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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS – UFAL CENTRO DE TECNOLOGIA – CTEC CURSO: ENGENHARIA DE PETRÓLEO AMBIENTES DE SEDIMENTAÇÃO Diego Lima de Carvalho Iago Martins Jéssica Almeida João Paulo Ribeiro Barbosa José Caio de Melo Spinelli MACEIÓ, MARÇO 2016 UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS – UFAL CENTRO DE TECNOLOGIA – CTEC CURSO: ENGENHARIA DE PETRÓLEO AMBIENTES DE SEDIMENTAÇÃO Pesquisa para composição da AB1, acima citado realizado sob orientação do(a) professor(a) Zenilda Batista, como requisito para avaliação da disciplina de Sedimentologia e Estratigrafia. MACEIÓ, MARÇO 2016 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................... 4 2 AMBIENTE PRAIAL .......................................................................................................................... 7 2.1 GENERALIDADES...................................................................................................................... 7 2.2 SUBAMBIENTES PRAIAIS ...................................................................................................... 14 2.3 PROCESSOS COSTEIROS E TIPOS DE COSTAS .................................................................. 16 2.4 DEPÓSITOS DE PRAIA E ALGUNS EXEMPLOS BRASILEIROS ....................................... 18 2.5 BIODIVERSIDADE DO AMBIENTE PRAIAL ....................................................................... 19 3 AMBIENTE DELTAICO .................................................................................................................. 23 3.1 GENERALIDADES.................................................................................................................... 23 3.2 FATORES QUE CONTROLAM A FORMAÇÃO DE UM DELTA ........................................ 25 3.3 CLASSIFICAÇÃO DE DELTAS ............................................................................................... 27 3.4 SUBAMBIENTES DELTAICOS ............................................................................................... 30 3.4.1. PLANÍCIE DELTAICA .......................................................................................................... 31 3.4.2. FRENTE DELTAICA ............................................................................................................. 32 3.4.3. PRODELTA ............................................................................................................................ 33 3.5 O CRESCIMENTO DOS DELTAS ........................................................................................... 34 3.6 DELTAS QUATERNÁRIOS BRASILEIROS ........................................................................... 34 4 CONCLUSÃO ................................................................................................................................... 36 5 REFERÊNCIAS ................................................................................................................................. 36 4 1INTRODUÇÃO Os sedimentos, precursores das rochas sedimentares, encontram-se na superfície terrestre resultantes de fenômenos de meteorização e erosão de rochas preexistentes, assim como de restos orgânicos. Assim são constituídos maioritariamente por areias, siltes e conchas de organismos. Dentre as várias maneiras pelas quais a sedimentação pode ser classificada, os geólogos estabeleceram o conceito de ambiente de sedimentação como o mais útil. Os ambientes de sedimentação correspondem aos locais geográficos caracterizados por combinações particulares de processos geológicos e condições ambientais. Conforme a figura 1. Os ambientes de sedimentação são frequentemente agrupados por sua localização, seja nos continentes, em regiões costeiras ou, ainda, nos oceanos. As condições ambientais se referem ao tipo e a quantidade de água (oceano, lago, rio e terra árida), o relevo (terras baixas, montanha, planície costeira, oceano raso e oceano profundo), clima, e atividade biológica. Os processos geológicos incluem correntes que transportam e depositam os sedimentos (água, vento e gelo), o posicionamento na placa tectônica, que pode afetar a sedimentação e o soterramento dos sedimentos, e a atividade vulcânica. Assim, um ambiente praial considera as dinâmicas das ondas, as quais se aproximam e arrebentam-se no litoral, as correntes resultantes e a distribuição dos sedimentos na praia. Os ambientes de sedimentação estão relacionados aos seus posicionamentos na placa tectônica. Por exemplo, o ambiente de uma trincheira oceânica profunda, é encontrado numa zona de subducção, enquanto espessos depósitos aluviais (fluviais) estão tipicamente associados a montanhas formadas pela colisão de continentes. Os ambientes de sedimentares podem ser afetados tanto pelo clima como pela atividade tectônica, como já foi citado anteriormente, por exemplo, um ambiente desértico tem um clima árido, um ambiente glacial, frio. 5 Figura 1- Ambientes de Sedimentação Fonte-fossil.uc.pt Tabela 1- Ambientes de Sedimentação AMBIENTE AGENTEDEPOSICIONAL SEDIMENTOS CONTINENTAL Fluvial/Aluvional Rios Cascalho, areia, argila. Eólico ou desértico Vento Areia, silte Lacustre Correntes lacustres, ondas. Areia, argila Glacial Gelo Areia, cascalho, argila. COSTEIRO Delta Rio + ondas + marés Areia, argila Praia Ondas, maré Areia, cascalho Planície de maré Correntes Areia, argila MARINHO 6 Os ambientes costeiros e marinhos constituem um bioma com uma grande diversidade de ecossistemas responsável por diferentes tipos de paisagens, como estuários, restingas, praias, recifes de corais e outros. Fica evidente que esses ambientes sofrem grande influência dos biomas continentais adjacentes, ou dos que têm cursos d’água que deságuam no litoral, despertando grande interesse do ponto de vista socioambiental. A dinâmica das ondas, das marés e das correntes em praias arenosas domina os ambientes costeiros. Os organismos podem ser abundantes nessas águas rasas, mas não influenciam muito a sedimentação clástica, exceto onde os sedimentos carbonáticos também são abundantes, entre esses ambientes podemos citar: a) Ambientes deltaicos, onde os rios desembocam em lagos ou no mar; b) Ambientes de planície de maré, onde extensas áreas expostas na maré baixa são dominadas por correntes de maré; c) Ambientes praiais, onde as ondas fortes que se aproximam e arrebentam no litoral distribuem os sedimentos na praia, depositando faixas de areia ou cascalho. Os sistemas costeiros dominados por onda envolvem ambientes contínuos de deposição desde a praia até a plataforma rasa, podem se formar em condições de nível do mar estável, descendo ou subindo, além disso, pode apresentar uma complexa mistura de ondas e marés. Plataforma continental Ondas, maré Areia, argila Margem continental Correntes oceânicas Argila, areia Mar profundo Correntes oceânicas Argila Fonte- Para Entender a Terra, pg.201 7 2 AMBIENTE PRAIAL 2.1 GENERALIDADES É um ambiente contíguo aos mares, oceanos, estuários e outros corpos hídricos. Forma-se, basicamente, de material inconsolidado mineral, comumente areias (0,062-2 mm) e pode também, mais raramente, ser composto por lodo (silte, argila) cascalhos (2 a 60 mm), pedras roladas, seixos, calhaus,além de conter biodetritos conchas de moluscos, restos de corais e algas calcárias, entre outros. Estende-se desde o nível de baixa-mar média (profundidade de interação das ondas com o substrato) para cima, até a zona de vegetação terrestre permanente (limites das ondas de tempestade) ou até que haja mudanças na fisiografia, como dunas costeiras, restingas e falésias marinhas, sendo dividida em porções denominadas antepraia e pós-praia (SUGUIO, 1992). A antepraia representa a zona entremarés propriamente dita, que recebe o efeito das ondas, enquanto a pós-praia só é atingida pelos borrifos das ondas ou, ocasionalmente, em marés vivas excepcionais e tempestades. Figura 2 – Dunas Costeiras Fonte: http://meioambiente.culturamix.com/natureza/dunas Figura 3 - Restingas 8 Fonte: http://www.zonacosteira.bio.ufba.br/vrestinga.html Figura 4 – Falésias Marinhas Fonte: http://brainly.com.br/tarefa/1083013 O aspecto geral de uma praia resulta da interação de uma série de fatores, principalmente os relacionados com as características do sedimento (textura, composição, grau de seleção, angulação dos grãos e estratificação da praia) e a dinâmica caracterizada pelo ciclo construtivo/destrutivo, que depende da direção dos ventos, regime de tempestades, tipo de sedimento, regime de ondas e topografia da costa (HAYES; GUNDLACH, 1978). 9 A praia arenosa exibe forma mais ou menos arqueada, em planta, e côncava rumo ao continente. Desenvolve-se em trechos de costas com abundante suprimento arenoso como, por exemplo, nas adjacências de desembocaduras fluviais com predominância da ação de ondas, levando à construção de delta destrutivo cuspiado (cuspatedestructive delta) ou delta destrutivo dominado por ondas (wavedominateddestructive delta). Por outro lado, a praia cascalhosa caracteriza-se por crista muito alta, que corresponde à altura máxima de ação das ondas de tempestade (stormwaves). Figura 5 – Praia Arenosa Fonte: http://www.lagamar.net.br/portal/index.php/ecossistemas-litoraneos/71-praia-arenosa Figura 6 – Praia Cascalhosa (Patagônia – ARG) Fonte: http://pt.dreamstime.com/fotografia-de-stock-royalty-free-praia-do-patagonia-argentina-image39243477 A largura das praias atuais varia de dezenas a centenas de metros e longitudinalmente estendem-se por até centenas de quilômetros. A declividade e a largura de uma praia dependem muito da granulometria dos sedimentos que a constituem, e a altura está relacionada ao tamanho das ondas e às amplitudes das marés. Em geral, tanto mais grossos os 10 sedimentos mais inclinadas e estreitas se apresentam as praias, e esta correlação está ligada à maior permeabilidade dos sedimentos mais grossos, que favorece a infiltração e diminui muito o volume de águas de retorno superficial. Segundo Suguio (1992), praias de baixa declividade, em que a energia das ondas é acentuadamente dissipada pelo atrito, são denominadas praias dissipativas. Com isso, na face da praia a energia de ondas é baixa com granulometria mais fina e pouca declividade (figura 7). Esse tipo de praia apresenta uma diversidade maior por apresentarem uma produtividade primária alta. Frequentemente, encontram-se campos de dunas associados a este tipo de praia. . Figura 7 - Praia de baixo declive; Pontal da Barra, Maceió (AL). Fonte- Polleto, Carolina Rodrigues Bio Praias de alta declividade, acima de 4 a 5 graus de inclinação, onde as ondas chegam com maior energia (praias de tombo), são chamadas praias reflexivas. Existe uma relação clara entre declividade e granulometria, ou seja, quanto mais grossa a granulometria mais inclinado o declive da praia. Portanto, quando se observa o perfil de uma praia, é possível inferir sobre o tipo de sedimento e, em consequência, sobre os aspectos biológicos e o comportamento do óleo. 11 Figura 8- Praia de alto declive; Praia do Porto da Barra (BA) Fonte - www.guiaviagensbrasil.com As praias são ambientes em equilíbrio dinâmico, com intensa movimentação de sedimentos em ciclos associados à circulação costeira e ao regime de ondas e marés. Em consequência, há praias com tendência natural de retirada de sedimentos, denominadas erosionais, normalmente niveladas (figura 9). Por outro lado, as praias deposicionais tendem a acumular sedimentos e geralmente são inclinadas e desniveladas (MICHEL; HAYES, 1992). Devido ao dinamismo das praias, essas não podem ser classificadas permanentemente como de um tipo. Eventos de tempestade, mudança no padrão de ondas, elevação do nível do mar, deriva de sedimentos podem ser fatores que fazem com as praias migrem de um tipo a outro. Além disso, estão sujeitas às dinâmicas sazonais de entrada e saída de sedimentos chamadas de ciclo praial. Durante este ciclo, nos meses de maior agitação marítima, ocorre o período destrutivo ou erosional, quando há remoção de areia da praia que é depositada em bancos de areia na zona costeira rasa (infralitoral), tornando a praia mais nivelada. 12 Figura 9- Praia erodida após passagem de frente fria, Itamambuca (SP), Fonte - aroundguides.com Nos meses de verão, com menor agitação marítima, o sedimento volta a ser empilhado na face praial, constituindo um perfil mais heterogêneo, com a presença de feições características, como berma, cristas, e terraços de baixa-mar. Figura 10 – Bermas de Praia Fonte: http://www.pol.ac.uk/india/IND_updatefw.html Em consequência, as praias podem apresentar perfis típicos de verão e inverno. O conhecimento desses aspectos é fundamental para a adequada gestão desses ambientes quando atingidos por vazamentos de óleo. 13 Uma feição praial típica de zonas costeiras recortadas são os tômbolos, extensões arenosas que se formam entre as praias e as ilhas e que podem se tornar vulneráveis ao óleo durante os períodos de baixa-mar. Os tômbolos podem evoluir geologicamente para penínsulas arenosas. A confluência das ondas tende a transportar sedimento para a face abrigada das ilhas. Da mesma forma, há uma tendência de acúmulo de óleo nessas áreas. Observe na figura 5, um exemplo de Tômbolo. Figura 11- Tômbolo entre a ilha a Ponta e Praia da Lagoinha, Ubatuba (SP) Fonte – Bolina, Luís Carlos No entanto, o ambiente de praia extrapola e muito a “praia propriamente dita” e estende-se a pontos permanentemente subaquosos, situados além da zona de arrebentação (breaker zone), onde as ondas, mesmo as mais fortes, já não mobilizam as areias, até a faixa de dunas, que comumente acompanha as praias arenosas em áreas mais ventosas. Os principais ambientes e fácies sedimentares associados às praias e barreiras costeiras são: a. ambientes de praia e faces litorâneas (shorefaces) situados no lado marinho das barreiras (barriers) e planícies litorâneas (strandplains); b. desembocaduras lagunares (inletchannels) e deltas de maré (tidal deltas), que interrompem lateralmente as barreiras; c. leques de lavagem (washoverfans) na face lagunar das barreiras. 14 2.2 SUBAMBIENTES PRAIAIS Um ambiente praial oceânico típico pode ser subdividido em vários subambientes: pós-praia (backshore), antepraia (foreshore) e face litorânea (shoreface). A pós-praia representa a porção mais alta da praia, correspondente aproximadamente ao nível de berma (berm), além do alcance das ondas e marés ordinárias. Estende-se desde a crista praial (beachridge), construída pelo nível de preamar de sizígia até o sopé da escarpa praial (beachscarp). A antepraia apresenta-se sempre inclinada suavemente para o mar e inclui a face praial (beachface), que é comumente exposta à ação do espraiamento (swash) das ondas e, em algumas praias, uma ou mais barras alongadas separadas por canais, que recebem o nome de crista-e-canal (ridgeandrunnel). A antepraia corresponde à parte situada entre o limite superior da preamar (escarpa praial) e a linha de baixa-mar ordinária, isto é, parte anterior da praia, que normalmente sofre a ação das marés e os efeitos de espraiamento das ondas após a arrebentação. Além disso, podem ser reconhecidas a antepraia superior (upperforeshore) e a antepraia inferior (lowerforeshore), que são denominações baseadas em critérios geomorfológicos. A antepraia superior refere-se à porção da antepraia, que se inicia na base da crista de berma (bermcrest) e exibe uma superfície lisa sem barras-e-canais. A antepraia inferior refere-se à porção inferior da antepraia ou terraço de maré baixa (lowtideterrace), onde ocorrem as barras-e-canais (swashbars) de Roep (1986). A face litorânea estende-se do limite da antepraia inferior ligado à linha de baixa-mar ordinária até a profundidade de 6 a 20 m, onde comumente ocorre mudança de gradiente, passando de superfície de declive suave para quase horizontal e levemente côncava para cima (Price, 1954). Portanto, estende-se desde o nível de maré baixa ordinária até além da zona de arrebentação (breaker zone). Abrange a zona de surfe (surf zone) e a zona de ondas de tempestade (zone ofstormwave surge). A face litorânea também comporta uma subdivisão em superior e inferior. A face litorânea superior representa um ambiente de inframaré (abaixo da maré baixa), que é dominado por correntes geradas por ondas, onde se depositam areias de granulação fina a média, com seixos dispersos ou em camadas. A areia pode apresentar estratificação cruzada acanalada (troughcrossbedding) em sequências e 10 a 30 cm de espessura, bem como 15 laminação paralela. A bioturbação está presente entre 6 a 9 cm abaixo da baixa-mar. A face litorânea inferior é um ambiente caracterizado pela deposição rápida por maré de tempestade (stormtide) e deposição lenta de areia síltica e areia fina por decantação. A areia síltica exibe bioturbação e algumas laminações paralelas e cruzadas em areias mais puras, que podem também conter conchas inteiras e fragmentadas na porção basal. Figura 12 – Perfil de praia transversal, praia de Porto das Dunas Fonte: www.scielo.mec.pt 16 Figura 13 – Perfil generalizado de uma praia Fonte : McCubbin, 1982 2.3 PROCESSOS COSTEIROS E TIPOS DE COSTAS A movimentação dos sedimentos e as características morfológicas das praias acham-se intimamente relacionadas a parâmetros oceanográficos físicos que constituem os chamados processos costeiros. Comumente podem ser distinguidas praias de alta energia e praias de baixa energia, em função das energias relativas atuantes na movimentação dos sedimentos dessa praia. As ondulações (swells) que chegam à costa sofrem refração, isto é, mudança no sentido de propagação das ondas em águas rasas, acomodando-se à topografia de fundo. O fenômeno da refração é também responsável pelo alinhamento da zona de arrebentação 17 (breaker zone), de tal modo que ela tende a ser paralela à praia. A chamada zona de arrebentação é representada por uma faixa estreita, onde as ondas se rompem pela diminuição de profundidade até abaixo de um valor igual ou inferior à base das ondas (wave base). Além disso, ocorre também o fenômeno da difração ao redor de obstáculos naturais, como ilhas e promontórios. Os fenômenos de refração e difração modificam os sentidos de propagação das ondas representados pelas suas ortogonais. Quando elas convergem em um determinado trecho da costa, ocorre a concentração de energia, causando a predominância da erosão. Em caso contrário, quando elas divergem ocorre dispersão de energia, ocasionando a predominância da sedimentação. Outro fenômeno muito comum é a reflexão dos trens de onda, quando eles encontram um obstáculo gerando, em consequência um novo trem de ondas que se superpõem aos anteriores. A energia da onda refletida pela face praial (beach face) pode ser reintegrada ao oceano aberto ou ficar aprisionada junto à costa na forma de onda de ressonância (edgewave) que, segundo Guza&Inman (1975), seria responsável pelo surgimento de topografias rítmicas, como as cúspides praiais (beachcusps). O transporte de sedimentos na zona do surfe (área situada entre o limite externo de arrebentação e o limite de espraiamento de ondas) ocorre não só pela atuação das correntes longitudinais, mas também pela agitação das ondas no local, cujo movimento resultante é chamado de deriva litorânea (Taggart& Schwartz, 1988). Ainda, segundo esses autores, ocorre o transporte de sedimentos também na zona de espraiamento (antepraia e face praial), através do fenômeno da deriva praial, cujas trajetórias exibem forma serrilhada e apresentam o mesmo sentido da deriva litorânea. Cada trecho de costa, com um determinado sentido de deriva costeira dá origem a uma célula de circulação costeira (Noda, 1971). A célula de circulação costeira é composta de três partes: 1. zona de erosão; 2. zona de transporte; 3. zona de deposição. A zona de erosão onde se origina a corrente (barlamar) caracteriza-se por apresentar ondas de maior energia. A zona de transporte corresponde ao trajeto através do qual os sedimentos são carreados ao longo da costa. Finalmente na zona de deposição (ou de acumulação) a corrente termina (sotamar) e representa o local com ondas de menor energia. 18 2.4 DEPÓSITOS DE PRAIA E ALGUNS EXEMPLOS BRASILEIROS Como já foi mencionado, o processo dominante no ambiente de praia é o espraiamento das ondas após sua arrebentação, que se processa antepraia acima e ocasionalmente ultrapassa a berma durante as marés mais altas. O espraiamento das ondas origina as estratificações planares, que sãoquase horizontais sobre a berma, exibindo mergulhos suaves rumo ao mar sobre a face praial. Este ângulo de mergulho depende da granulometria e alguns outros fatores, sendo comumente de 2 a 10 graus em areias finas e média. Além disso, o mergulho depende também das condições da onda, de modo que a estratificação de espraiamento (swashstratification) apresenta-se comumente com formas acunhadas delimitadas por superfícies de truncamento de ângulo baixo. Em virtude de ativos processos hidrodinâmicos, as areias modernas das pós-praias e antepraiassão geralmente pouco bioturbadas, embora possam estar presentes perturbações mais ou menos conspícuas causadas por Callichiruse outros crustáceos escavadores, principalmente na antepraia inferior. O transporte de sedimentos na face litorânea superior (ou zona de surfe) é predominantemente bidirecional, em virtude do movimento oscilatório perpendicular à praia, relacionado às ondas incidentes primárias e arrebentações associadas, além de correntes longitudinais (longshorecurrents) e de retorno (ripcurrents) de origem secundária. Em muitas costas com barras, as areias da face litorânea superior podem ser mais grossas que as de ambientes de praia e de face litorânea inferior associadas. Os depósitos de face litorânea inferior mostram intensas bioturbações, embora as estruturas sedimentares físicas possam também estar presentes. Por outro lado, os estudos de ambientes de praias modernos indicam que as fácies sedimentares dependem também das condições locais das ondas e das amplitudes de maré. Além disso, a natureza das fácies associadas depende do suprimento sedimentar, das variações de nível relativo do mar e da história evolutiva,locais. Em geral, podem ser reconhecidos os depósitos praiais siliciclásticos como os descritos por McCubbin (1982) ou os depósitos praiais carbonáticos, como os caracterizados por Inden& Moore (1983). Albino (1999) estudou as praias atuais do litoral centro-norte do Espirito Santo, relacionadas à planície deltaica do Rio Doce ao norte e a uma estreita faixa de sedimentos 19 quaternários delimitada pelas falésias da Formação Barreiras ao sul. As praias do delta do Rio Doce são areias essencialmente siliciclásticas de origem fluvial e marinha. 2.5 BIODIVERSIDADE DO AMBIENTE PRAIAL As praias são ambientes muito importantes ecologicamente, seja pela sua própria riqueza biológica, seja pelo papel que desempenham em relação aos outros ecossistemas costeiros, uma vez que constituem grande parte das áreas costeiras e são densamente povoadas. A riqueza e a composição biológica das praias são extremamente variáveis, o que depende principalmente das suas características geomorfológicas e hidrodinâmicas. Quanto maior o diâmetro do grão e a declividade, menor a diversidade e a abundância específica. (McLACHLAN, 1983 apud AMARAL et al., 1999). Praias de areias médias, finas e mistas são biologicamente mais ricas do que praias de areia grossa. Praias lamosas também são muito ricas em organismos, com elevadas densidades populacionais. A figura 6 e 7 representam praias de areia grossa e fina, respectivamente. Figura 14- Praia de areia grossa. Praia de Massaguaçu, Caraguatatuba (SP) Fonte - Milanelli, João Carlos Carvalho 20 Figura 15- Praia de areia fina. Praia do Cauípe (CE) Fonte - Poletto, Carrolina Rodrigues Bio Assumindo-se que a comunidade biológica tem suas características definidas pelas condições ambientais, nas praias de areia grossa, pobres em matéria orgânica e fisicamente instáveis, há predominância de animais filtradores, enquanto nas praias lodosas há o predomínio de espécies comedoras de sedimento (depositívoras), estimuladas pela maior quantidade de matéria orgânica. Se, por um lado, estes ambientes mais estáveis suportam a presença de espécies mais frágeis, por outro restringem o desenvolvimento biológico pela limitação de oxigênio e circulação intersticial. A riqueza no ambiente praial pode chegar a centenas de espécies, pertencentes principalmente aos grupos animais Cnidaria, Turbellaria, Nemertinea, Nematoda, Mollusca (Gastropoda, Bivalvia), Echiura, Brachiopoda, Pycnogonida, Hemichordata, Echinodermata, Sipuncula, Crustacea (Amphipoda, Isopoda, Brachiura, Anomura), Polychaeta, Porifera, Ascidiacea e algas (como, por exemplo, Enteromorpha), grupos que se tornam mais freqüentes em praias com presença de substratos mais consolidados (praia de calhaus, seixos, pedras roladas). As figuras 8, 9, 10, 11, e 12, mostram alguns exemplos da fauna de um ambiente praial. Quanto ao hábito alimentar, as espécies são filtradoras, detritívoras, pastadoras, predadoras, necrófagas, ou omnívoras. A dominância de um ou outro grupo também vai depender do tipo de praia; por exemplo, praias lamosas têm predominância de comedores de detrito/sedimento e carnívoros, enquanto em praias de areia predominam os animais filtradores (retiram o alimento filtrando a água). 21 Um importante aspecto do ambiente de praias é a existência de um gradiente de estresse por temperatura e dessecação, no sentido perpendicular à linha d’água. Quanto mais longe da água, mais variável é a temperatura e mais seco o ambiente. Consequentemente, há também um gradiente de espécies tanto em diversidade quanto em densidade, no mesmo sentido, mas inversamente proporcional. Quanto mais perto da água, mais rica e densa é a comunidade. Observa-se ainda que a distribuição das espécies obedece a uma estratificação (horizontal e vertical), de acordo com sua adaptação ao ambiente. Este é um processo denominado zonação estrutural, o qual não é só determinado pela pressão do ambiente, mas também por aspectos ecológicos como predação e competição. Este conceito ecológico é fundamental para a gestão de ações de limpeza de óleo em praias. Figura 16- Fauna de praia. Caranguejos eremitas (Crustacea- Anomura). Barra de Mamanguape (PB). Fonte - Polleto, Carolina Rodrigues Bio. Figura 17- Molusco Fonte - pixabay.com 22 Figura 18- Echinoidea (bolacha da praia)- Equinoderma Fonte - trabalhocfb704.blogspot.com Figura 19- Caravela Portuguesa ou Garrafa Azul (Physaliaphysalis)- Cnidário Fonte - www.katembe.com.pt 23 Figura 20- Caranguejo Maria Farinha - _Ocypodequadrata_ (Crustacea, Ocypodidae) - Praia de Naufragados Fonte - www.panoramio.com 3 AMBIENTE DELTAICO 3.1 GENERALIDADES Em termos conceituais, torna-se necessário, antes de tudo, distinguir entre os sentidos mais precisos de delta, sistema deltaico e complexo deltaico. A palavra delta vem da quarta letra do alfabeto grego e foi usada pela primeira vez, por Heródoto(figura 21) há cerca de 2500 anos passados, referindo-se à configuração exibida pela porção subaérea da foz do Rio Nilo, mostrada na figura 22. Nesta área, a planície aluvial está situada entre dois distributários principais e apresenta grande semelhança com a letra delta. Figura 21- Busto de Heródoto Fonte 1- www.biografiasyvidas.com 24 Figura 22- Delta do rio Nilo Fonte - http://www.geologia.ufpr.br/graduacao2/deposicionais/deltas.pdf Entretanto, segundo Moore (1966), deve-se a Lyell a introdução desse termo na literatura geológica, fato que ocorreu em 1832. Por sistema deltaico deve-se entender o conjunto de subambientes que constituem o ambiente deltaico. O complexo deltaico corresponde a uma associação de deltas geológica e geneticamente relacionada entre si, porém espacial e temporalmente independentes. Nesse contexto, as planícies litorâneas das desembocaduras de alguns dos principais rios da costa brasileira (Matinet al, 1993) constituiriam, a rigor, complexos deltaicos. Os conceitos fundamentais de sedimentação deltaica foram objetivamente delineados por Gilbert (1890), como conclusão de suas pesquisas no Lago Bonneville (Estados Unidos). Desde o surgimento desse trabalho, tornaram-se muito conhecidos, nos meios geológicos internacionais, os conceitos de camadas basais (bottomsetbeds), camadas frontais (foresetbeds) e camadas dorsais (topsetbeds). Entretanto, essas denominações só se aplica a alguns deltas de origem lacustre, cujo arcabouço sedimentar é mais simples que nos deltas oceânicos. Barrel (1912) usou o termo delta para designar um depósito parcialmente subaéreo, construído por um rio no encontro com um corpo permanente de água. Em 1930 concluiu que o termo delta deveria ser empregado para denominar sedimentos depositados por um rio nas vizinhanças de sua desembocadura. Bates (1953) definiu um delta como depósito sedimentar construído por fluxo de água dentro de um corpo permanente de água. À medida que novas áreas de sedimentação costeira 25 atribuíveis a deltas foram sendo estudadas, o conceito original foi sofrendo modificação para acomodar as novas observações. Figura 23- Delta do Nilo Fonte: Suguio (2003) 3.2 FATORES QUE CONTROLAM A FORMAÇÃO DE UM DELTA Para que um delta seja formado, é necessário que um rio (corrente aquosa), transportando carga sedimentar, flua rumo a um corpo permanentede água em relativo repouso. As velocidades das correntes fluviais diminuem da desembocadura para as porções mais distais, de modo que sedimentos sujeitos a velocidades cada vez mais lentas (mais finos) e menos esféricas sejam depositados nesse sentido. Vários são os fatoresque condicionam os processos de sedimentação deltaica, os quais mudam muito, dando em consequência origem a diferentes tipos de deltas. Alguns ocorrem ao longo de costas com amplitude de maré desprezível e/ou energia de onda mínima, enquanto outros são originados sob condições de grande amplitude de marés e/ou intensa atividade de ondas. por outro lado, os deltas podem ser construídos sob condições de clima tropical úmido, sob intensos processos químicos e biológicos ou em regiões desérticas, onde as atividades químicas e biológicas são praticamente nulas. A despeito da enorme diversidade ambiental, determinada pela combinação de diferentes fatores que interferem nos processos deltaicos, todos os deltas resultantes de progradação ativa apresentam ao menos um atributo em comum. Um rio fornece sedimentos terrígenos à zona costeira e à plataforma continental interna mais rapidamente que a velocidade de remoção pelos agentes geológicos litorâneos. 26 Coleman & Wright (1971,1975) discutiram sobre os vários processos costeiros e os seus efeitos e significados na sedimentação deltaica. Segundo esses autores, os fatores mais importantes são: clima, flutuação da descarga fluvial e da carga sedimentar, processos associados à desembocadura fluvial, energia das ondas, regimes de marés, ventos, correntes litorâneas, declividade da plataforma, tectônica e geometria da bacia receptora. Embora esses fatores tenham alguma influência, somente poucos processos atuam mais decisivamente na formação dos diferentes tipos de deltas. Segundo Morgan (1970), os seguintes fatores são fundamentais na sedimentação deltaica: a) Regime fluvial: Em rios com tendência a grandes flutuações de descarga, os canais exibem um padrão entrelaçado. Por outro lado, quando as variações de descarga anual são pequenas, os canais exibem um padrão meandrante. As diferenças desses padrões, ou seja, do regime fluvial, afetam a granulometria e a seleção dos grãos transportados. O volume de sedimentos supridos, que também depende das variações de descarga e da composição litológica das rochas matrizes da bacia de drenagem, é também importante na taxa e no padrão de crescimento dos deltas. Em rios de descarga líquida e carga sedimentar grande e constante comumente são formados corpos lineares dispostos a fortes ângulos em relação à linha de costa. Porém, em rios com grandes variações de descarga e, portanto, com grandes flutuações de carga sedimentar, as areias têm oportunidade de ser intensamente retrabalhadas pelos agentes marinhos. b) Processos Costeiros: Os processos costeiros compreendem principalmente os efeitos das ondas e marés, além de correntes litorâneas. O principal papel das ondas é o de selecionar e redistribuir os sedimentos supridos pelos rios. Os graus de influência dos regimes dos rios ou dos processos costeiros, como as ondas, são determinados pelas capacidades desses agentes em retrabalhar e redistribuir os sedimentos. Quando a energia das ondas é muito forte, as composições mineralógicas das areias fluviais podem ser drasticamente alteradas, sempre tendendo a aumentar os teores de quartzo nos corpos arenosos, em detrimento dos minerais menos estáveis como o feldspato , resultando em areias limpas e bem selecionadas. Em costas de baixa energia de ondas, as areias depositadas são essencialmente produtos de processos fluviais, em geral pobremente selecionadas. Entre os agentes geológicos que desempenham um papel muito importante entre os processos costeiros, há as correntes longitudinais (ou de deriva litorânea), cuja característica principal consiste em formar corpos arenosos orientados subparalela ou paralelamente às correntes. Entre as várias causas geradoras dessas correntes litorâneas têm-se: propagação de marés, ondas e ventos, 27 gradientes de densidade das águas e principalmente a incidência oblíqua das ondas em relação à praia. c) Fatores Climáticos: O tipo de clima determina a intensidade de atuação dos processos físicos, químicos e biológicos de um sistema fluvial. Em bacias hidrográficas situadas em áreas tropicais, verifica-se intensa decomposição química das rochas, formando- se espesso manto de intemperismo, que é protegido da erosão pela densa cobertura vegetal, em geral existente nessas áreas. Os rios transportarão principalmente materiais solúveis e partículas finas em suspensão e poucos sedimentos grossos. Este modelo pode ser perturbado pela ação antrópica como o desmatamento, que acaba induzindo o transporte de material mais grosso pelo rio. Por outro lado, quando o clima da bacia de drenagem for árido, a vegetação é escassa e o regime fluvial é irregular. Nessas condições, os canais tornam-se instáveis e frequentemente desenvolvem-se canais entrelaçados pelos quais serão transportados sedimentos com excesso de carga de fundo em relação à carga em suspensão. d) Comportamento Tectônico: A geometria dos litossomas em sequências sedimentares deltaicas é muito fortemente controlada pelo comportamento tectônico do sítio deposicional. Uma rápida subsidência origina espessos pacotes de areias deltaicas (algumas centenas a poucos milhares de metros), enquanto uma lenta subsidência ou relativa estabilidade resulta em delgadas sequências deltaicas (algumas dezenas de metros). 3.3 CLASSIFICAÇÃO DE DELTAS Diferentes critérios têm sido usados na classificação de deltas. Considerando-se a natureza da bacia receptora, Lyell (1832) classificou os deltas em continentais (lacustres) e marinhos (ou oceânicos). Bates,(1953) , baseado nos contrastes de densidade entre as águas do afluente fluvial principal e o corpo líquido receptor, reconheceu três tipos fundamentais de deltas. a) Deltas Homopicnais: não há diferença de densidade próximo à saída do rio, e sedimento é rapidamente depositado. Barras sedimentares próximas ao rio são formadas se a bacia receptora for rasa, bifurcando o canal distributário. 28 Figura 24- Fluxo homopicnal Fonte: Suguio, 2003 b) Deltas Hiperpicnais: a densidade do meio transportador é maior que a do meio receptor e, desse modo, os sedimentos são carreados junto ao substrato por correntes de turbidez. Neste caso, não se formam verdadeiros deltas, mas sim leques submarinos que se depositam ao sopé dos taludes continentais, nas desembocaduras de canhões submarinos. Figura 25- Fluxo hiperpicnal Fonte- Suguio, 2003 c) Deltas Hipopicnais: a densidade do meio transportador é menor que a do meio receptor e, dessa maneira, os sedimentos movem-se pela superfície do meio mais denso. Esta situação é mais característica dos deltas originados por rios que deságuam em mares e oceanos. 29 Figura 26- Fluxo hipopicnal Fonte: Suguio, 2003 Moore (1966), baseado em Lyell (1832) e Bates (1 953), estabeleceu quatro tipos principais de deltas: 1. de canhões submarinos (fluxo hiperpicnal em forma de jato plano); 2. lacustres (fluxo homopicnal em forma de jato axial e com predominância de fácies marinhas). o primeiro grupo foi subdividido em dois subtipos: lobados e alongados; o segundo grupo foi subdividido, conforme a predominância das ondas ou das marés em subtipo em cúspide e ou cuspidado) e em franja e ou franjado)' respectivamente. Baccocoli (1971) em um estudo pioneiro sobre os deltas quaternários brasileiros, discutindo as suas idades, considerou-os como holocênicos, mas atualmente sabe-se que eles são em parte pleistocênicos (Martin et al., 1993). Galloway (1975) apresentou uma classificação modificada de Scott & Fisher (op. cit.), baseada na ação recíproca dos processos marinhos e no papel desempenhado por esses processos na construção deltaica, 3. mediterrâneos (fluxohomopicnal em forma de jatoplano); 4. oceânicos (construídos em ambientes de macro-marés). Scott & Fisher (1969) adotaram, especificamente para os deltas marinhos, uma classificação baseada em conceitos genéticos (natureza e intensidade dos agentes geológicos oceânicos) e na distribuição de fácies nas porções subaéreas (Fig. 8.57). Desse modo, estabeleceram dois grandes grupos: deltas construtivos (com predominância de fácies fluviais) 30 e deltas destrutivos propondo uma grande variedade de deltas, que foram agrupados em um diagrama triangular (Figura 8.58) segundo três membros extremos: 1. deltas de domínio fluvial; 2. deltas dominados por ondas; 3. deltas dominados por marés. Figura 27- Deltas construtivos e destrutivos Fonte: ppegeo.igc.usp.br 3.4 SUBAMBIENTES DELTAICOS Os deltas compreendem uma porção subaérea que abrange a planície deltaica situada acima da maré baixa, e a subaquososa representando a porção submersa, separadas pelo limite de influência das marés. O conceito clássico de delta admite uma subdivisão em três províncias de sedimentação: planície deltaica (ou plataforma deltaica), frente deltaica (ou talude deltaica) e prodelta. 31 Figura 28- Subambientes deltaicos Fonte 2: www.twiki.ufba.br 3.4.1. PLANÍCIE DELTAICA Constitui a superfície suborizontal adjacente à desembocadura da corrente fluvial. Abrange a parte predominante subaérea da estrutura deltaica onde, em geral, a corrente flvial principal subdivide-se em vários distributários deltaicos (ativos e abandonados) e as áreas entre estes tributários (planícies interdistributárias), onde se desenvolvem lagos e pântanos, por exemplo. Os principais depósitos sedimentares associados à planície deltaica são: Depósitos de preenchimento de canais: compostos de sedimentos grossos e finos, que preenchem um canal abandonado pelo rio. Consistem em areias sílticas, que passam para argilas sílticas e argilas. Além dos depósitos de preenchimento de canais típicos ocorrem, também, as barras de meandros e as barras de canais entrelaçados. Depósitos de diques naturais: formam áreas levemente elevadas, que flanqueiam os canais distributários e são construídos por deposição de sedimentos mais grossos da carga em suspensão durante as enchentes. Consistem em argilas sílticas perturbadas mais comumente por raízes de plantas (fitoturbações). Associados aos diques naturais, também podem aparecer os chamados depósitos de rompimento de diques naturais, que se apresentam na forma de pequenos leques. Depósitos de planície interdistributária: são constituídos por sedimentos argilosos acumulados nas áreas baixas da planície deltaica, entre os distributários ativos e abandonados, quando ocorre extravasamento dos canais distributários. 32 Depósitos paludais ou pântanos: são formados quando a área inundada entre os distributários torna-se sufi cientemente rasa para suportar vegetação. Existem pântanos de vegetação rasteira (marsh), constituídos por água salgada, doce ou salobra, que se desenvolvem próximo ao mar, e os de vegetação de maior porte (swamp), que são de água doce e situam-se mais para o interior dos continentes. Nos pântanos do tipo marsh, quando ocorrem em zonas costeiras de clima quente e úmido, desenvolvem-se os manguezais que são caracterizados por vegetação típica (Rhizophoramangle, Laguncularia racemosa, etc.) e no swamp originam a turfa. Os depósitos lacustres de argila orgânica com laminação formam-se em áreas pantanosas do tipo marsh, resultantes do afogamento na área. Os depósitos de planície deltaica nas regiões de clima seco (semi-árido e árido) são caracterizados por depósitos de calcretes (materiais superficiais, tais como cascalhos e areais, cimentados por carbonato de cálcio) ou de evaporitos, como halita e gipsita. 3.4.2. FRENTE DELTAICA Esta província forma a área frontal de deposição ativa do delta que avança sobre os depósitos de prodelta, sendo constituída por siltes e areias fi nas fornecidos pelos principais distributários deltaicos. Os principais depósitos associados à frente deltaica são: 1. Depósitos de barra distal – são formados por sedimentos da faixa frontal progradante do delta, predominando siltes e argilas. 2. Depósitos de barra de desembocadura de distributário – são oriundos da sedimentação da carga do rio na boca do canal distributário, sendo constituídos por areia e silte e sujeitos a constantes retrabalhamentos pelas correntes fluviais e ondas. 3. Depósitos de canais distributários submersos – correspondem ao prolongamento natural subaquático dos canais distributários subaéreos, que se alargam ao atingir a frente deltaica e terminam pela deposição de barras arenosas de desembocadura. 4. Os diques naturais submersos – são cristas submarinas localizadas nas margens dos canais distributários submersos e formados pela redução da velocidade das águas na frente deltaica. Os sedimentos são compostos de areias muito finas e siltes, bem selecionadas, com ocasionais laminações finas de restos de plantas e argilas. 33 Figura 29- Subambientes associados à frente deltaica Fonte: Suguio (2003) 3.4.3. PRODELTA A sedimentação prodeltaica é essencialmente argilosa e representa a parte mais avançada de deposição do sistema deltaico. A construção de um delta tem início com a deposição de argila marinha na bacia receptora que está em baixo dos sedimentos das duas províncias anteriores (planície deltaica e frente deltaica). No delta do rio Mississipi (Estados Unidos), os sedimentos prodeltaicos atingem espessuras superiores a 400 m e as argilas dessa província contêm quantidades moderadamente altas de matéria orgânica. Duas feições geológicas diretamente associadas à deposição prodeltaica argilosa são: 1) Planícies de lama, que são formadas quando o fornecimento de lama fluvial sobrepuja a capacidade de dispersão de processos costeiros. Continuando a deposição de sedimentos argilosos fluviais, uma linha de praia arenosa pode ser isolada por trás de uma planície de lama, e os depósitos praiais assim isolados recebem o nome de depósito de chênier. 2) Os díapiros de lama, que são projeções de lama dentro dos depósitos de barra de desembocadura ou extrusões de lama, formando ilhas próximas à desembocadura dos distributários. 34 3.5 O CRESCIMENTO DOS DELTAS À medida que um delta se desenvolve, a foz de seu rio também avança nessa direção, por algumas centenas ou milhares de anos deixando no percurso a planície deltaica, com uma elevação de poucos metros acima do nível do mar, que encerra grandes áreas de terras úmidas, porque armazenam água e constituem o habitat de muitas espécies de plantas e animais. Em muitas áreas, as terras úmidas deltaicas sofreram controle das cheias com a construção de barragens, que reduziu o seu aporte sedimentar, e com os grandes diques artificiais que evitaram as cheias menores, mas frequentes, que alimentavam as terras alagáveis deltaicas. Os deltas crescem pela adição de sedimentos e afundam à medida que ocorre compactação das partículas e subsidência da crosta devido ao peso da carga sedimentar. A cidade de Veneza, parcialmente edificada no delta do rio Pó (Itália), vem sofrendo um processo de afundamento devido a subsidência crustal. 3.6 DELTAS QUATERNÁRIOS BRASILEIROS Associadas às desembocaduras dos principais rios que deságuam no oceano Atlântico, ao longo da costa brasileira, existem zonas de progradação que Bacoccoli (1971) interpretou como deltas. O rio Amazonas seria do tipo altamente destrutivo dominado por marés, enquanto que os dos rios Parnaíba, Jaguaribe,São Francisco, Jequitinhonha, Doce e Paraíba do Sul seriam do tipo altamente destrutivo dominados por ondas. No exame dos parâmetros considerados importantes por diversos autores que estudaram os diferentes deltas, verifica-se que todos ignoraram o papel das flutuações do nível relativo do mar durante o Quaternário. Essas variações podem resultar da mudança real do nível do mar (eustasia) e das modificações do nível dos continentes (tectonismo e isostasia). Martin et al. (1993) revelaram que as variações do nível relativo do mar foram muito importantes na construção dos complexos deltaicos quaternários brasileiros, sendo possível constatar que parte dessas planícies exibe sedimentos pleistocênicos e holocênicos. Finalmente, a existência de deltas intralagunares (ou intraestuarinos) nas planícies costeiras das desembocaduras dos rios Doce (ES) e Paraíba do Sul (RJ) corresponde ao estágio de culminação do nível relativo do mar, acima do atual entre 5 mil e 6 mil anos AP (Antes do Presente). 35 Figura 40- Os Deltas quaternários da costa brasileira segundo Bacoccoli (1971) Fonte- Suguio (2003) Figura - Os deltas da costa leste do Brasil Fonte: Dominuez, José Landim. 36 4 CONCLUSÃO Como vimos, o conceito de delta é muito amplo, tendo em comum o fato de constituírem-se em zonas de progradação vinculadas a um curso fluvial. O regime fluvial, os processos costeiros, os fatores climáticos e o comportamento tectônico do sítio estrutural são os fatores fundamentais que controlam a sedimentação deltaica. Assim, os deltas progradam pela adição de sedimentos e afundam à medida que ocorre compactação das partículas e subsidência da crosta devido ao peso da carga sedimentar. Além disso, o ambiente praial também apresenta sua importância por apresentar feições características favoráveis à formação e acumulação de petróleo. Sua observação perante a época do ano, sua declividade e sedimentação características se dão necessárias para um melhor conhecimento e exploração de sua área. 5 REFERÊNCIAS SUGUIO, Kenitiro. Geologia sedimentar. São Paulo: Edgard Blucher, 2003. BACOCCOLI, G. Os deltas marinhos holocênicos brasileiros – uma tentativa de classificação: Boletim Técnico Petrobras 14: 5-38, Rio de Janeiro, 1971. CHRISTOFOLETTI, Antonio. Geomorfologia Fluvial. São Paulo: Edgard Blucher, 1981. MARTIN, Louis; SUGUIO, Kenitiro; FLEXOR, J. M. As flutuações do nível do mar durante o Quaternário superior e a evolução geológica dos “deltas” brasileiros. Boletim IG-SP, Publicação Especial. 15: 1-186. São Paulo, 1993. Dominguez, J. M. L. Notas de aula de Processos Sedimentares e Problemas Ambientais na Zona Costeira. Instituto de Geociências da Universidade Federal da Bahia, 2009. PRESS,S.;SIEVER,R. In: Para entender a terra, 3ª Edição. Artmed Editora. Porto Alegre. 2006. Ambientes Costeiros Contaminados por óleo- Procedimentos de limpeza- Manual de orientação, Governo do Estado de São Paulo; (http://www.ecoa.unb.br/probioea/guia/index.php/ambientes-costeiros-e-marinhos/18-intro) www.geologia.ufpr.br/graduacao2/.../sistemasclasticosondas.pdf 37 http://cetesb.sp.gov.br/emergencias-quimicas/wpcontent/uploads/sites/53/2013/12/ambientes- costeiros.pdf
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