Autores
Vasconcelos, S.C. (Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro) ; Abuchacra, R.C. (Universidade do Estado do Rio de Janeiro - UERJ-FF) ; Rocha, T.B. (Universidade do Estado do Rio de Janeiro - UERJ) ; Fernandez, G.B. (Universidade Federal Fluminense - UFF)
Resumo
Na planície costeira ao norte do rio Paraíba do Sul (RJ), observa-se a sucessão de cordões arenosos intercalados com terrenos siltico-argilosos, onde é comum a presença de pântanos, lagos e manguezais em decorrência da incorporação à linha de costa de pontais que isolam ambientes lagunares entre o reverso da barreira e o continente. Embora o mecanismo morfodinâmico para incorporação desses pontais seja bem conhecido na área de estudo, pouco se sabe sobre a arquitetura sedimentar. A partir da morfoestratigrafia, identificou-se dois padrões deltaicos: um "típico" e outro assimétrico. Observou-se no padrão assimétrico diferenças entre a sedimentação mais para o interior da planície e próximo ao litoral. Essas diferenças refletem condições distintas de progradação da planície nos dois trechos que foram atribuídas às diferentes taxas de progradação identificadas nos dados morfológicos e cronológicos, assim como por comparação com pesquisas realizadas em outros pontos do litoral brasileiro.
Palavras chaves
delta assimétrico; morfoestratigrafia; planície costeira
Introdução
Bhattacharya e Giosan (2003) citam que os deltas brasileiros parecem ter tido um desenvolvimento complexo, nesses deltas o desenvolvimento mais expressivo das cristas de praia ocorre alternado com vários outros ambientes deposicionais costeiros como lagoas, ilhas barreira, pontais arenosos, meandros e dunas eólicas. Esses elementos morfológicos foram associados ao desenvolvimento assimétrico de deltas dominados por ondas, conforme apontaram Dominguez (1996) e Bhattacharya e Giosan (2003). A arquitetura de fácies de um delta assimétrico é caracterizada pela marcante diferença entre a morfoestratigrafia das acumulações sedimentares em ambos os lados da desembocadura. Para que isso ocorra, um dos principais requisitos é a presença de um forte transporte longitudinal de sedimentos intensificado quando ondas se aproximam de forma oblíqua da costa. Desta forma, o delta do rio Paraíba do Sul no litoral norte do Rio de Janeiro pode ser considerado como um exemplo de delta assimétrico dominado por ondas, uma vez que ao sul de sua foz o litoral apresenta-se bastante retilíneo com seu interior caracterizado por uma longa planície, com sucessivas cristas arenosas e depressões alongadas, indícios de antigas posições da linha de costa, segundo descrevem Dias (1981), Dominguez, et al. (1981), Dias, et al. (1984 a,b), Martin, et al. (1984) e Flexor et al. (1984). Já ao norte, apresenta um comportamento progradacional associado à presença de barreiras arenosas, inicialmente formadas na zona submarina (DIAS, 1981 e VASCONCELOS, 2010). Para estes autores, o aporte de sedimentos de origem fluvial, associada a uma dinâmica de ondas construtivas com tendência de deriva litorânea de sul para norte, conduz a formação de sequências alongadas de depósitos sedimentares em subsuperfície que migram em direção à costa, emergindo e formando terrenos mais baixos e alagadiços no reverso dessas feições. Segundo Rossetti et al. (2015), houve um significativo progresso na descrição de sistemas deltaicos e no estabelecimento de modelos de fácies úteis para o seu reconhecimento no registro sedimentar nas últimas décadas. Entretanto deltas dominados por ondas ainda não são completamente compreendidos, principalmente no que diz respeito a sua morfologia e sedimentação, influenciadas por diversos parâmetros como tamanho do grão, processos atuantes na foz, clima, tectônica e batimetria. O complexo desenvolvimento desses sistemas deposicionais não pode ser resumido em um único modelo de fácies, necessitando de mais estudos de deltas modernos e antigos a fim de comparar um número maior de deltas, objetivando melhorar os modelos de fácies e análises estratigráficas disponíveis. Neste contexto, a presente pesquisa visa criar subsídios para compreender a dinâmica atual e pretérita dessas feições costeiras, tendo como objetivo caracterizar a morfoestratigrafia da planície costeira ao norte da foz do rio Paraíba do Sul (RJ) com a finalidade de contribuir para a compreensão da evolução geológica/geomorfológica de deltas assimétricos dominados por ondas. A evolução de ambientes de sedimentação costeira (em escala geológica e recente) registra a dominância dos principais processos atuantes no litoral, relacionados no tempo e no espaço. A investigação desses registros permite a reconstrução paleogeográfica de como os depósitos sedimentares associados aos deltas assimétricos dominados por ondas evoluíram durante o Quaternário.
Material e métodos
Para alcançar os objetivos do presente trabalho foram utilizados diferentes métodos e técnicas para a investigação em superfície e subsuperfície, além de geocronologia. Para caracterizar a morfologia do relevo no interior da planície foram realizados uma série de perfis topográficos transversais a linha de costa. Estes perfis foram adquiridos com o uso de Estação Total e suas cotas altimétricas estabelecidas com o uso de DGPS. As investigações de subsuperfície foram realizadas através de sondagens à percussão que atingiram até 13 metros de profundidade, totalizando cinco testemunhos. Amostras em paleobermas também foram coletadas através de trincheiras para o estabelecimento da geocronologia na planície, para tanto foram datadas nove amostras por Luminescência Opticamente Estimulada (LOE) ao longo de um perfil transversal à linha de costa na planície holocênica.
Resultado e discussão
Os levantamentos de perfis topográficos realizados transversalmente a linha
de costa, permitiram a caracterização morfológica de diversos trechos da
planície costeira. De modo geral, duas morfologias puderam ser observadas na
planície costeira ao norte do rio Paraíba do Sul: no trecho centro-norte
predomina uma morfologia associada à sucessão de cristas e cavas arenosas,
registro de antigas paleopraias. Esse relevo assemelha-se muito ao
encontrado ao longo de toda a planície ao sul da foz e seria resultado da
progressiva incorporação de bermas junto ao litoral em uma área onde ocorre
convergência de fluxos de deriva litorânea, conforme aponta Machado (2009).
Já nos perfis topográficos realizados no trecho próximo ao canal, ainda na
mesma planície, também foi caracterizada a morfologia das cristas de praia,
entretanto separadas por depressões preenchidas por sedimentação fina
(lamas). Essas depressões representariam a morfologia após a colmatação de
antigas lagoas formadas no revesso de um pontal arenoso que progressivamente
é incorporado ao continente, conforme descrevem DAN et al. (2011). Neste
trecho diferenças também foram encontradas entre a morfologia das cristas e
depressões localizadas próximas ao litoral atual e as posicionadas mais para
o interior da planície. Feições mais recentes, próximas ao litoral,
apresentavam-se mais bem desenvolvidas (maiores e mais largas) do que as
mais interiorizadas. Exemplos da morfologia encontrada nesses diferentes
trechos podem ser observados na figura 1. Diferenças entre esses trechos
também foram encontradas em subsuperfície. A estratigrafia do trecho centro-
norte da planície costeira já havia sido caracterizada pelo trabalho de Dias
et al. 1984, que através da realização de seis testemunhos geológicos
identificaram quatro camadas sedimentares: na base foram encontradas argilas
arenosas de cores variadas contendo concreções limoníticas associadas a
sedimentação do Grupo Barreiras; sobre esses sedimentos a presença de areias
quartzosas biodetríticas (classificadas pelos autores como areias
transgressivas); na sequência foram encontrados sedimentos argilosos
gradando para siltes micáceos representando a sedimentação de prodelta.
Sobre essas lamas, depósitos de areias quartzosas fina granocrescente até
areias medias à grossas representam o lobo arenoso da frente deltaica. O
padrão estratigráfico caracterizado por Dias et al. (1984) foi encontrado no
testemunho RKS-C2 realizado por esta pesquisa próximo aos testemunhos feitos
pelo autor. Este padrão morfoestratigráfico representa um padrão típico de
sedimentação deltaica como reflexo de uma morfologia em planta mais parecida
com os deltas dominados por ondas clássicos (WRIGHT e COLEMAN, 1973), onde
as planícies se desenvolvem de forma mais ou menos simétricas em ambos os
lados da foz, como pode ser visto nos deltas do Tiber, na Itália (BELLOTTI
et al., 1994) e Godavari na Índia (VAIDYANADHAN e KAO, 1979).
Já no trecho próximo a margem do rio Paraíba do Sul, foram realizados quatro
testemunhos dentro das depressões caracterizadas na topografia (RKS B1, B3,
B4 e B5). O testemunho RKS B1 é o testemunho mais próximo ao litoral atual.
Dividindo a planície em duas metades, este estaria localizado na metade
externa, de construção mais recente. Apresentou a seguinte sequência da base
para o topo: lamas prodeltaicas recobertas por areias da frente deltaica.
Sobre estas areias um depósito lamoso de cerca de 1,5m associado a
colmatação de uma lagoa formada no reverso da barreira arenosa. Os
testemunhos RKS B3, B4 e B5 foram realizados na metade da planície
holocênica posicionada mais para o interior. Nestes três testemunhos todo o
pacote deposicional deltaico foi recuperado atingindo na base sedimentos do
Grupo Barreiras. Estes sedimentos apareceram na profundidade de 13m, 10m e
8,5m respectivamente. Sobre estes sedimentos também foram encontrados nos
três testemunhos areias biodetriticas semelhantes as classificadas por Dias
et al. (1984) como sendo transgressivas. A partir deste ponto uma espessa
camada de lamas segue até o topo do testemunho, atingindo até 8,5m de
espessura. Essas lamas foram interpretadas como sendo uma sequência de lamas
prodeltaicas na base migrando para lamas de colmatação lagunar. Comumente no
trecho de lama associado a colmatação da lagoa havia a presença de camadas
pouco espessas de areia média. Essas areias foram interpretadas como sendo
fruto de depósitos de transposição, mecanismo responsável pela migração do
pontal em direção ao continente conforme descreve Vasconcelos (2010). O
padrão de sedimentação encontrado nas depressões foram classificados como um
padrão assimétrico de sedimentação deltaica. Como exemplos de deltas
assimétricos com fácies sedimentares semelhantes estão o delta do Danúbio
(Romênia), do Brazos (EUA), do Nilo (Egito) e os deltas brasileiros, como os
dos rios, São Francisco, Doce e Jequitinhonha (BHATTACHARYA e GIOSAN, 2003).
Entretanto, assim como na morfologia em superfície, também foram encontradas
diferenças estratigráficas. Tais diferenças estavam relacionadas
principalmente a espessura do pacote lamoso que se apresentou menor nos
testemunhos realizados na metade externa da planície costeira e
significativamente maiores nos testemunhos realizados na metade interna da
mesma (figura 2). As diferenças morfoestratigráficas encontradas entre as
duas metades da planície no trecho junto ao rio Paraíba do Sul refletem
condições distintas de progradação da planície nessas duas porções.
Resultados de datações realizadas por LOE associados a interpretações de
imagens de satélites permitiram calcular taxas de progradação para diversos
trechos ao longo da planície costeira, esses cálculos identificaram taxas de
progradação na ordem de 2 a 4m por ano na metade interna, enquanto na metade
externa da planície as taxas ficaram entre 5 e 7m por ano (figura 3). Lessa
et al. (2000) observam algo semelhante na planície costeira de Paranaguá.
Segundo os autores, a barreira holocênica que se formou a partir do último
estágio da transgressão marinha pós-glacial nessa região do sul do Brasil
apresentou progradação aparentemente muito rápida nos últimos 1.000 anos. Os
autores identificaram ainda que nesse período o nível do mar teria sofrido
queda de 1,5 metro, quando cerca da metade do volume atual da barreira teria
sido acumulado. Tais dados são coerentes com o comportamento observado na
planície holocênica ao norte da foz do Paraíba do Sul durante o mesmo
período. Assim como em Paranaguá, a planície norte teve cerca da metade de
sua área atual construída nos últimos 1.060 ± 190 anos (LOE). Essa taxa de
progradação mais elevada pode ser a responsável pelo fato da camada lamosa
ser menos espessa na metade externa da planície. A formação e incorporação
de pontais de forma mais acelerada geraria um número maior de depósitos em
um intervalo de tempo mais curto, entretanto com menor espessura.
Diferentes morfologias encontradas ao longo da planície costeira ao norte da foz. Em “A” relevo característico do trecho centro-norte da planície composto pela sucessão de cristas e cavas semelhante ao encontrado na planície costeira ao sul da f
Os testemunhos RKS B1 e B4 foram realizados em depressões (antigas lagunas no reverso da barreira arenosa), embora representem ambientes semelhantes é marcante a diferença entre o pacote lamoso do topo dos testemunhos entre a parte mais interior
Resultado das datações por LOE permitiram estabelecer taxas de progradação para diversos trechos ao longo da planície. O setor “A” correspondente a metade interna da planície apresentou taxas de progradação na ordem de 2 a 4 m/ano. O setor “B”,
Os perfis A, B, C, D, E e F foram realizados por Dias et al. (1984) e representam o “padrão típico” de sedimentação deltaica. As sondagens RKS B1, B3, B4 e B5 foram realizadas sobre as depressões e mostraram nos depósitos sedimentares a presenç
Considerações Finais
Foram observados dois padrões distintos: um "típico" no trecho centro-norte da planície costeira, composto pela morfologia de cristas e cavas em superfície e em subsuperfície pela presença de lamas prodeltaicas recobertas por sedimentos arenosos da frente deltaica. Por sua vez, as unidades sedimentares do "padrão assimétrico", apresentam-se distintas das descritas por Dias et al. (1984). No trecho próximo ao rio, lamas de prodelta são recobertas por areias da frente deltaica e sobre essas ainda se depositaram lamas associadas ao processo de colmatação de uma laguna. Em relação ao padrão assimétrico, foram identificadas diferenças entre a estratigrafia observada na metade externa da planície e as localizadas na metade interna. Estas apresentaram depósitos lamosos bem mais expressivos do que os ambientes mais recentes. Diferença que pode estar relacionada as distintas taxas de progradação identificadas nessas regiões. Os padrões morfoestratigráficos descritos refletem distintos ambientes de sedimentação. Por analogia, o padrão classificado como "típico" na região centro-norte da planície seria o mesmo esperado para a planície ao sul da foz devido à semelhança entre a morfologia de superfície das cristas de praia em ambos os trechos. Entretanto, sondagens devem ser realizadas na planície sul a fim de comprovar se o padrão proposto é realmente aplicável.
Agradecimentos
Os autores agradecem a CAPES pelo auxílio financeiro à pesquisa através do Edital de Ciências do Mar, bem como pela concessão de bolsa de pós-graduação.
Referências
BHATTACHARYA, J.P.; GIOSAN, L. Wave-influenced deltas: geomorphologicalimplications for faciesreconstruction.Sedimentology 50: 187-210. 2003.
DAN, S.; WALSTRA, D. J. R.; STIVE, M. J. F.; PANIN, N. Processes controlingthedevelopmentof a rivermouthspit. Marine Geology, 280, p. 116-129. 2011.
DIAS, G. T. M. O complexo deltaico do rio Paraíba do sul. In: Simpósio do Quatrernário no Brasil, 4, Rio de Janeiro, Publicação Especial nº 2:58-74, 1981.Dominguez, et al. 1981.
DIAS, G. T. M.; SILVA, C. G.; MALSCHITZKY, I. H.; PIRMEZ, C. A frente deltaica do rio Paraíba do Sul – fisiografia submarina e distribuição sedimentar. In: XXXIII Congresso Brasileiro de Geologia, 1984, Rio de Janeiro (RJ). Anais do XXXIII CBG, Rio de Janeiro, 1984 (a).
DIAS, G. T. M.; Silva, C. G.; MALSCHITZKY, I. H.; PIRMEZ, C. A planície deltaica do rio Paraíba do Sul – sequências sedimentares subsuperficiais. In: XXXIII Congresso Brasileiro de Geologia, 1984, Rio de Janeiro (RJ). Anais do XXXIII CBG, Rio de Janeiro, p. 98-101, 1984 (b).
DOMINGUEZ, J.M.L. The São Francisco strandplain: a paradigm for wave-dominated deltas.GeologicalSocietySpecialPublication 117: 217-231. 1996.
ELLIOTT, T. Deltaic systems andtheircontributiontoanunderstandingofbasin-fillsuccessions. In: Whateley, M.K.G.; Pickering, K.T. (eds.), Deltas, sites andtraps for fossilfuels. GeologicalSocietySpecialPublicationClassics, p. 3–10. 1993.
FLEXOR, J. M.; MARTIN, L.; SUGUIO, K.; DOMINGUEZ, J. M. L. Gênese dos cordões litorâneos da parte central da costa brasileira. Restingas: Origem, Estruturas, Processos. In: LACERDA, L. D. de; ARAUJO, D. S. D. de; CERQUEIRA, R. & TURCQ, B (orgs.). CEUFF, pp. 425-440, Niterói, 1984.
LESSA, G.C. , R.J. ANGULO, P.C. GIANNINI, A.D. ARAUJO. StratigraphyandHoloceneevolutionof a regressivebarrierinsouthBrazil. Marine Geology 165, 87–108, 2000.
MACHADO, K. M. Dinâmica Sedimentar na Planície do Paraíba do Sul – RJ. Dissertação de Mestrado. Universidade Federal Fluminense, Departamento de Geologia. Pós-Graduação em Geologia e Geofísica Marinha, Niterói, 2009.DAN et al. 2011.
MARTIN, L.; SUGUIO, K.; FLEXOR, J.M.; TESSLER, M.G.; EICHLER, B.B. Significado geológico das variações dos graus de arredondamento das areias Holocênicas da planície costeira do rio Paraíba do Sul (RJ). In: Anais do XXXIII Congresso Brasileiro de Geologia. Rio de Janeiro. p. 84-97. 1984.
ROSSETTI, D. F.; POLIZEL, S. P.; COHEN, M. C. L.; PESSENDA, L. C. R. Late Pleistocene-Holoceneevolutionofthe Doce River delta, southeasternBrazil: implications for theunderstandingofwave-influenced deltas. Marine Geology 367 (171-190). 2015.
VAIDYANADHAN, R.; RAO, M.S. Morphologyandevolutionof Godavari Delta, India. Z. Geomorphol., 23, 243– 255. 1979.
VASCONCELOS, S. C. de. Evolução Morfológica das Barreiras Arenosas ao Norte da Desembocadura do Rio Paraíba do Sul, RJ. Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Geologia e Geofísica Marinha da UFF. Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2010.
WRIGHT, L.D. & COLEMAN, J.M. Variations in morphologyof major river deltas as functionsofoceanwavesandriverdischarge regimes. Am. Assoc. Petroleum Geol. BuU., 57:370-398. 1973.BELLOTTI, P.; CHIOCCI, F.L.; MILLI, S.; TORTORA, P.; VALERI, P., Sequencestratigraphyanddepositional setting oftheTiber delta: integrationof high-resolutionseismics, well logs, andarcheological data. JournalofSedimentaryResearch B64(3): 416–432. 1994.