantes variados e são produto das oscilações do nível do mar. A plataforma
externa do Rio Grande do Sul e também de Buenos Aires, são classificadas por Martins,
Urien & Butler (1972) como receptoras de pequena contribuição atual de sedimentos, além de
constarem daqueles oriundos de um ambiente anterior que estão sendo trabalhados pela
hidrodinâmica atual. As fácies encontradas neste estudo que abrangem esta província estão
descritas a seguir.
No setor Norte da bacia, constatou-se a ocorrência de sedimentos finos, de
granulometria silte e argila, com a ocorrência de areia, representados pelas fácies Areia
24
Siltosa, Areia Argilosa, Lama Arenosa e Silte Arenoso. Ao sul, na fácies Areia ocorre a
presença de sedimentos finos na desembocadura da Lagoa do Patos, além de núcleos de
Sedimento Cascalhoso e presença pontual da Fácie Cascalho. Em toda a extensão da bacia,
entretanto, nas profundidades de 75 e 100 metros, a fácie Lama apresenta-se dominante, desde
o setor norte. Porém, ao extremo sul, nestas cotas, ocorre a presença da fração areia
representadas pelas fácies Areia Siltosa, Areia e Sedimento Cascalhoso.
5.1.1 Fácies Areia, Areia Siltosa e Areia Argilosa
Em conformidade com diversos estudos realizados na Bacia de Pelotas, entre eles
aqueles obtidos por Urien & Martins (1974), Martins et al (1972), Martins, Urien & Butler
(1972), Martins, Martins & Urien (2003) e Francisconi et al (1974),o mapa faciológico
obtido nesta pesquisa caracteriza a região de plataforma continental interna como
predominantemente arenosa. Porém diferentemente da faciologia descrita por Martins et al
(1972) (Figura 13), Martins & Correa (1996) e Corrêa (1987) (Figura 14), a fácie Areia não
apresenta-se de forma homogênea em toda plataforma interna. Há ocorrência de sedimentos
finos como silte e argila no setor norte, além da ocorrência de sedimentos cascalhosos na
altura da Lagoa Mangueira. Neste trabalho, foi possível perceber que a fácie ocorre como uma
faixa estreita deste o estado de Santa Catarina e torna-se mais larga em direção ao sul,
ocorrendo também na quebra da plataforma ao norte e ao sul da bacia, na cota batimétrica de
200 metros. Esta distribuição também pode ser identificada na pesquisa obtida por Figueiredo
& Tessler (2004) (Figura15).
A origem da fácie Areia está associada aos eventos sucessivos de subida e descida do
nível do mar. Durante o período de regressão marinha pleistocênica , no qual a plataforma
encontrava-se exposta, houve o desenvolvimento vários ambientes como deltas, rios,
estuários, marismas e linhas de praia nesta região. Com a transgressão holocênica, todo o
sedimento que havia na planície pleistocênica foi remobilizado e redistribuído, originando
uma plataforma continental com cobertura sedimentar relíquia (Figura 11 e 16). Estes
sedimentos são caracterizados por serem oriundos de ambientes deposicionais diferentes dos
quais se encontram atualmente, ou seja, encontram-se em desequilíbrio com as condições
hidrodinâmicas e sedimentológicas atuantes (Martins, Martins & Urien 1978). Assim, a fácies
areia é relíquia e esse sedimento somente é remobilizado em menores profundidades pela
hidrodinâmica da bacia, ajustando- se ás novas condições, formando o prisma arenoso
25
moderno (Martins, Martins & Urien 2003; Urien & Martins 1974; Martins, Urien & Butler
1972).
Figura 11- Mapa faciológico proposto por Martins et al 1972.
As fácies Areia Siltosa e Areia Argilosa foram encontradas nesta pesquisa nos setores
externo e interno da plataforma continental, entre as cotas batimétricas de 25 e 150 metros,
estando associadas á ambientes deposicionais de transição, lagunares, deltaicos e estuarinos.
A regressão pleistocênica permitiu que sedimentos finos e areias carreados por meio destes
ambientes, fossem depositados na atual plataforma continental (Martins, Urien & Martins
2005). A cota batimétrica de 150 metros apresentou a ocorrência destas fácies em uma
disposição quase linear, em meio á sedimentos mais grosseiros (Fácies Sedimento Cascalhoso
26
e Areia) e lamosos (Fácies Lama e Lama Arenosa) deste o norte até a porção sul da bacia.
Segundo (Martins et al 1978, apud Martins et al 1985), esta cota marca a regressão máxima
do nível marinho no Quaternário. Tal afirmativa explica a presença de sedimentos arenosos
encontrados nesta região, na qual os mesmos não chegariam atualmente pelo transporte atual
realizado pelas correntes. Assim, sua disposição é indício das fases transicionais regressivas e
transgressivas marinhas, nas quais as fácies Areia Siltosa e Argilosa foram depositadas.
Figura 12- Mapa textural correspondente ao trecho Torres- Chuí, proposto por Correa (1987).
27
Figura 13 - Mapa do diâmetro médio dos sedimentos proposto por Figueiredo & Tessler
(2004).
28
5.1.2 Fácie Cascalho e Sedimento Cascalhoso
A fácie Cascalho se restringiu á uma ocorrência pontual, ao sul da bacia em
profundidades menores que 25 metros, em maior quantidade e entre 25 e 50 metros. A fácie
Sedimento Cascalhoso encontra-se ao redor da fácie Cascalho, formando núcleos na
plataforma interna sul e norte, na qual ocorreu também na forma de manchas. Foi constatada
também a presença desta fácie de forma linear e paralela a costa, tanto no setor interno,
quanto no externo. Na cota batimétrica de 150 metros, a mesma é interrompida por
sedimentos finos em direção sul, sendo notável novamente na altura da Lagoa Mangueira,
estando de acordo com os estudos obtidos por Martins, Martins &Urien (2003) e Martins et al
(2005). Porém em estudos mais antigos, como em Martins& Corrêa (1996) e Corrêa et al
(1977),esta fácie não foi encontrada na região em questão.
Neste trabalho, a presença de sedimento cascalhoso e cascalho associado á facie Areia
é reconhecido por Martins, Martins & Urien (2003), que estudando parte da plataforma rio
grandense, uruguaia e argentina, afirmam a existência destes de sedimentos mais grosseiros e
com conteúdo biogênico (fragmentos de conchas ou conchas inteiras). Martins et al (2005)
constataram a ocorrência de areia bioclástica e cascalho na plataforma interna do Rio Grande
do Sul, Uruguai e Buenos Aires, tendo origem em areias e bioclasticos retrabalhados através
de antigas linhas de praia, sendo portanto sedimentos palimpsésticos, (relíquias trabalhados
pela hidrodinâmica atual).Tal afirmativa condiz com a disposição praticamente linear da
fácies Sedimento Cascalhoso nas regiões rasas da costa ao sul da bacia, até a cota de 50
metros, encontradas nesta pesquisa. Além disso, os autores também descrevem a ocorrência
de areia com conteúdo bioclástico, atribuindo sua origem ao retrabalhamento recente em
águas rasas costeiras. Segundo Corrêa (1987), estes sedimentos são altamente fragmentados e
arredondados, e sua formação está associada aos eventos de estabilização do nível do mar.
Desta maneira, é possível afirmar que a presença da fácies Sedimento Cascalhoso na
região de quebra da plataforma, obtida neste novo mapa para a Bacia de Pelotas, indica uma
antiga linha de praia, corroborando com a afirmativa de Martins et al (1978), apud Martins et
al (1985). Na plataforma interna e média, a fácies representa antigas linhas de estabilização do
nível do mar, nas proximidades da isóbata de 50 metros, coincidindo com estudo realizado
por Marins, Martins & Urien (2003).
29
5.1.3 Fácies Lama, Lama Arenosa Silte e Silte Arenoso
A fim de facilitar a visualização e interpretação das fácies da Bacia de Pelotas, a fácies
Lama foi assim classificada como uma representação das fácies Argila- Siltosa e Silte
Argiloso, uma vez que "lama" é o termo concedido para a mistura de sedimentos de
granulometria silte e argila. Esta fácie ocorreu entre as cotas batimétricas de 50 e 150 metros,
de acordo com os mapas obtidos por Corrêa et al (1977), Corrêa (1987) e Martins & Corrêa
(1996), sendo interrompida em vários trechos pela fácie Lama Lrenosa, Areia Siltosa, Areia e
Sedimento Cascalhoso ao sul. Porém, neste novo mapa proposto para a Bacia de Pelotas, a
fácie ocorre na forma de manchas sendo a exceção, um poço de lama, localizado na altura da
Lagoa Mangueira. Nos mapas descritos pelos autores citados anteriormente, a fácie Lama é
distribuída paralelamente à costa, na forma de depósitos quase lineares. Constatou-se ainda,
nesta pesquisa a presença de silte arenoso associado a esta fácie em forma de núcleos
distribuídos de forma esparsa, além de estar cercada pela fácie Lama Arenosa em quase toda
sua extensão.
A ocorrência de sedimentos finos na plataforma foi constatada nos trabalhos de
Martins, Urien & Butler (1972), Corrêa (1987) (Figura 14) e Corrêa (1982) (Figura 17). Os
autores afirmam que a presença destes sedimentos deve-se á regressão marinha, no momento
em que a drenagem da Terras Altas e Baixas do Rio Grande do Sul, trazida pelo aporte
fluvial, chegava até a plataforma interna, formando centros de deposição. Correa (1982)
classifica a plataforma norte, média e externa, no trecho que abrange Torres e Rio Grande,
como transgressiva, em função do sedimento lamoso presente (Figura 17). O autor atribui à
interrupção desta fácie em direção sul á submissão da área ao evento de regressão
pleistocênica, seguida da contribuição holocênica, que mascarou os sedimentos finos pré-
existentes no local.
De acordo com o mapa de distribuição dos sedimentos para a plataforma do Rio
Grande do Sul de Corrêa (1987) (Figura 14), a fácies lamosa localizada na altura da Lagoa
Mangueira (poço de lama), em plataforma interna, recobre uma extensão arenosa e sua origem
está relacionada com os sedimentos provenientes do Rio La Plata transportados por deriva
litorânea, caracterizando assim, uma contribuição moderna. No trabalho de Martins et al
(1972), esta fácie é denominada Platina, a qual é composta por sedimentos areno- lamíticos e
lamas com incidência de areia (Corrêa 1987).
30
Figura 14- Mapa com os prováveis locais de deposição de sedimentos relíquias segundo
Rocha, Milani, Santana & Cavalcanti (1978, apud Martins, Martins & Urien 1978).
31
Segundo Martins, Urien & Martins (2005), as duas áreas que apresentam lamas de
plataforma de forma mais marcante é a plataforma externa do Rio Grande do Sul e a
plataforma da Argentina. Em uma análise descritiva dos componentes texturais da carta de
sedimentos referente á área de influencia do Rio La Plata, Martins, Martins & Urien (2003),
descrevem as lamas de plataforma externa como isoladas da atual influência platina, e
também da dita contribuição moderna proveniente das terras altas do Rio Grande do Sul.
Nesta região, o aporte sedimentar terrígeno é praticamente nulo, em função da distância da
costa e profundidade, que impossibilita o transporte dos sedimentos por ação da
hidrodinâmica (Martins et al 1985) sendo portanto consideradas lamas relíquias. É neste
contexto geológico que se desenvolveu o Cone do Rio Grande, uma feição deposicional que
abrange o talude e elevação continental, com ápice localizado na plataforma continental
externa (Martins 1984), representando uma grande concentração de sedimentos lamosos,
chegando a 100% (Martins, Martins & Urien 2003).
Além do Cone do Rio Grande, a desembocadura da Laguna dos Patos apresenta
grande concentração de sedimentos finos (Fácies Argila e Silte) em associação com
sedimentos arenosos, representada pelas fácies Lama Arenosa, Argila Arenosa e Areia
Siltosa. Na distribuição faciológica obtida por esta pesquisa, as fácies Lama e Lama Arenosa
possuem maior representatividade na desembocadura da laguna, enquanto que as fácies Silte e
Argila ocorrem de forma pontual. Os sedimentos finos predominam em direção á
desembocadura da laguna (lama, silte, argila), enquanto que os grosseiros aparecem em
direção ao mar (areia).
Em outros estudos, como Corrêa (1987) e Martins & Corrêa (1996), as fácies
relacionadas com a desembocadura da laguna dos Patos apresentam-se apenas pela presença
dos sedimentos finos, de modo que é possível observar somente um bolsão de lama. O mapa
encontrado por meio desta pesquisa demonstra quatro fácies para o local, já citadas
anteriormente. O detalhamento obtido em relação ás demais descrições pode estar relacionada
como número amostral neste estudo, bem como com a metodologia utilizada.
Martins et al (1972), estudando a distribuição da faciologia da margem continental sul
rio grandense, define o conjunto de fácies da desembocadura da laguna como Fácies Patos.
Através de analise granulométrica, os autores constatam que sua composição é uma mistura
de sedimentos arenosos, de origem marinha praial, e lamítica, de origem lagunar. Esta última
tem sua formação no processo de floculação, quando os sedimentos finos carreados pela
32
desembocadura da laguna entram em contato com o Cloreto de Sódio presente em águas
marinhas e se depositam. Segundo Martins et al (2005), esses sedimentos constituem a
sedimentação moderna da plataforma continental recobrindo uma seqüência de areias
trangressivas, relacionadas ao avanço do mar no Holoceno.
Figura 15- Mapa de distribuição textural abrangendo a plataforma continental entre Torres (RS) e Chuí
(RS), proposto por Corrêa (1982).
5.2 Fácies do Talude Continental
Na região de talude continental, a presença de fácies composta por sedimentos de
granulometria fina é predominante. As fácies Lama , Lama Arenosa, Silte e Silte Arenoso
ocorrem mais notadamente em direção sul, e a fácie Areia Siltosa ao norte, com presença
pontual da fácie Areia. É notável a ocorrência da fácie Sedimento Cascalhoso na porção norte,
que abrange ainda a porção do talude, nas cotas de 250 a 1.700 metros de profundidade.
No âmbito da faciologia desta província fisiográfica para a Bacia de Pelotas, são
escassos os estudos realizados, devido ao reduzido número de amostras e inviabilidade de
coleta de dados, em função do alto custo para realizar amostragens em regiões tão distantes da
33
costa. Os estudos realizados até então são de Martins et al (1977), Martins, Martins &Corrêa
(1985), Martins et al (1972) e Correa (1984). Os primeiros autores descrevem a faciologia do
talude na região compreendida entre Rio Grande e Chuí, como dominantemente lamoso entre
100 e 3.000 metros de profundidade, assim como no estudo de Martins et al (1972),
entretanto, esta distribuição não foi constatada no mapa obtido. Martins, Martins & Corrêa
(1985), analisando testemunhos coletados em uma área que abrange a margem continental
entre Rio Grande e Torres, descrevem a faciologia do talude nesta área, além da dinâmica
sedimentar que condicionou sua deposição. Correa (1984) através de análise granulométrica
de amostras superficiais obteve um mapa litológico para a plataforma e talude continental
superior (Figura 17), sendo este o único mapa descritivo para esta província fisiográfica em
questão até o momento. Assim, segue uma interpretação a respeito da gênese das fácies
encontradas.
O nível de detalhamento deste novo mapa proposto para a Bacia de Pelotas para a
região de talude continental torna-se superior aos demais estudos já realizados, em função do
número de amostras resgatadas para a realização desta pesquisa. Porém, ainda é necessária
uma descrição maior, a fim de se obter respostas quanto á dinâmica sedimentar na região.
5.2.1 Fácies Lama, Silte, Silte Arenoso e Lama Arenosa
O sedimento lamoso encontrado na província em questão possui caráter relíquia,
proveniente de um regime sedimentar terrígeno, de contibuição Holocênica (Corrêa 1987,
Martins, Martns & Corrêa 1985). As proporções de areia encontrada nas demais fácies sugere
a deposição destes sedimentos em ambiente costeiro pretérito, na regressão marinha
pleistocênica, durante a qual os sedimentos terrígenos eram carreados até a atual quebra de
plataforma, e depositados no talude por ação dos fluxos gravitacionais. Segundo Corrêa
(1984), estes sedimentos podem conter algum material bioclástico associado. O mesmo autor
atribui á facies Lama Arenosa como resultante de um ambiente deposicional de transição e no
mapa obtido em sua pesquisa (Figura18), os sedimentos lamosos com a presença de areia
ocorrem deste a cota de 150 até 500 metros, também em direção sul. Assim, verificaram-se
semelhanças quanto a disposição das fácies encontradas no Apêndice A.
34
Província Fisiográfica Fácies Gênese
Lama, Lama Arenosa, Silte, Silte Argiloso
Oriundos da drenagem das
Terras Altas e Baixas do
Rio Grande do Sul, em
período de regressão
marinha e contribuição
pretérita do Rio La Plata.
Indicam ambientes de
transição (deltas, rios,
lagunas)
Lama, Silte, Silte Arenoso e Lama Arenosa
Sedimentos terrígenos
carreados por antigos
canais fluviais até a quebra
de plataforma e
transpostados até o talude
por fluxos gravitacionais.
Indicam ambientes de
transição pretérito.
Cascalho e Sedimento Cascalhoso
Plataforma Continental
Sedimentos bioclásticos de
antigas linhas de praia,
retrabalhados pela
Fluxos gravitacionais;
provenientes de ambiente
de transição pretérito.
Areia e Areia Siltosa
Talude Continental
Sedimentos carreados por
canais fluviais em período
de regressão marinha,
sendo retrabalhados e
Areia Areia Siltosa,Areia Argilosa
5.2.2 Areia e Areia Siltosa
A ocorrência de sedimentos arenosos junto aos finos no talude continental sugere um
ambiente deposicional de transição como explicitado anteriormente. Assim, estas fácies são
relíquias, não possuindo relação com a sedimentação atual, distribuindo-se pelo talude
superior da área de estudo. Correa (1984) atribui a ocorrência de areia quartzosa nesta região
aos fluxos gravitacionais típicos da área e em seu estudo, a presença de areia quartzosa e
biodetrítica ocorre em conformidade com a posição da fácie Areia Siltosa (Apêndice A),
localizada ao norte da Bacia de Pelotas.
Tabela 2- Fácies encontradas na Bacia de Pelotas de acordo com a província fisiográfica.
35
Fig
ura 1
6- M
apa lito
lóg
ico p
ara a platafo
rma co
ntin
ental e talu
de su
perio
r entre T
orres e C
huí p
ropo
sto p
or C
orrea (1
98
4).
36
6. Conclusões
Foram reconhecidas nesta pesquisa 11 fácies sedimentares para a Bacia de Pelotas, a
partir do novo mapa proposto para a bacia, sendo elas: Areia, Silte, Argila, Cascalho,
Sedimento Cascalhoso, Lama, Lama Arenosa, Areia Siltosa, Silte Arenoso e Areia Argilosa.
Em função da carência de dados para as regiões de oceano profundo, este mapa obtido
contemplou as províncias da plataforma continental e talude. Dados existentes para a
Plataforma de Santa Catarina não continham informações necessárias para a aplicação da
metodologia utilizada, sendo então descartados.
O detalhamento da cobertura faciológica permitiu o reconhecimento dos eventos
isostáticos que ocorreram no Quaternário. Em função do número de amostras e da
metodologia, constatou-se diferenças em relação á disposição de algumas fácies, em
comparação com os estudos existentes na literatura.
Em conformidade com demais estudos neste âmbito, constatou-se que a plataforma
continental da área de estudo apresenta-se predominantemente arenosa, e as fácies arenosas
possuem gênese relacionada á regressão marinha pleistocênica e posterior transgressão
holocênica, e está em desequilíbrio com as condições atuais, sendo remobilizadas apenas em
pequenas profundidades. Assim, a cobertura arenosa da plataforma continental é relíquia. A
fácies Areia está associada com a presença de sedimentos finos de contribuição do Rio La
Plata ao sul (contribuição moderna), e ao norte esses sedimentos apresentam-se como
representativos de um ambiente transicional. A ocorrência de sedimentos grosseiros também
em plataforma externa (Fácies Cascalho e Sedimento Cascalhoso) é indicativa de linhas de
estabilização do nível do mar. Esses sedimentos foram depositados em ambiente de deposição
pretérito altamente energético (linhas de praia), sendo retrabalhados pela hidrodinâmica atual
em plataforma continental interna e assim caracterizados como palimpsestos. Entretanto,
aqueles em plataforma externa são relíquias.
Na desembocadura da Laguna dos Patos, o conjunto de fácies lamíticas- arenosas são
denominadas por alguns autores como Fácies Patos. A deposição dos sedimentos finos sobre
as areias transgressivas da plataforma continental ocorre através do processo de floculação,
representando uma contribuição moderna para a Bacia de Pelotas.
Em semelhança ás areias da plataforma continental, os sedimentos lamosos de
plataforma continental externa, com proporções de areia também são relíquias. As fácies
37
representativas foram depositadas em ambiente de regressão marinha e ambiente transicional
e a origem destes sedimentos foi o aporte terrígeno proveniente das Terras Altas e Baixas do
Rio Grande do Sul, sem ligações com o aporte atual do Rio La Plata ou com outra
contribuição moderna. Entretanto, a fácies Lama reconhecida na altura da Lagoa Mangueira é
representativa do aporte de sedimentos finos de origem platina, através da deriva litorânea,
sendo assim, contribuição moderna.
O aporte terrígeno atual para a área de estudo é mínima, assim os sedimentos finos
localizados no talude continental também são relíquias. Nesta província, a presença de
porções arenosas nas fácies Argila Arenosa e Silte Arenoso são evidencias de ambientes de
deposição transicional bem como de fluxos gravacionais típicos desta região.
Assim, a distribuição das fácies sedimentares foi condicionada pelas flutuações do
nível do mar no Quaternário. Eventos de transgressão e regressão marinha expuseram e
submergiram plataformas em muitos locais no mundo. O surgimento de ambientes
deposicionais sujeitou os sedimentos existentes á uma nova condição de equilíbrio e os
sedimentos relíquias e palimpsests são indicativos destes processos. Em se tratando do local
de estudo desta pesquisa, estes sedimentos são fortemente notados, confirmando que a
disposição das fácies ocorreram em função de eventos isostáticos.
7. Sugestões á trabalhos futuros
Apesar dos resultados obtidos nesta pesquisa, a faciologia do oceano profundo na
Bacia de Pelotas ainda é desconhecida. Sugerem-se estudos que possam descrever esta
província, por meio da junção entre instituições de ensino superior e o setor privado.
A Bacia de Pelotas ainda encontra-se em um estágio inicial dos conhecimentos a
respeito dos seus recursos exploratórios e as pesquisas realizadas neste âmbito são recentes.
Assim, estudos de caracterização como a faciologia, estratigrafia e reconhecimento de feições
deposicionais com possível possibilidade de geração de hidrocarbonetos devem ser
aprimorados, a fim de se obter o potencial exploratório para a região. Além disso, este
processo subsidia demais estudos a respeito da geomorfologia, e recursos biológicos,
caracterizando assim o ambiente como um todo e facilitando processos de licenciamento
ambiental e mitigação de impactos promovidos por atividades exploratória de minérios.
38
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42
Apêndice A- Mapa faciológico obtido nesta pesquisa.
LAGUNA DOS PA
TOS
LAGOA MIRIM
LAGOA MANGUEIRA
50
25
800
750
700
3500
3250
3000
2000
1900
1800
1700
1600
1500
1200
1000
150 900
600
1400 4250
RS
SC
MOSTARDAS
PORTO ALEGRE
TORRES
-53 -51 -49 -47
-34-33
-32-31
-30-29
-28
0 100 20050Km
´
Sistema de Coordenadas Geográficas Datum Horizontal : WGS84
Rio Grande, 2012
Autores: Bárbara Elen Paixão Gilberto Griep
Colaborador: Lauro Calliari
Mapa Faciológico da porção brasileira da Bacia de Pelotas.Fonte: Universidade Federal do Rio Grande e Banco de Dados Ambientais para a Indústria do Petróleo.
Base Cartográfica: Fundação Estadual de Proteção Ambiental Henrique Luiz Roessler- RS.
Oc e
a n o At l
â n t ic o
´
Apoio:
Programa de Recursos Humanos nº 27Estudos Ambientais em áreas de atuação da Industria do Petróleo
Mapa faciológico da Bacia de PelotasElaboração:Universidade Federal do Rio GrandeLaboratório de Oceanografia Geológica
BH
MG
PI
GO
TO
SP
PA MN
PR
MT
RS
PE
CE
SC
ESMS
PB
RJ
RN
ALSE
DF
-52-50-48-46-44-42-40-38-36-34-32-30-28-26-24-22
-36-34
-32-30
-28-26
-24-22
-20-18
-16-14
-12-10
-8-8-6-6
Localização
O c e a n o At l
â nt i
c o
O c e a n o At l
â n t ic o
´
Fácies - Conjunto de sedimentos que apresentam o mesmo tamanho de grão.
fácie de sedimentos com diâmetro entre 2 a mais de 256 mm
areia argilosafácie decsedimentos com diâmetro areia e argila, sendo a quantidade de areia predominante
lama arenosafácie de sedimentos com diâmetro silte, argila e areia
fácie de sedimentos com diâmetro menor que 0,005 mm
areiafácie de sedimentos com diâmetro entre 0,062 e 2 mm
areia siltosafácie de sedimentos com diâmetro areia e silte, sendo a quantidadede areia predominante
siltefácie de sedimentos com diâmetro entre 0,005 e 0,062 mm
lamafácie composta por sedimentos de diâmetro silte e argila
cascalho
fácie composta por sedimentos no qual o diâmetro cascalho apresenta-se em quantidade maior ou igual a 10%
sedimento cascalhoso
argila
fácie de sedimentos com diâmetro argila e areia, sendo a quantidadede argila predominante
argila arenosafácie de sedimentos com diâmetro silte e areia, sendo silte predominante
silte arenoso
batimetria (m)