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Paleocorrentes 1 Paleocorrentes Oliveira, Isabelle¹ Inácio, Lucas1 ¹Universidade Federal de Pernambuco, Departamento de Oceanografia -‐ PE Email: isabellevoliveira@hotmail.com Email: lucas_liss@hotmail.com 2 SUMÁRIO: Abstract...............................................................................................................................3 Resumo...............................................................................................................................3 Introdução...........................................................................................................................4 Revisão................................................................................................................................6 Medições de paleocorrentes..............................................................................6 Mudanças na paleocirculação da porção oeste do Atlântico Sul.......................9 Conclusão............................................................................................................................11 Referências..........................................................................................................................12 Paleocorrentes 3 Abstract Paleocurrent is like a typically structure in which helps determine the directions of flowing water in the past. The rock formation, in the past, was demarcated by sediment flows called paleocurrent. It has been indicating where the currents flow came from, where is their destination. Moreover, paleocurrent is divided into one-‐way, indicating one right direction, and two-‐way direction, indicating that they have two different directions. Paleocurrents are very important to understand what happened on the environment at the geologic past, and to know their behaving. Furthermore, for a good study about paleocurrents is necessary to have a study about paleocurrents from the specific area, stratification, and the correlation all of these with previous studies about sedimentology and paleoceanography. Thus, this article will give an approach about methodology for obtaining the paleocurrent processing. As well as, the changes, on paleocirculation of south Atlantic, had occurred at specific periods, such as Maximum Last Glacial, Last Deglaciation and Holocene, which they models of ocean circulation. Therefore, the paleocurrent study is very important to help scientist understanding the environmental behaviour at geological past. Keywords: Paleocurrent. Stratification. Unimodal current. Bimodal current. Lithofacies. Resumo As paleocorrentes são fluxos demarcados nos sedimentos em formações rochosas no passado, o que indica para onde era o fluxo da corrente num determinado ambiente no pretérito. Elas podem ser divididas em unidirecionais, indicando direção concreta da tal e bidirecional, apresentando duas direções diferentes. As paleocorrentes são de demasiada importância para estudos que relacionam o que ocorreu no passado com o presente, ou seja, como o ambiente se comportava em uma determinada época e como isso pode influenciar nos dias atuais. 4 Para um estudo qualificado sobre paleocorrentes é importante levar em consideração alguns fatores, tais como o estudo das estruturas sedimentares naturais do local, a estratificação, a relação entre as estruturas presente no local, a classificação das mesmas e correlacionar todos esses critérios à estudos prévios avançados da sedimentologia. ` Este artigo fará uma breve abordagem à metodologia para a obtenção e tratamento de dados de paleocorrentes, assim como, exemplificará as mudanças na paleocirculação da porção oeste do Atlântico Sul. Essas mudanças ocorreram nos períodos do Último Máximo Glacial, Última Deglaciação e do Holoceno, os quais validam os modelos da circulação oceânica. Assim, o estudo da paleocorrente se mostrou fundamental para o entendimento das mudanças que ocorreram no passado geológico dessa região. Palavras-‐chave: Paleocorrentes. Estratificação. Corrente unimodal. Corrente bimodal. Litofáceis. Introdução As paleocorrentes são características apresentadas pelas camadas sedimentares em forma de correntes antigas, as quais se encontram nos leitos rochosos, onde também se verifica as estruturas sedimentares orientadas. Elas sofreram deposição e registram fluxos que ocorreram no passado, com isso atualmente são utilizadas como indicadores de paleocorrentes (Potter e Pettijohn, 1977). Esses registros fornecem informações da paleogeografia, da paleoencosta, das direções da corrente e da interpretação de fáceis, sendo necessários para uma descrição completa e satisfatória. Feições de rochas sedimentares também podem ser utilizadas como indicadores de paleocorrentes, algumas Paleocorrentes 5 estruturas registram o sentido do movimento (azimute)1 da corrente enquanto outras apenas mostram a linha do movimento(direção). A análise de fácies sedimentares e de paleocorrentes permite a obtenção de elementos para interpretações paleogeográficas do ambiente em diferentes intervalos de tempo, possibilitando interpretações da proveniência de sedimentos. Seu fluxo pode ser unidirecional ou bidirecional, onde o unidirecional é quando indicam informações certeiras sobre a direção do fluxo da corrente no passado e o bidirecional indica duas direções para o fluxo. O fluxo unidirecional é representado pelas camadas frontais, turboglifos e sobreposição de clastos. Enquanto que os bidirecionais, são representados por fragmentos de árvores, clastos alongados, marca lavrada por objeto, mascas de sola e lineação de partição (Nichols, 1999). Lineação de partição ocorre quando uma estrutura linear se apresenta repetidamente em uma determinada rocha e isso ocorre quando o fluxo tem duas direções. Além de constituir uma antiga barreira fisiográfica, a paleocorrente é constituída por um importante dado da paleogeografia que é a diferenciação biogeográfica. O registro de associações biogeograficamente compatíveis, em pontos hoje distantes entre si, indica que, estas localidades estiveram mais próximas num passado geológico, auxiliando e retificando na reconstrução dessas paleocorrentes (Mitsuru, 2007). Os métodos de estudos, com as medidas das paleocorrente, visam caracterizar depósitos aluviais e buscam o reconhecimento de diferentes associações fáceis. E os diversos padrões de distribuição energética em um dado ambiente deposicional apresentam a direção de crescimento das formas de leito. 1 “Ângulo medido no plano horizontal entre o meridiano do lugar do observador e o plano vertical que contém o ponto observado. As medidas de azimute podem variar de 0° a 360° e as medidas são feitas em quadrantes, em sentido horário. São quatro quadrantes, cada uma com uma medida diferente.” (Borba, 2004) 6 As análises de paleocorrentes apresentam informações fundamentais para mapeamentos de corpos sedimentares, caracteriza barras, canais e lençóis de areia, bem como define a direção do seu deslocamento. Esses registros fornecidos são importantes no intuito de identificar o grau de variabilidade da paleocorrente e assim relacionar com a própria natureza do local. Revisão • Medições de paleocorrentes Para se verificar o sentido principal de uma paleocorrente são feitas várias medições, as quais necessitam de uma manipulação consciente. Independentemente da quantidade de camadas, quanto mais medidas se obtêm, maior será a proximidade entre o dado obtido e o dado verdadeiro da medição. No entanto, é importante levar em consideração a questão da variabilidade das medidas, a amplitude da medição. Para uma corrente bimodal que apresente somente uma litofácies identificada, os valores podem ser coletados a partir de somente uma das camadas dessa litofácies ou, caso os valores venham a coincidir semelhantemente, as medições podem ser coletadas a partir de várias camadas. Quando trata-‐se de uma corrente unimodal, há poucos pontos para se obter um grande número de leituras (Tucker, 2014). Figura 1: “Os quatro tipos principais de padrão de paleocorrentes, representados por meio de um diagrama de roseta (com intervalos de 30°). A convenção é plotar os dados dos azimutes das Paleocorrentes 7 paleocorrentes com o significado de "fluxo para". Assim, seja para o caso do exemplo unimodal (à esquerda), a corrente estava fluindo do sul para o norte” (Tucker, 2014). Para a dedução de um padrão de paleocorrentes ao longo de toda uma área, é necessário cerca de 20 a 30 medições em uma exposição, essas medições são satisfatórias para fornecer um vetor principal que irá indicar a paleocorrente do local. É necessário também encontrar nas redondezas imediatas e mais distantes, outros afloramentos com as mesmas fáceis. Caso a amplitude das leituras seja grande dentro de uma camada, ou seja, tenha um grande grau de variabilidade, é preciso ser coletado um número maior de medidas (mais de 20 ou mais de 50 medidas, dependendo da variabilidade) para o sentido da paleocorrente principal ser verificado. É importante salientar que falhas nas leituras e interpretações dos dados podem acontecer e resultar em um erro não intencionado, porém, sério. O tectonismo pode mudar a forma ou a orientação das estruturas sedimentares, isso pode resultar na obtenção de medidas não representativas no que diz respeito a direção real da paleocorrente. O basculamento é uma simples mudança do plano no quala estrutura sedimentar pertence, já a deformação é o processo que modifica a forma de uma estrutura. Essas duas mudanças, basculamento e deformação, podem ocorrer devido ao tectonismo (Tucker, 2014). Estruturas para medições de paleocorrentes -‐Estratificação Cruzada2 A estratificação cruzada pode ser originada pela migração de dunas subaquáticas e ondas de areias, e por dunas eólicas. Esse tipo de estratificação é particularmente adequado para a medição de paleocorrentes. 2 “Tipo mais comum de estratificação, cujas camadas aparecem inclinadas umas em relação às outras, e em relação à atitude da formação como um todo, isto deve-‐se a variações na intensidade e/ou mudanças na direção do agente de transporte.” (Marangon, 2006). 8 O ângulo máximo de mergulho3 nos fornece a direção da paleocorrente no caso da estratificação cruzada planar4. Se houver somente uma face na qual se verifica a estratificação as leituras tornam-‐se menos satisfatórias, pois é a orientação de somente uma face observada, a qual é improvável que seja exatamente a direção da paleocorrente. Devido a esse fato, um exame minucioso pode ser feito mostrando algo da superfície da estratificação, assim, determinando a direção de mergulho verdadeira. Se também isso for impossível, não há alternativa a não ser medir apenas a orientação da superfície da exposição rochosa. -‐Estratificação cruzada acanalada A forma do extrato cruzado necessita ser claramente observável ao ponto de que a direção do mergulho do eixo de acanalamento possa ser medida com precisão. Devido à forma dos estratos cruzados acanalado, as exposições verticais podem mostrar variação da direção de mergulho e da estratificação cruzada maior que 90° em relação à direção real da corrente, desse modo, esse tipo de estratificação é inconfiável para medir paleocorrente e deve somente ser utilizado como um último recurso. 3“É verificada quando os grãos são depositados sobre o plano mais íngreme e inclinado no sentido da corrente.” (Louis e Ladeira, 1976). 4 “Mergulho de uma camada é o ângulo de máxima declividade da mesma, medido em um plano vertical perpendicular à sua direção." (Frank, Raymond, John e Thomas, 2006). Figura 2: Os 4 principais tipos de estratificação cruzadas. Figura 3 Estratificação cruzada acanalada. Paleocorrentes 9 Apresentação de resultados As medidas de paleocorrentes são agrupadas em classes de intervalos de graus, dependendo do número de variabilidade das leituras, e então plotadas no diagrama de roseta. Este diagrama representa as direções e frequências das medidas coletadas em uma área. Embora a direção da paleocorrente predominante seja usualmente óbvia no diagrama de roseta, para um trabalho mais preciso é necessário calcular a direção média da paleocorrente. Também tem igual importância o cálculo da variância dos dados. O vetor médio e a dispersão podem ser calculados somente para um padrão de paleocorrente unimodal. Porém, se houver uma distribuição bimodal com duas direções de correntes evidentes, pode-‐se separar os dados em duas componentes e calcular os dois vetores médios para encontrar a direção geral de cada uma (Tucker, 2014). Para deduzir o vetor médio a partir de estruturas que fornecem o azimute, cada leitura deve ser considerada como tendo direção e magnitude. Os componentes norte-‐sul e leste-‐oeste de cada vetor são, então, calculados pela multiplicação da magnitude pelo cosseno e seno do azimute respectivamente. • Mudanças na paleocirculação da porção oeste do Atlântico sul A analises de períodos, a Último Máximo Glacial, Última Deglaciação e o Holoceno, apresentarem dados de reconstituição na porção oeste do Atlântico Sul, o quais indicam as condições de contorno e mudanças na paleocirculação da porção oeste do Atlântico Sul. O Último Máximo Glacial ocorreu entre 23 e 19 mil anos, a Última Deglaciação ocorreu entre aproximadamente 19 mil e 11.700 anos e o Holoceno foi há 11.700 anos até os dias atuais, a partir dos estudos das paleocorrentes nesse locas foi possível validar modelos da circulação oceânica (Knorr e Lohmann, 2003; Otto-‐Bliesner et al., 2007; Dias et al., 2009). 10 O ÚLTIMO MÁXIMO GLACIAL Na porção oeste do Atlântico Sul, duranteo último máximo glacial, ocorreu um decréscimo entre um e dois graus Celsius na média anual da temperatura. Em adição, índices mostraram que ocorreu um resfriamento entre quatro e oito graus Celsius durante o verão nesse local. Durante esse período ocorre uma distribuição vertical das massas de água relativamente distinta, tais como: diminuição da profundidade em que ocorre a intensa dissolução da calcita (lisóclina), diminuição da Água Intermediária Antártica (de aproximadamente 1.500 à 1.000 metros) (Came et al., 2003; Curry e Oppo, 2005; Makou et al., 2010), ocorrência da Água Profunda do Atlântico Norte (que vem do norte) e uma massa de água chamada Água Antártica de Fundo, sendo esta proveniente do sul (Stramma e England, 1999; Curry e Oppo, 2005). Contudo, algumas consequências são geradas a partir dessas mudanças ocorridas, tais como: a capacidade do Oceano Atlântico em aprisionar CO2 da atmosférico (Skinner et al., 2010) e a transporte de calor e nutrientes ao longo do oceano (Ganachaud e Wunsch, 2000; Sarmiento et al., 2004). A ÚLTIMA DEGLACIAÇÃO A última deglaciação apresentou eventos climáticos bruscos que indicaram a modificações na paleocirculação da porção oeste do Atlântico Sul. Tais como o aprisionamento de energia em forma de calor nas camadas superficiais do Atlântico Sul (Carlson et al., 2008; Barker et al., 2009). Devido às mudanças no fluxo da massa d'água Central que possui alta salinidade, a qual vem do Oceano Índico e vai para o Atlântico Sul, a termoclina permanente mostra valores de temperatura e salinidade opostos aos da última deglaciação (Chiessi et al., 2008), ou seja, resultando em mudanças na termoclina permanente. Uma mudança na termoclina permanente de um determinado local pode acarretar uma grande diferenciação nas características da presente área, tanto englobando a biota e as propriedades físico-‐químicas do ambiente em questão. Paleocorrentes 11 De acordo com Hendry et al. (2012), nas águas intermediarias ocorreram marcantes elevações no conteúdo de nutrientes, devido a ressurgência mais intensa ao redor da Antártida em resultado do alinhamento entre a porção central dos ventos de Oeste e da Corrente Circumpolar Antártica. Esse alinhamento dos ventos com a corrente apresentará um empilhamento de água no oceano, e devido ao equilíbrio de forças atuantes (força de fricção do vento, fluxo geostrófico, força de Coriollis, transporte de Ekman), a componente resultante dessas forças terá em um transporte líquido de Ekman (m2/s) para realizar o balanço de massas. Assim, águas profundas, mais frias, irá para a superfície levando consigo nutrientes (pois geralmente águas mais frias são mais ricas em nutrientes). O HOLOCENO Segundo Razik et al. (2013), as águas da margem continental da Argentina entraram sobre a do Sul do Brasil, há oito mil anos. Voigt et al. (2013) descreveu a intensificação do fenômeno El Niño durante dezenas de anos, no Holoceno, que causaram aumento na precipitação, o que resultou em um maior volume de água na bacia de drenagem do Rio da Prata e uma maior intensidade de ventos de Nordeste nessa região. No Cabo Frio, Souto et al. (2011) ocorreram dois períodos de intensificação do fenômeno de ressurgência ao longo dos últimos 1.200 anos. Conclusão Os registros de paleocorrentes fornecem diretrizes que servem para auxiliar modelos numéricos do sistema climático, assim como são ferramentas úteis e conceituais que ajudam a compreender principalmente o comportamento e dinâmica dos fluxos pretéritos. Observa-‐se também que a necessidade de se entender a dinâmica oceânica ao longo dos anos fez com que as técnicas de obtenção de dados de paleocorrentes fossem sendo aprimoradas. 12 O método escolhido para medições de paleocorrentes irá depender da geomorfologia do ambiente estudado já que há uma grande variedade de métodos possíveis, além disso a quantidade de informações visivelmente disponível neste local, fornece uma leitura e obtenção de dados fácil sem comprometer a qualidade dos resultados. A associação de duas ou mais técnicas para a obtenção de dados de paleocorrentes também pode ser feita, melhorando e ampliando, a confiabilidade dos resultados. Assim, é visto que a análise de fácies sedimentares e de paleocorrentes permite a obtenção de elementos para interpretações paleogeográficas em diferentes intervalos de tempo, o que possibilita interpretações sobre a proveniência dos sedimentos de determinada região. A correlação de dados de paleocorrentes com dados de subsuperfície oceânica oferece tambéma possibilidade de interpretações mais abrangentes e detalhadas de uma continuidade oceânica lateral e vertical de áreas com pouca exposição dados. Com o auxilio métodos de análise de paleocorrentes foi possível obter o conhecimento a respeito das mudanças na paleocirculação da porção oeste do Atlântico Sul, porém essas informações ainda são restritas devido a pouca demanda de estudos com resolução temporal e modelos de idades confiáveis existem. Esse acesso limitado pode dificultar o entendimento, mas os estudos existentes mostram que mudanças bruscas da última glaciação e do último interglacial apresentam cenários de uma mudança na circulação no passado geológico da porção oeste do Atlântico Sul. Concluímos, que é clara a grande importância desses estudos para o aprimoramento científico e mais investimentos de métodos e projetos nessa área precisam ser realizados. REFERÊNCIAS ARAI, M. Sucessão das associações de dinoflagelados (protista, pyrrhophyta) ao longo das colunas estratigráficas do cretáceo das bacias da margem continental brasileira: uma análise sobre o ponto de vista paleoceanográfico e paleobiogeográfico. 2007.123 f. Tese Paleocorrentes 13 (Doutorado em Ciências) – Instituto de Geociências, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre. 2007. BORBA, S. F. Dicionário unesp do português contemporâneo. São Paulo: Unesp, 2004. Carlson, A.E. et al., 2008: Subtropical Atlantic salinity variability and Atlantic meridional circulation during the last deglaciation. Geology, 36, 991-‐994. Chiessi, C.M. et al., 2007: Signature of the Brazil-‐Malvinas Confluence (Argentine Basin) in the isotopic composition of planktonic foraminifera from surface sediments. Marine Micropaleontology, 64, 52-‐66. Curry, W.B. e D.W. Oppo, 2005: Glacial water mass geometry and the distribution of δ13C of ΣCO2 in the western Atlantic Ocean. Paleoceanography 20(PA1017), doi:10.1029/2004PA001021. Ganachaud, A. e C. Wunsch, 2000: Improved estimates of global ocean circulation, heat transport and mixing from hydrographic data. Nature, 408, 453-‐457. Hendry, K.R. et al., 2012: Abrupt changes in high-‐latitude nutrient supply to the Atlantic during the last glacial cycle. Geology, 40, 123-‐126. JOHN GROTZINGER, THOMAS JORDAN, RAYMOND SIEVER, FRANK PRESS. Understanding Earth. 4°ed. New York: Bookman, 2006. LOCZY, Louis e LADEIRA, Eduardo A. Geologia estrutural e introdução à geotectônica. São Paulo: Editora Blucher, 1976. Makou, M.C. et al., 2010: South Atlantic intermediate water mass geometry for the last glacial maximum from foraminiferal Cd/Ca. Paleoceanography 25(PA4101), doi:10.1029/2010PA001962. Nichols, Gary. Sedimentology and Stratigraphy. Wiley, 1999. 368p. Pettijohn, Potter and Siever (1987), Sand and Sandstone, 2nd edition. 14 Razik, S. et al., 2013: Interaction of the South American monsoon system and the Southern Westerly Wind Belt during the last 14 kyr. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 374, 28-‐40. Skinner, L.C. et al., 2010: Ventilation of the deep southern ocean and deglacial CO2 rise. Science, 328, 1147-‐1151. Stramma, L. e M. England, 1999: On the water masses and mean circulation of the South Atlantic Ocean. Journal of Geophysical Research, 104(C9), 20,863-‐20,883. Tucker, Maurice E. (2014), rocha sedimentares, 4°ed. UNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORA. Tópicos em Geotecnia e Obras de Terra. Disponível em: http://www.ufjf.br/nugeo/files/2009/11/togot_Unid01GeologiaAplicada-‐ 2006-‐2.pdf. Acesso em: 23 de out. 2015. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO PAULO. Formas de leito. Disponível em: http://www.georeferencial.com.br/UNIFESP/geologia/Aula%202%20formas%20de%20leit o%201.pdf. Acesso em: 26 de out. 2015. Voigt, I. et al., 2013: A submarine canyon as a climate archive: interaction of the Antarctic intermediate water with the Mar del Plata Canyon (Southwest Atlantic). Marine Geology, 341, 46-‐57.
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