PROPOSTA METODOLÓGICA PARA CARACTERIZAÇÃO MORFOLÓGICA E MODELAGEM DIGITAL DE DEPÓSITOS DE PRAIA DA ENSEADA DOS GOLFINHOS,

PIPA, RIO GRANDE DO NORTE.Marcus Vinicius Medeiros de Moura1, Ronaldo Cavalcante Freire1, Anderson de Medeiros

Souza2,3, Daniel Siqueira de Gauw1, Yoe Alain Reyes Perez1,2, Daniel Alexsander Silva dos Santos1 , Ana Paula de Meireles Reis Pelosi4, Verônica Dantas de Araújo1,2, Francisco Pinheiro

Lima-Filho5

1 UFRN/Pós-graduando PPGG/GEA, e-mail: marcusgeologia@uol.com.br; 2

Bolsista CAPES; 2 UFRN/ANP-PRH-22/GEA; 4 UFRN/GEA/Bolsista DTI-CNPq; 5

UFRN/PPGG/DG/GEA (Grupo de Estudo de Análogos a Reservatórios Petrolíferos), Campus Universitário, Lagoa Nova, Caixa Postal:1639, CEP 59078-970, Natal/RN, Brasil,

e-mail: pinheiro@geologia.ufrn.br

. Abstract. The aim of this work is summarize the morphologic study methods of beach deposits. For this study, some sandy beach deposits situated in Tibau do Sul (Rio Grande do Norte, Brazil) was analyzed. These methods included the periodic plani-altimetric survey in a portion of the “Enseada dos Golfinhos” beach, during the spring tide, using a geodesic GPS. These topographical data have been processed in GoCad software, where these data are converted into surfaces, and later are transformed into Digital Elevation Models (DEM’s). Thereafter these DEM’s will be show the volumetric and geometric variation of these beach deposits. This topographical modelling will be complemented by the lithofacies and internal geometry analyses, through the opening of trenches and subsurface data-collection using GPR (Ground Penetration Radar). All these data will be used to simulate a reservoir analogue of beach deposits, like the similar reservoirs that are founded in Açu IV formation (Potiguar Basin).

Palavras-chave: depósitos de praia; modelagem 3D ; análogos de reservatórios

1. Introdução

O sistema praial se desenvolve em zonas preferenciais de deposição de sedimentos em ambientes litorâneos, como resultado dos processos de arrebentação de ondas na costa (Tessler e Mahiques, 2000). Constitui-se uma das feições mais dinâmicas do planeta, já que sua posição no espaço muda constantemente em várias escalas temporais, estando estas variações registradas na geometria de seus depósitos. Estas mudanças no padrão morfológico e geométrico dos depósitos praiais esta associadas à interação de diversos processos físicos, tais como a variação na intensidade das correntes de maré, a amplitude das ondas e o padrão das correntes de deriva litorânea, bem como a fenômenos externos tais como variações

climáticas sazonais (anual) e lunares (semanal), além de eventos atípicos irregulares como eventos de fortes tempestades (Wrigt et al., 1987; Short, 1991; Reading e Collinson, 1996; Johnson e Baldwin, 1996; Suguio, 2003).

O presente trabalho tem como objetivo apresentar a metodologia do estudo da modelagem morfológica e geométrica de depósitos de praia localizados na praia da Enseada dos Golfinhos, Pipa, RN. Diversos autores (Lima Filho et al. 1995, Barros et al. 2000) discutem a geometria e estruturas internas de cúspides praiais nas Praias de Pipa e Barreira do Inferno, como também sugerem seu uso como paleoindicadores de linha de costa, através da comparação destes análogos recentes com rochas sedimentares

estratificadas, tidas como depositadas em ambiente transicional.

O distrito de Pipa localiza-se no município de Tibau do Sul, litoral sul oriental do estado do Rio Grande do Norte, distando cerca de 90 km da capital Natal. O

acesso à área é feito pela rodovia federal BR 101 partindo de Natal, no sentido a João Pessoa (PB). Na altura do município de Goianinha é tomada a rodovia estadual RN 003, seguindo até o distrito de Pipa, conforme pode ser observado na Figura 1.

Figura 1: Mapa de acesso e localização (A) da área de estudo, situada na praia da Enseada dos Golfinhos, distrito de Pipa (Tibau do Sul, RN) e vista aérea da praia com delimitação da área monitorada (B).

O monitoramento da evolução morfológica de parte da praia da Enseada dos Golfinhos poderá fornecer dados que permitam a modelagem geológica deste tipo de depósito. Os modelos obtidos serão avaliados como possíveis análogos recentes a reservatórios com gênese ligada a ambientes litorâneos, da unidade Açu IV (Bacia Potiguar) e com análogos de depósitos antigos similares (Bacia do Parnaíba). Este estudo contribuirá para uma melhor compreensão das heterogeneidades presentes nas rochas reservatório originadas em ambientes praiais, no aumento do conhecimento deste tipo de depósito e, conseqüentemente, no incremento na exploração de hidrocarbonetos em reservatórios semelhantes.

2. Métodos e Técnicas

A metodologia utilizada para o desenvolvimento deste trabalho pode ser

resumida em de quatro etapas distintas: (i) revisão bibliográfica sobre o sistema deposicional praial e seleção de uma parte da praia da Enseada dos Golfinhos para o levantamento dos dados plani-altimétricos (local com pouca ação antrópica); (ii) levantamentos plani-altimétricos; (iii) compilação dos dados adquiridos na etapa anterior e modelagem geológica 3D das superfícies praiais; e (iv) comparação do modelo obtido com aqueles disponíveis em rochas antigas (depósitos de ambientes litorâneos das bacias Potiguar e do Parnaíba).

Levando-se em conta a dinâmica litorânea e as variações sazonais e lunares, procurou-se realizar as etapas de campo quinzenalmente (lua cheia e nova), para uma melhor observação do comportamento da morfologia da praia ao longo do tempo. Este monitoramento teve início no mês de fevereiro de 2003, e vem sendo realizado até os dias de hoje. Para o levantamento plani-altimétrico em

campo, inicialmente foi utilizado um equipamento de Estação Total (modelo Trimble 3305 DR) (Figura 2), que recentemente foi substituído por um GPS geodésico.

Figura 2: Estação Total Trimble 3305 DR utilizada na fase inicial dos levantamentos plani-altimétricos.

A Estação Total é um conjunto integrado constituído por: (i) um teodolito eletrônico, (ii) um distanciômetro, e (iii) um microprocessador que automaticamente monitoriza o funcionamento do equipamento. Deste modo, a Estação Total assume as funções de um teodolito comum, já que o equipamento tem capacidade de medir ângulos verticais e horizontais, além de distâncias horizontais, verticais e inclinadas, informando ao operador, através de seu display, as coordenadas cartesianas de cada ponto coletado. Atualmente, os levantamentos plani-altimétricos têm sido executados utilizando-se de um equipamento de GPS geodésico da Topcon. Conforme ilustrado na Figura 3, o equipamento consta de um aparelho de GPS fixo, com antena e um receptor (Legant e Legacy, respectivamente), acoplado a uma antena transmissora de rádio, em constante comunicação com um conjunto de antena GPS móvel (Hiper).

Figura 3: GPS geodésico, da Topcon, utilizado atualmente para o levantamento plani-altimétrico da superfície praial. A esquerda pode-se observar o GPS fixo, acoplado a um rádio e antena transmissora, à direita, observa-se o conjunto de GPS móvel, em aquisição dos dados na área de trabalho.

Estão previstas abertura de trincheiras trincheiras, tanto perpendicularmente quanto paralelamente à linha de costa, a fim de se visualizar as geometrias internas dos depósitos praiais. Pretende-se ainda realizar levantamentos geofísicos com GPR,

utilizando-se de antenas de altas freqüências (400 e 800 Mhz).

Na etapa de modelagem geológica, esta sendo utilizado o software GoCad (Geological Object Computer Aided Draw), versão 2.0.8. Neste procedimento, os dados obtidos em

campo são repassados a uma planilhas “txt”, com atributos de latitude, longitude e cota, para posteriormente alimentar o software GoCad. Este programa é um aplicativo para modelagem geológica tridimensional, com aplicação em diversos campos da Geologia, Geofísica e Engenharia de Reservatórios. Neste ambiente, estão sendo elaborados os

modelos digitais de terreno (MDT), com os dados plani-altimétricos obtidos em cada etapa de campo. Estes MDT’s podem ser comparados entre si, possibilitando a visualização das diferenças de morfologia da superfície praial no decorrer do tempo, conforme observado nas figuras 4 e 5.

Figura 4: Modelo tridimensional de duas superfícies de praia da Enseada dos Golfinhos (Tibau do Sul, RN), no ambiente de trabalho do software GoCad.

Figura 5: Comparação entre um perfil praial obtido durante o inverno de 2003 (07/03) e o verão do mesmo ano (12/03), mostrando um perfil com concavidade voltada para cima no inverno (superfície azul), e um perfil com concavidade voltada para baixo no verão (superfície rosa).

3.Considerações finais

O levantamento plani-altimétrico quinzenal da zona da praia estudada e sua a modelagem digital de terreno, possibilita uma visualização refinada do comportamento das variações morfológicas e geométricas das superfícies da praia ao longo do tempo.

Com a continuidade dos trabalhos espera-se o reconhecimento das geometrias internas destes depósitos recentes, como também a caracterização litofaciológica dos mesmos, através da observação direta e indireta da subsuperfície, por meio da escavação de trincheiras e levantamentos geofísicos com GPR. A aquisição destes elementos possibilitará uma modelagem tridimensional mais refinada deste tipo de depósito, e consequentemente a elaboração de modelos de análogos a reservatórios petrolíferos recentes, que poderão ser comparados com modelos de antigos depósitos de praia, como, por exemplo, o reservatório da unidade Açu IV da Bacia Potiguar.

4. Referências bibliográficas

BARROS, J.J.A., LIMA FILHO, F.P., CÓRDOBA, V.C., BEZERRA, F.H.R. 2000. Formação e desenvolvimento de Beach Cusps na Barreira do Inferno, Natal-RN. In: SIMPÓSIO DE GEOLOGIA DO NORDESTE, 18. Recife, 2000. Anais... Recife, SBG. p 18.

JOHNSON, H.D., BALDWIN J. Shallow clastic seas. IN: H.G. Reading (Ed.) Sedimentary Environments: processes, facies and stratigraphy, p-154-231, 1996.

LIMA FILHO, F.P., CÓRDOBA, V.C., CALDAS, L.H.O., PEREIRA, M.M.V., FONSECA, V.P. NOGUEIRA, A.M.B. BEZERRA, F.H.R. 1995. Considerações sobre a geologia costeira de São Bento do Norte/Caiçara, RN: evidências de indicadores de nível relativo do mar. In: Simpósio sobre processos sedimentares e problemas ambientais na zona costeira - Nordeste do Brasil, 1, Recife, Anais, 150-152.

READING, H.D., COLLINSON, R.T. Clastic coast. IN: H.G. Reading (Ed.) Sedimentary Environments: processes, facies and stratigraphy, p-232-280, 1996.

SHORT, A.D. Macro-meso-tidal beach morphodynamics – an overview. Jour. Coast. Res. v-7, p 417-436, 1991.

SUGUIO, K. Geologia Sedimentar Ambientes de Sedimentação e Fácies Sedimentares. 1ª Ed. Edgard Blucher Ltda. São Paulo, Brasil, 347p, 2003.

TESSLER, M.G., MAHIQUES, M.M. Processos Oceânicos e a Fisiografia dos Fundos Marinhos. In: W. Teixeira et.al.(Eds) Decifrando a Terra. São Paulo: oficina de texto, 2000.

WRIGT, L.D., SHORT, A.D., BOON, J.D., KIMBAL, S., LIST, J.H. The morphodynamic effects of incident wave groupiness and tide range on energetic beach. Ma. Geol., v- 74, p-1-20, 1987.