Objetivos Específicos

Realizada a etapa de caracterização da textura dos sedimentos e a apresentação dos dados relacionados a granulometria, será realizada uma descrição de todos os minerais encontrados em cada praia. Objetiva-se com a apresentação da mineralogia presente em cada praia realizar uma comparação dos minerais encontrados nas duas praias, e possivelmente relacionar com a área fonte do mesmo.

19 3. Localização e vias de acesso da área de estudos

3.1. Localização Geográfica

Figura 1: Mapa de localização da área de estudo, mostrando os municípios de Paraty e Mangaratiba na Região da Costa Verde, Estado do Rio de Janeiro.

20 3.2. Principais vias de acesso

O acesso para os municípios de Paraty, Angra dos Reis e Mangaratiba é feito pela BR 101 Rio – Santos que contorna o litoral. As rodovias estaduais que passam pela região são a estrada Paraty - Cunha e a Rodovia Angra dos Reis – Barra Mansa (RJ- 124). O acesso para a praia Brava fica no km 454 e o acesso para a praia São Gonçalo no km 545 da BR 101.

3.3. Contexto Geológico

A região da Costa Verde está inserida no contexto geológico do Segmento Central da Faixa Ribeira, que é um Orógeno da Província Mantiqueira. Segundo Heilbron (2004), o sistema da Província Mantiqueira se estende do sul da Bahia ao Uruguai com abrangência de cerca de 700 mil km².

A Província Mantiqueira segundo Almeida (1977) se localiza paralela à costa Atlântica Sudeste e Sul do Brasil, de direção NE-SW. E se constitui como um sistema orogênico neoproterozoico – cambriano. (Almeida, 1977). A Província é constituída pelos Orógenos Araçuaí, Ribeira, Dom Feliciano e São Gabriel. A Faixa Ribeira representa o local onde as duas praias do presente trabalho estão inseridas, portanto torna-se necessária um maior entendimento sobre ela.

A Faixa Ribeira possui direção NE-SW e resulta da interação entre o Cráton São Francisco e outras micro placas. A sua evolução tectônica está associada à subducção do Cráton do São Francisco e a micro placa Serra do Mar e do paleocontinente do Congo durante a Orogênese Brasiliana (Heilbron et al. 2000). De acordo com os autores, o Orógeno Ribeira é subdividido em cinco terrenos tectono-estratigráficos denominados, Ocidental, Paraíba do Sul, Embu, Oriental, que inclui o Arco Magmático Rio Negro, e Cabo Frio.

A área estudada está inserida no Terreno Oriental, também incluindo granitoides do Arco Magmático Rio Negro, porém a localização da praia São Gonçalo esta muito próxima ao

21 Domínio Juiz de Fora, porção do Terreno Ocidental por isto torna-se importante uma breve descrição do contexto geológico deste domínio.

No Domínio Juiz de Fora ocorre uma grande diversidade tectônica, com presença de rochas do rochas da cobertura neoproterozoica. (Heilbron, 2004). A figura 2 apresenta a geologia do Orógeno Ribeira, destacando a área de trabalho.

Figura 2: Mapa geológico simplificado do Orógeno Ribeira, extraído de Heilbron et al, 2004.

Legenda: 1-Sedimentos quaternários, 2-Sedimentos terciários, 3-Rochas alcalinas cretácea/terciárias, 4-Granitoide Brasilianos sin a pós-colisionais (4-9), 4-Biotita granitos pós-colisionais (510-480 Ma,

G5), 5-Granitos contemporâneos às ZCs D3 (535-320 Ma, G4), 6- Granitos e charnockitos tardi-colisionais (ca. 560 Ma, G3), 7-Granitos porfiroides sin-tardi-colisionais (590-560 Ma), 8-Leucogranitos e charnockitos tipo S ou híbridos sin-colisionais (ca. 580 Ma, G2); granitoides com idade indeterminada

(9-10), 9- Hornblenda granito gnaisse, 10-Suítes Anta e São Primo, 11-Arco magmático Rio Negro (790-620 Ma); Terreno Ocidental (12-17); Megassequência Andrelândia (12-14), 12-Sequência Rio do

Turvo em fácies granulito de alta P, 13-Sequência rio do Turvo, 14-Sequência Carrancas, 15-Complexo Mantiqueira, 16-Fácies distais da Megassequência Andrelândia no Domínio Juiz de Fora,

17-Complexo Juiz de Fora, 18-Complexo Embu indiviso; Terreno Paraíba do sul (19-20), 19-Grupo Paraíba do Sul, 20-Complexo Quirino; Terreno Oriental (21-22), 21-Sucessão metassedimentar Italva,

22-Sucessão metassedimentar Costeiro; Terreno Cabo Frio (23-24), 23-Sucessão Búzios e Palmital, 24-Complexo Região dos Lagos.

Na porção Oriental, apresentam-se três domínios denominados Cambuci, Costeiro e Italva e possuem sequências metassedimentares distintas. A área estudada está inserida no Domínio Costeiro onde predominam gnaisses ricos em granada e silimanita, com muitas intercalações, e também pode ter rochas características do Complexo Rio Negro.

22 Segundo Tupinambá (1999) o Complexo Rio Negro se estende por 300 km e possui direção NE- SW e compreende o Domínio Costeiro, portanto a área estudada. Ele representa o principal magmatismo cálcioalcalino do Orógeno Ribeira. (Tupinambá, 1999). O autor afirma também que o tipo litológico de maior ocorrência é um gnaisse, composto por agregados de biotita e hornblenda. E afirma que dioritos, quartzo diorito e hornblenda gabro são tipos que ocorrem em menor quantidade. (Tupinambá, 1999).

Delgado (2003) apresenta que no Complexo Rio Negro, são caracterizados por ter margens em rift, com presença de prismas acrescionários e/ou imbricações locais de depósitos de assoalhos oceânicos, de arcos e retroarcos. No Complexo Rio Negro afloram ortognaisses de origem plutônica que foram inseridas dentro de unidades metassedimentares denominadas São Fidélis, no Terreno Oriental. (Tupinambá, 2007).

Ele é composto por: hornblenda biotita gnaisse porfiroblástico de composição granodiorítica e hornblenda biotita gnaisse de composição monzodiorítica a quartzo-monzonítica. (Fernandes, 2001).

O conhecimento sobre a geologia da região torna-se um fator determinante na apresentação do trabalho, por isto foi elaborado o mapa que apresenta as rochas presentes na área de estudo.

23 Figura 3: Mapa geológico regional da área de estudo. No mapa são mostrados os tipos de rochas presentes na área de estudo, destacando que na área da praia

São Gonçalo, prevalece a presença de granito e gnaisse aluminoso, rocha calcissilicática e na praia Brava o granito.

24 4. Contexto Geológico Regional

4.1. Unidades Pré-Cambrianas

O embasamento Pré-cambriano e sua formação na Bacia de Santos estão relacionados à porção do Cinturão Ribeira. Este embasamento inclui ortognaisses, granulitos, paragnaisses e rochas granitoides que foram geradas ou retrabalhadas durante a orogenia do Brasiliano- Neoproterozoico. (Machado et. al 1996; Heilbron et. al. 2000).

Assim de acordo com Heilbron et. al. (2000), as unidades Pré-cambrianas podem ser divididas em dois terrenos de empurrão, o Klippe do Paraíba do Sul e o terreno Ocidental.

Nestes dois terrenos pode-se aplicar três subdivisões litotectônicas, o pré-embasamento de 18Ga, a cobertura de deformação do Meso-neoproterozoico e os granitoides do Brasiliano.

No terreno Oriental a cobertura Neoproterozoica predominam gnaisses pelíticos e semi pelíticos com intercalações de rochas carbonáticas nos Domínios Cambuci e Italva e pelíticas, quartzíticas a calcissilicáticas no Domínio Costeiro. (Silva, 2006).

4.2. Magmatismo Mesozoico e Cenozoico

O magmatismo toleítico e alcalino Meso-Cenozoico está relacionado a ruptura do Gondwuana e é encontrado em todas as partes do território brasileiro. Na região Sul e Sudeste o magmatismo toleítico encontram-se os fluxos basálticos na costa das Bacias de Pelotas, Santos, Campos, Espírito Santo e na Bacia do Paraná, local em que também se encontram diques que mergulham no embasamento cristalino. (Almeida et al. 1996).

Segundo Almeida (1996), por se ter o conhecimento de que eventos vulcânicos são encontrados na região sul e sudeste torna-se possível a correspondência entre o magmatismo das bacias costeiras com áreas continentais. Pode-se observar que o magmatismo ocorre em algumas áreas de forma restrita ou não, isto depende do tipo de rifteamento ocorrido na região.

25 O magmatismo toleítico pode ser representado pela formação Serra Geral e de mergulhos de diques máficos que vão de Ponta Grossa no Paraná até o Rio de Janeiro. Esta formação Serra Geral está localizada na Bacia do Paraná e representa altos volumes de fluxos basálticos e poucos volumes de unidades félsicas. (Almeida et al. 1996). O magmatismo alcalino está associado aos episódios vulcânicos que ocorreram após a abertura do oceano Atlântico Sul e que proporcionou o desenvolvimento das bacias sedimentares terciárias.

(Guedes et al. 2005).

4.3. Sedimentos Quaternários

Segundo Villwork (2005), a ação das ondas e das correntes litorâneas definem os processos de erosão e deposição ao longo da zona costeira. Isto depende da intensidade do suprimento de areia e da declividade da zona costeira, levando a acumulação das areias litorâneas. Em toda a faixa litorânea que engloba o Estado do Rio de Janeiro, ocorre uma série de ambientes de sedimentação, denominados barreiras ou cordões litorâneos e nestes ambientes de sedimentação estão associados a sistemas deposicionais de origem continental e marinha/ transicional. (Villwork, 2005).

Pode- se entender que seu desenvolvimento deposicional está relacionado a uma série de fatores controladores, como por exemplo, as direções estruturais do embasamento. Os quais acabam exercendo o controle sobre a formação de baías, por isto os depósitos sedimentares são menos desenvolvidos no setor costeiro entre Paraty e Mangaratiba. (Souza, 2005).

26 Os depósitos Quaternários localizados nesta região estão por sobre depósitos continentais originados por eventos de variação do nível do mar, no período glacial, que caracterizou o Quaternário. (Souza, 2005). Os ambientes de deposição podem ser divididos em ambientes de sedimentação continentais e transicionais/marinhos.

Os ambientes continentais são também denominados depósitos colúvio-aluvionares, e os ambientes transicionais/ marinhos, e/ou lagunares. (Fernandes, 2001), Na área de estudo do trabalho o ambiente de sedimentação podem ser considerados como ambientes praias marinhos.

Para Fernandes (2001), os depósitos fluvio-marinhos da área estudada apresentam grande variação de sua granulometria. Esta variação pode ser desde matacão presentes até sedimentos argilosos, e deve-se resaltar que estes sedimentos podem apresentar granulodecrescência.

5. Caracterização da área de estudos 5.1. Fisiografia da área de estudos

A área estudada está inserida no contexto morfológico da Serra do Mar. Esta feição representa, segundo Tomba (2012), um conjunto de escarpas com cerca de 1000 km de extensão, desde o Rio de Janeiro até Santa Catarina. Sua origem está relacionada a fenômenos tectono-magmáticos relacionados a reativação tectônica durante o Cenozoico, ocasionando a reativação do embasamento Pré-Cambriano. (Almeida & Carneiro, 1998).

Assim a feição possui relevo escarpado, e apresenta sua morfoestrutura inserida na escarpa da Serra da Bocaina com litoral muito recortado e surgimento de acidentes geográficos como pequenas enseadas, ilhas e cabos. (Fernandes, 2001). Para o mesmo autor a Serra do Bocaina pode ser apresentada segundo três aspectos geomorfológicos, a porção do Planalto, a porção em contato com a escarpa da Serra do Mar e a porção próxima a baía de Ilha Grande. Apresentando encostas constituídas por paredões rochosos, com presença de

27 vales fluviais profundos constituindo cachoeiras e alguns vales fluviais mais alargados e rasos.

A porção voltada para o oceano segundo Heilbron (2007) é constituída por uma face íngreme, que alterna vales fluviais encaixados e interflúvios. Assim estes vales escarpados possuem baixa porção de sedimentos fluviais, ocorrendo à presença de cascalhos e seixos. E a porção voltada para a Baía de Ilha Grande apresenta planícies costeiras originadas por sedimentos marinhos, fluviais e lagunares. (Heilbron, 2007.).

Elas apresentam morfologia do tipo delta em suas planícies, algumas com predomínio fluvial e outras com predomínio marinho. Para a autora a fisiografia predominante é a presença de colinas do embasamento pré-cambriano no meio de sedimentos, que resultam no recuo da escarpa da Serra da Bocaina e dos processos de espraiamento.

5.2. Geologia Local

A praia São Gonçalo não apresenta rochas do embasamento, porém observando o entorno pode- se encontrar gnaisses, migmatitos e granitos, como pode ser observado na Figura 4. Esta praia apresenta um relevo pouco íngreme, se compararmos com as características das encostas que são frequentes na região. Nela ocorre um ambiente caracterizado como uma área de mangue, esta praia é muito influenciada pela drenagem.

28 Figura 4: Granito – Paraty, que é um exemplo de tipos de rochas encontradas no entorno da praia São

Gonçalo no município de Paraty, que foi observado durante a etapa de campo realizada.

A praia Brava está inserida em um local de relevo muito inclinado, que é característica da topografia da região. E pode-se observar a presença de migmatitos em ambas as laterais da praia, a drenagem nesta praia não é um fator de grande influência. Figura 5.

29 Figura 5: Fotografia mostrando as rochas de migmatitos do embasamento que estão expostas na praia

Brava foram observadas na etapa de campo e foi o local em que a amostra 3 foi coletada.

Fotografia: Patrícia Souto

6. Método de Trabalho 6.1. Etapa gabinete

Para execução do trabalho foram realizadas as etapas de revisão bibliográfica, no sentido de se ter um levantamento dos aspectos geológicos e geomorfológicos da área estudada. Foram utilizadas as cartas topográficas SF-23Z-C12 Paraty e SF-23Z-C112 Ilha Grande com escala 1:50.000 para determinar a localização das duas praias, assim como uma compilação de dados geológicos existentes na área.

6.2. Etapa de campo

Uma etapa de campo foi realizada no período do dia 9 e 10 de Outubro para coleta de sedimentos de praia e também no sentido de observar os aspectos da geologia local, e a dinâmica da praia. As amostras foram coletadas em diferentes pontos e bateadas para a

30 concentração dos minerais pesados, com a finalidade de determinar a caracterização mineralógica das praias e a comparação das mesmas. Figura 6 e 7.

Figura 6: Exemplo de amostra de sedimento de praia coletado para ser concentrado em bateia durante o trabalho de campo. Ponto coletado na porção distal da Praia São Gonçalo, região da Costa Verde,

Rio de Janeiro.

31 Figura 7: Exemplo de amostra de sedimento de praia coletado para ser concentrado em bateia durante

o trabalho de campo. Ponto coletado na porção distal da Praia São Gonçalo, região da Costa Verde, Rio de Janeiro.

A Praia São Gonçalo apresenta uma drenagem, então os sedimentos foram coletados com ênfase na região ao redor da drenagem. Assim as amostras foram coletadas em dois pontos distintos somente, pois não houve tempo apto para coletar mais amostras de sedimentos. A amostra 1 no primeiro ponto ao lado da drenagem (proximal) figura 8 e 9, e a Amostra 2 distante em torno de 400 metros (distal) do Rio São Gonçalo figura 10.

32 Figura 8: Fotografia mostrando a drenagem com 20 m de largura aproximadamente, e que pode

influenciar a dinâmica sedimentar da praia. Ponto de coleta da amostra 1, proximal ao rio São Gonçalo. Fotografia: Patrícia Souto

Figura 9: Fotografia mostrando a drenagem com 20 m de largura aproximadamente, e que pode influenciar a dinâmica sedimentar da praia. Ponto de coleta da amostra 1, proximal ao rio São

Gonçalo. Fotografia: Patrícia Souto

33 Figura 10: Fotografia mostrando a área onde foi realizada a coleta da amostra 2, distal cerca de 400 m

da desembocadura do rio São Gonçalo. Fotografia: Patrícia Souto

Na Praia Brava ocorre a presença de uma drenagem pouco acentuada. Assim foram coletados sedimentos em três pontos distintos da praia, a amostra 3 na face de praia a leste próxima as rochas de embasamento que afloram na praia e estão expostas no ambiente, a amostra 4 na face de praia no centro, e a amostra 5 na face de praia a oeste, próxima a pequena drenagem que ocorre na praia.

6.3. Etapa de laboratório e análise de dados

Para a análise das amostras no laboratório, elas foram secadas, separadas e peneiradas com auxílio do GRANUTEST proveniente do LAGECOST (Laboratório de Geologia Costeira) para separar a granulometria presente nas amostras, como se apresenta na figura 11.

Posteriormente as amostras foram separadas nas frações magnéticas e não magnéticas através do uso do imã de mão.

34 As amostras sem a fração magnética foram peneiradas novamente com peneiras de 2 mm, 1 mm e 425 µm e bateadas novamente no sentido de eliminar a quantidade de quartzo da amostra, figura 12.

Figura 11: GRANUTEST proveniente do LAGECOST (Laboratório de Geologia Costeira), utilizado para separar a granulometria da amostra concentrada.

35 Figura 12: Peneiras de tamanho 2 mm, 1 mm e 425 µm respectivamente utilizadas, para peneirar

novamente a amostra antes de ser novamente bateada, para diminuir a quantidade de quartzo da amostra.

Para etapa de caracterização mineralógica entre as duas praias as amostras foram divididas em quatro partes iguais e somente uma parte foi analisada. As figuras abaixo mostram as amostras concentradas, e um quarto delas com as frações magnéticas separadas.

36 Figura 13: Amostra 2 da praia São Gonçalo concentrada e dividida em quatro partes antes da

separação feita com a caneta imã.

Figura 14: Amostra 2 da praia São Gonçalo mostrando as frações de minerais magnéticos em destaque no interior da placa de petri que foram separados com o imã.

37 Figura 15: Amostra 4 da praia Brava concentrada e dividida em quatro partes antes da separação feita

com a caneta imã.

Figura 16: Amostra4 da praia Brava mostrando as frações de minerais magnéticos em destaque no interior da placa de petri que foram separados com a caneta imã.

38 A última etapa realizada foi a observação dos minerais através da utilização do estereomicroscópio, que possibilitou a identificação dos mesmos, como pode ser representado pela figura 17 abaixo.

Figura 17: Estereomicroscópio da marca Physis-Ac 100, 50/60 H2, utilizado para a observação dos minerais.

7. Apresentação dos dados: Caracterização dos sedimentos de praia

Ao se realizar a análise e observação dos sedimentos coletados, alguns parâmetros texturais foram considerados como a granulometria, o arredondamento, a seleção e a forma dos minerais.

Depois que o sedimento passou pelo GRANUTEST, pode-se considerar uma análise granulométrica mais detalhada das amostras de sedimentos, como está relacionado na Tabela 1. A granulometria do sedimento que ficou retido em cada peneira foi classificada de acordo com a Escala de Udden-Wenthworth, Boog (1992) que foi adaptada de Ramos (2010). A escala pode ser observada na figura 18.

39 Figura 18: Escala de Udden-Wenthworth, Boog (1992). Que foi utilizada para classificar a granulometria dos grãos nas amostras de sedimentos coletados. Adaptada de Ramos (2010).

Tabela 1. Granulometria das amostras segundo a Escala de Udden-Wenthworth, Boog (1992) adaptada de Ramos (2010).

40 Pode-se observar que a presença de sedimentos mais finos está localizada na praia São Gonçalo, sendo representadas pelas amostras 1 e 2, respectivamente e na amostra 5 localizada em Praia Brava.

Pouca quantidade de sedimentos grossos é encontrada na praia São Gonçalo, em contrapartida na praia Brava, se apresenta uma maior quantidade de sedimentos mais grossos, como visto nas amostras 3 e 4, respectivamente.

Com relação ao grau de arredondamento dos grãos nas amostras, eles foram classificados de acordo com a escala criada por Powers (1953), que também foi adaptada de Ramos, (2010). Pode ser observada na figura 19 abaixo. A Tabela 2 mostra o grau de arredondamento dos grãos nas amostras.

Figura19: Escala mostrando o grau de arredondamento que foi criada por Powers (1953), usada para classificar o grau de arredondamento dos grãos. Adaptada de Ramos (2010).

41 Tabela 2. Grau de arredondamento segundo a escala criada por Powers (1953)

Arredondamento

Amostra 1 Angulosa

Amostra 2 Angulosa

Amostra 3 Angulosa

Amostra 4 Angulosa

Amostra 5 Angulosa

A concentração de minerais pesados separados por imã foi analisada com auxílio do estereomicroscópio. Os minerais encontrados foram identificados de acordo com Pereira (2005), e estão listados na Tabela 3.

Eles serão apresentados de acordo com a quantidade encontrada nas amostras, ou seja, os minerais que apareceram em maior quantidade estarão listados primeiro e posteriormente os minerais em menor quantidade. O quartzo e o quartzo branco estão representados na fração total encontrada nas amostras com ou sem inclusão possivelmente de magnetita e ilmenita.

42 Tabela 3: Listagem dos minerais encontrados em todas as amostras.

Minerais Amostra 1 Amostra 2 Amostra 3 Amostra 4 Amostra 5 características apresentadas por Pereira (2005) e as características específicas dos mesmos

43 encontrados em cada praia. Como, por exemplo, a porcentagem do mineral encontrada em cada amostra e a principal forma do cristal.

7.1. Praia São Gonçalo

 Quartzo – Ele é um mineral transparente a translúcido, cujas cores mais frequentes são a branca leitosa e a incolor. É um mineral abundante e aparece em todas as amostras analisadas representando cerca de 50% do total, e alguns apresentam possivelmente inclusão de magnetita e ilmenita. Sua forma na amostra 1 é subarredondada e na amostra 2 é angulosa como mostra a figura 20.

Figura 20: Fotografia da amostra 2 distal da praia São Gonçalo tirada do estereomicroscópio, mostrando grãos de quartzo incolor e branco com inclusão possivelmente de ilmenita e de magnetita,

foto com aumento de zoom de 15 vezes.

 Biotita – A biotita é um mineral com forma principal hexagonal, e com cores frequentemente preta, marrom e castanho- dourada. Sendo abundante nas amostras 1 e 2, chegando a apresentar cerca de 30% da amostra e mantendo a forma principal do cristal

44 mineral, na amostra 1 proximal encontra-se a biotita marrom em maior quantidade do que a biotita preta, na amostra distal ocorre o inverso.

Figura 21: Fotografia da amostra 1 proximal da praia São Gonçalo tirada do estereomicroscópio, nota-se que o mineral de biotita marrom mantém a forma principal do cristal. Foto com aumento de zoom

de 25 vezes.

45 Figura 22: Fotografia da amostra 2distal da praia São Gonçalo tirada do estereomicroscópio, nota-se que o mineral de biotita mantém a forma principal do cristal, foto com aumento de zoom de 25 vezes.

 Fragmento de rocha – Os fragmentos de rochas encontrados nas amostras 1 e 2 são fragmentos mais finos, com muitas inclusões. Pode-se relacionar que os grãos foram mais trabalhados desde sua rocha fonte até a praia, ou sua área fonte também está relacionada

 Fragmento de rocha – Os fragmentos de rochas encontrados nas amostras 1 e 2 são fragmentos mais finos, com muitas inclusões. Pode-se relacionar que os grãos foram mais trabalhados desde sua rocha fonte até a praia, ou sua área fonte também está relacionada