Caracterização geomorfológica e paleogeográfica da plataforma continental adjacente a foz do Rio Apodi-Mossoró, RN/Brasil

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CARACTERIZAÇÃO GEOMORFOLÓGICA E

PALEOGEOGRÁFICA DA PLATAFORMA CONTINENTAL

ADJACENTE A FOZ DO RIO APODI-MOSSORÓ, RN/BRASIL

Autora:

SAMIA FREIRE LIMA

Orientadora:

Prof. Dra.

Helenice Vital

(DG-UFRN

)

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEODINÂMICA E GEOFÍSICA

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

CARACTERIZAÇÃO GEOMORFOLÓGICA E

PALEOGEOGRÁFICA DA PLATAFORMA CONTINENTAL

ADJACENTE A FOZ DO RIO APODI-MOSSORÓ, RN/BRASIL

Autora:

SAMIA FREIRE LIMA

Dissertação de Mestrado apresentada em 15 de março de 2006, para obtenção do título de Mestre em Geodinâmica pelo Programa de Pós-Graduação em Geodinâmica e Geofísica da UFRN.

Comissão Examinadora:

PROF. Dra. HELENICE VITAL (UFRN/DG- Orientadora)

PROF. Dr. GEORGE SATANDER SÁ FREIRE (UFC- DEGEO)

PROF. Dr. VALDIR AMARAL VAZ MANSO (UFPE- DGEO)

PROF. Dra VALÉRIA CENTURION CÓRDOBA (UFRN/DG)

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DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Dissertação de Mestrado desenvolvida no âmbito do Programa de Pós-Graduação em Geodinâmica e Geofísica da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (PPGG/UFRN), tendo sido subsidiada pelos seguintes agentes financiadores:

- Agência Nacional do Petróleo - ANP/PRH-22;

- Financiadora de Estudos e Projetos – FINEP, através do Programa de Recursos Humanos da ANP para o setor Petróleo e Gás Natural – PRH-ANP/MME/MCT;

- MAR-RN (FINEP/CTPETRO/PETROBRAS);

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Agradeço primeiramente à minha orientadora, a Professora Drª. Helenice

Vital, pela confiança, empenho e dedicação ao longo de todo o desenvolvimento dessa

dissertação. E em especial nesse período final de conclusão, em que me deu todo o

suporte e apoio necessário.

Ao Departamento do Curso de Geologia e Coordenação do Programa de

Pesquisa e Pós-Graduação em Geodinâmica e Geofísica da Universidade Federal do

Rio Grande do Norte.

Ao CNPq e à Agência Nacional de Petróleo (ANP), pela concessão da bolsa

de mestrado.

Aos colegas Ana Pauletti, Izaac, Mirian e Seu Antônio pelo apoio na coleta

de dados de campo. E ao Eugênio Frazão, em especial, pelo auxílio na preparação dos

campos e realização dos mesmos, além da grande ajuda dada nas conversas geológicas

nos momentos de trabalho.

Ao oceanógrafo Laurent Latché pela ajuda no tratamento dos dados

oceanográficos.

Agradeço também ao meu amigo Marcelo Chaves, que além da maravilhosa

companhia na sala do GGEMMA, deu apoio em todas as fases dessa dissertação,

inclusive na final. Aos colegas do GGEMMA e GEOPRO, Wenner Farkat e Sônia,

pela amizade e apoio.

Aos Profs. Dr. Valdir Amaral Vaz Manso e Valéria Centurion Córdoba pela

participação na banca e pelas relevantes contribuições a este trabalho. Ao Prof. Dr.

George Satander Sá Freire, pela participação na banca, pela indicação a este mestrado

e por todo apoio na Universidade Federal do Ceará. Além da importante contribuição

na minha vida pessoal

À minha amiga Mary Lúcia pela companhia nesses meses aqui em Natal, nas

“baladas” e nas noites de saudade de Fortaleza, bem como aos padrinhos e amigos

Sérgio Pádua e Wilse Melo pela amizade e curtição em Natal.

Aos meus familiares, Samia Militão (tia), Militão (tio), Sáskia Lima (irmã) e

Sávio Lima (irmão). Em especial aos meus tios Francisca Lima e Marcelino Lima por

mais do que uma moradia ao longo deste tempo, eles me deram um lar e uma família.

Um agradecimento especial aos meus pais José Santiago e Soraya Lima por,

mesmo a distância, participaram de cada momento desta conquista, além de serem

peças essenciais em minha vida.

Ao meu marido David Sampaio Furtado pelo companherismo e dedicação ao

longo de nossa vida junta como namorados e casados. E em especial por ter vivido

comigo essa etapa dando apoio, apesar da saudade.

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ÍNDICE DE TABELAS

ÍNDICE DE FIGURAS

ÍNDICE DE FOTOS

RESUMO

ABSTRACT

1. INTRODUÇÃO

2. MATERIAIS E MÉTODOS

3. CARACTERIZAÇÃO GEOMORFOLÓGICA

4. EVOLUÇÃO PALEOGEOGRÁFICA DO PLEISTOCENO/HOLOCENO

5. CONCLUSÕES

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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1 – INTRODUÇÃO...

01

1.1 – Apresentação... 02

1.2 – Objetivos... 03

1.2.1 – Gerais... 03

1.2.2 – Específicos... 03

1.3 – Localização da Área Estudada... 04

1.4 – Estado da Arte... 04

1.5 – Parâmetros Oceanográficos... 06

1.5.1 – Observações Oceanográficas... 06

1.5.1.1 – Ventos... 06

1.5.1.2 – Ondas... 07

1.5.1.3 – Correntes... 07

1.5.1.4 – Marés... 08

1.5.2 – Arcabouço Geotectônico... 08

1.5.3 – Litoestratigrafia da Bacia Potiguar... 11

1.5.3.1 – Grupo Agulha... 14

2 – MATERIAIS E MÉTODOS... 16

2.1 – Etapa Pré-Campo... 17

2.1.1 – Levantamento Bibliográfico... 17

2.1.2 – Processamento Digital das Imagens de Satélite... 17

2.1.3 – Confecção do Modelo Batimétrico Regional... 19

2.2 – Etapa de Campo... 19

2.2.1 – Levantamento Batimétrico e Dados Hidrodinâmicos... 19

2.2.2 – Levantamento Sísmico e Sonográfico... 22

2.3 – Etapa Pós-Campo... 23

2.3.1 – Processamento dos Dados Hidrodinâmicos... 24

2.3.2 – Processamento dos Dados Batimétricos e Confecção do Modelo Batimétrico... 24

2.3.2.1 – Montagem do banco de dados... 24

2.3.2.2 – Confecção do modelo batimétrico da área... 24

2.3.2.2.1 – Métodos de interpolação dos dados... 25

2.3.3 – Processamento dos Dados Sísmicos e Sonográficos... 28

3 – CARACTERIZAÇÃO GEOMORFOLÓGICA... 29

(9)

3.2.3 – Fundo Plano... 51

3.2.4 – Recifes... 52

3.3 – Parâmetros Hidrodinâmicos... 53

4 – EVOLUÇÃO PALEOGEOGRÁFICA DO PLEISTOCENO/HOLOCENO... 56

4.1 – Introdução... 57

4.2 – Análise e Interpretação dos Perfis Sísmicos... 58

4.3 – Discussão... 62

5 – CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES... 65

REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA... 69

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Tabela 1.1- Evolução geodinâmica do Atlântico Equatorial (Adaptado de Matos (2000)... 10

Tabela 3.1- Coordenadas limitantes das áreas modeladas do rio Apodi... 30

Tabela 3.2: Parâmetros Estatísticos da Krigagem da Área 01... 37

Tabela 3.5- Parâmetros estatísticos dos perfis do modelo batimétrico... 43

Tabela 3.6- Valores máximo, mínimo, médio e desvio padrão das intensidades das correntes na área... 55

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Foto 2.1- Ecobatímetro Odom Hidrographic Systems interligado ao sistema de navegação GPS TrackMaker v3.8... 22

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Figura 1.4 - Coluna estratigráfica proposta para a Bacia Potiguar conforme Soares (2003,

modificado de Araripe & Feijó 1994 e Pessoa Neto 1999)... 13

Figura 1.5 - Coluna Estratigráfica da Bacia Potiguar, Grupo Agulha (Adaptado de Araripe & Feijó, 1994 por Pessoa Neto 1999)... 15

Figura 2.1- Imagem de satélite LANDSAT 7 ETM+ do ponto-órbita 216_063 (13/08/1999 e 20/07/2002) e do ponto-órbita 215_063 (13/06/2000) composição RGB 123 18 Figura 2.2- Modelo batimétrico regional confeccionado a partir da Carta Náutica e Folha de Bordo Nº 700... 20

Figura 2.3- Localização dos perfis batimétricos (linhas vermelhas), sísmicos (linhas cinza e sonográficos (linha azul) e a localização do correntômetro S4... 21

Figura 2.4- Semivariograma teórico com seus principais elementos (Adaptado de Landim 1998)... 27

Figura 3.1- Mapa de pontos coletados no levantamento batimétrico... 31

Figura 3.2- Mapas das áreas subdivididas para a modelagem... 31

Figura 3.3- Semivariogramas ajustados segundo o modelo matemático Power... 33

Figura 3.4- Mapa de contorno da área 01... 34

Figura 3.7- Mapa de contorno da plataforma continental adjacente a foz do rio Apodi-Mossoró... 38

Figura 3.8- Mapa de localização dos perfis utilizados para a aferição do modelo batimétrico proposto da área... 40

(12)

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Figura 3.11- Perfil 21 utilizado para aferir a validade do modelo batimétrico. Abaixo encontram-se os resíduos em módulos... 42

Figura 3.12- Perfil 27 utilizado para aferir a validade do modelo batimétrico. Abaixo encontram-se os resíduos em módulo... 42

Figura 3.13- Detalhe do modelo digital de terreno (MDT), mostrando as diferenças de relevo... 45

Figura 3.14- Integração do modelo batimétrico com as imagens processadas digitalmente com composição de bandas RGB 123... 47

Figura 3.15 - Trecho do perfil batimétrico 10, mostrando a fisiografia do canal... 48

Figura 3.16 - Trecho do perfil batimétrico 23 , mostrando a fisiografia do canal... 49

Figura 3.17 - Trecho do perfil batimétrico 31, mostrando as dunas presentes na porção leste da área... 50

Figura 3.18 - Trecho do perfil sonográfico mostrando as diferenças de litologia entre os vales e as cristas das dunas (frequência de 500kHz)... 50

Figura 3.19 - Trecho do perfil batimétrico 02 na porção NW da área, mostrando o relevo plano com gradiente de declividade muito baixo... 51

Figura 3.20 - Trecho do perfil batimétrico 28 na porção mais distal da borda do canal mostrando os recifes linerares... 52

Figura 3.21 – Diagrama de barras da freqüência da direção do vetor corrente em função dos estágios de maré, indicando a predominância da maré de vazante de E-W... 53

Figura 3.22 – Parâmetros hidrodinâmicos processados a partir dos dados obtidos pelo correntômetro S4... 54

Figura 4.1- Imagem de satélite LANDSAT 7 ETM+ com o modelo batimétrico proposto, mostrando a localização dos trechos dos perfis sísmicos 02 e 03 exemplificados... 57

Figura 4.2- Porções do perfil sísmico 03, mostrando em detalhe as principais feições encontradas e descritas neste trabalho... 58

Figura 4.3-Trecho do perfil sísmico 02, da borda oeste do canal, mostrando sismofeições identificadas na área como vales incisos, sismofácies paralelas e estruturas em mesa... 60

Figura 4.4 -Trecho do perfil sísmico 02, da borda oeste do canal. Mostrando sismoestruturas identificadas na are como vales incisos, sismofácies paralelas, sismofácies oblíquas, e estruturas em mesa... 61

(13)

dissertação apresenta a caracterização geomorfológica e paleogeográfica da plataforma continental brasileira adjacente à foz do rio Apodi-Mossoró/RN, através do uso integrado de imagens de satélite e geofísica de alta resolução (batimetria, sísmica e sonar de varredura lateral). Essa região está localizada na Bacia Potiguar, na Margem Equatorial Atlântica. A partir dos dados batimetricos, foi confeccionado e aferido um modelo digital de terreno (MDT), e desenvolvida uma análise geomorfológica detalhada, que integrada aos dados hidrodinâmicos proporcionou uma melhor compreensão dos fatores oceanográficos atuantes na região, de forma a entender a resposta geomorfológica dessa região afogada pela rápida subida do nível do mar, no Holoceno. A principal feição identificada foi um canal submerso na plataforma interna, provavelmente relacionado com o sistema de vales incisos formado durante o rebaixamento do nível do mar no Pleistoceno. O canal tem duas direções principais (NW-SE e NE-SW), aparentemente controladas pelas estruturas tectônicas da Bacia Potiguar. A margem oeste do canal é relativamente soerguida em relação à margem leste. Este soerguimento é aqui relacionado à presença do Alto de Icapuí a oeste da área. Recifes e dunas submersas também estão presentes na área. Os recifes relacionados a estruturas reliquiares submersas como rochas de praia podendo indicar antigas linhas de costa posicionadas durante a subida do nível do mar. Com base nos dados sísmicos, foi possível identificar uma descontinuidade presente em todas a área interpretada como o limite Pleistoceno Superior/Holoceno Inferior, bem como sismofácies referentes a diferentes padrões de preenchimento e sedimentação do canal submerso e da plataforma durante a subida do nível do mar no Holoceno.

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The brazilian marginal basins have a huge potential to generate and accumulate petroleum. Incised valleys which are eroded in response to a fall of relative sea level are related to potential reservoir as well, modern drowned-valley estuaries serve as harbors to petroleum and salt industries, fisheries, waste-disposal sites and recreational areas for a significant fraction of the world's population. The combined influence of these factors has produced a dramatic increase in research on modern and ancient incised-valley systems. This research is one expression of this interest. The integrated use of satellites images and high resolution seismic (bathymetry, sides scan sonar) was used on the Apodi River mouth-RN to characterizes the continental shelf. This area is located at the Potiguar Basin in the NE Brazilian Equatorial Atlantic margin. Through bathymetric and side scan sonar data processing, a digital Terrain Model was developed, and a detailed geomorphologic analysis was performed. In this way was possible to recognize the geomorphologic framework and differents sismofacies, which may influence this area. A channel extending from the Apodi-Mossoró river mouth to the shelf edge dominates the investigated area. This structure can be correlated with the former river valley developed during the late Pleistocene sea level fall. This channel has two main directions (NW-SE and NE-SW) probably controlled by the Potiguar Basin structures. The western margin of the channel is relatively steep and pronounced whereas the eastern margin consists only of a gentle slope. Longitudinal bedforms and massive ridges also occur. The first are formed due to the shelf sediment rework and the reef-like structures probably are relics of submerged beachrock-lines indicating past shoreline positions during the deglacial sea-level rise. The sub-bottom seismic data allow the identification of different sismic patterns and a marcant discontinuity, interpreted as the Upper Pleistocene/Lower Holocene,

(15)

(16)

Dissertação de Mestrado - PPGG/UFRN (LIMA, S.F., 2006) Capítulo 01

2 1.1- APRESENTAÇÃO

A plataforma continental jurídica, segundo o artigo 76 da Convenção das Nações Unidas sobre o Direito do Mar (CNUDM) é a zona marginal rasa e submersa dos continentes que compreende o leito e o subsolo das áreas submarinas até a borda exterior da margem continental ou até a distância de 200 milhas marítimas das linhas de base (Lima, 2004). As principais características destes ambientes são profundidades menores que 200 m, gradiente suave (1-0,1°), salinidade marinha normal (35) e uma ampla variedade de processos físicos, como: correntes de marés, ondas, correntes geradas por tempestades e correntes oceânicas. Os mares plataformais apresentam um perfil distinto representado por uma superfície de equilíbrio relacionada à base das ondas e caracterizada por um balanço entre erosão e

deposição (Vital et al., 2005).

Devido ao clima tropical e à sedimentação terrígena desprezível, a plataforma continental nordeste do Brasil é estreita e rasa sendo uma das poucas áreas no mundo onde uma plataforma estável e aberta é quase que completamente coberta por sedimentos carbonáticos biogênicos. Em contraste com outras plataformas tropicais, os corais estão possivelmente ausentes, assim como os óoides e outras formas precipitadas de carbonatos. Os sedimentos carbonáticos são dominados por algas coralinas recentes. Os sedimentos terrígenos são, na sua grande maioria, relíquias e a sua composição sugere que no Pleistoceno, o clima foi muito similar ao atual (Milliman & Summerhayes, 1975).

A margem continental brasileira está subdividida em bacias marginais que apresentam grande potencial gerador e acumulador de petróleo. Estas bacias foram formadas, em sua grande maioria, durante o processo de abertura do Oceano Atlântico Sul e Equatorial. Na Bacia Potiguar, margem equatorial a norte do Estado do Rio Grande do Norte, a produção de petróleo ocorre tanto em terra (maior produção do Brasil) quanto no mar (ocorrendo em águas mais rasas que 30 m).

Vários levantamentos sobre a margem brasileira já foram desenvolvidos pelas instituições de pesquisas brasileiras, e principalmente pelas empresas de petróleo atuantes no Brasil (mais efetivamente depois da quebra do monopólio em 1997), ainda assim existem algumas lacunas no conhecimento desta região.

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O presente trabalho foi desenvolvido no âmbito dos projetos “PETRORISCO – REDE 05 – Monitoramento Ambiental de Risco a Derrames de Petróleo e seus Derivados” (FINEP/CNPq/CTPETRO) e MAR-RN – Grupo de Pesquisa em Ciências do Mar e Ambientais (FINEP/CTINFRA).

1.2- OBJETIVOS

1.2.1- Gerais

O objetivo geral deste estudo é a caracterização geomorfológica, geológica, hidrodinâmica e geofísica de parte da plataforma continental setentrional do Estado do Rio Grande do Norte, a fim de se compreender melhor a evolução paleogeográfica nas épocas pleitocênica e holocênica desta porção da plataforma.

1.2.2- Específicos

¾ Elaboração da carta batimétrica da área estudada;

¾ Interpretação e descrição da morfologia de fundo da área investigada;

¾ Classificação das formas de fundo do substrato oceânico;

¾ Elaboração de um modelo evolutivo paleogeográfico da porção oeste da

plataforma setentrional do Estado do Rio Grande do Norte;

¾ Integração de banco de dados ambientais da Rede PETROMAR a partir dos

dados existentes e obtidos durante a pesquisa, a fim de subsidiar mapas de sensibilidade ambiental ao derramamento de óleo, exploração e explotação de óleo e gás e no conhecimento geológico da área estudada;

¾ Formação de recursos humanos no setor de exploração de hidrocarbonetos,

(18)

4 1.3- LOCALIZAÇÃO DA ÁREA ESTUDADA

A área estudada está situada no litoral setentrional do Estado do Rio Grande do Norte, na plataforma continental adjacente à foz do Rio Apodi-Mossoró, sendo limitada a norte pela quebra da plataforma continental, a leste pela Ponta do Mel, a sul pelo continente e a oeste pelo alto de Icapuí (Figura 1.1). O limite geográfico da área encontra-se entre as latitudes 4°30´S-5°00´S e longitudes 36°55´W-37°15´W, e a profundidade de 35m de lâmina d’água. A aproximadamente 14 km da costa, localiza-se o Porto-Ilha, utilizado na região para embarcar sal em navios de grande porte.

1.5- Estado da Arte

1.4- ESTADO DA ARTE

Os primeiros trabalhos realizados no âmbito da Geologia Marinha no Brasil ocorreram durante a famosa expedição “HMS CHALLENGER” (1872-1876), com 19 amostras de sedimento coletadas do fundo oceânico brasileiro, principalmente o nordestino (Murray & Renard, 1891). Em 1925 e 1927 foram coletadas mais 37 amostras pelo navio oceanográfico “Meteor”. A partir de 1935, a DHN (Diretoria de Hidrografia e Navegação) do Ministério da Marinha iniciou levantamentos batimétricos sistemáticos, que constituem uma importante fonte de dados para análise e interpretação do relevo submarino das províncias

marginais brasileiras (Vital et al., 2005).

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tratados por Ottman (1959, apud Freire 1985), que estudou os sedimentos da desembocadura do Rio Amazonas. A plataforma continental brasileira foi estudada por Zembruscki (1967,

apud Freire 1985). A costa do nordeste foi estudada pelo “NOc. Alt. Saldanha” nos cruzeiros

N-NE I e N-NE II. As amostras foram estudadas por Coutinho & Morais (1968), que apresentaram o primeiro mapa de distribuição de sedimentos para a região.

Em 1969 foi criado o Programa de Geologia e Geofísica Marinha – PGGM, reunindo várias universidades e instituições governamentais interessadas nas pesquisas geológicas da margem continental brasileira. A primeira operação GEOMAR foi realizada ainda em 1969 e atualmente já foram executadas 25 operações GEOMAR e coletadas cerca de 3.100 amostras. Em 1970, Mabesoone & Coutinho resumiram os dados existentes sobre a geologia litorânea e da plataforma continental do Nordeste do Brasil (Freire & Cavalcanti, 1998).

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6

Outros programas mais recentes resumem-se ao Projeto REVIZEE (1995-2004), gerenciado pelo ministério do Meio Ambiente, que visava à caracterização bio-fisico-química e geológica da margem continental brasileira, e o Programa de Avaliação da Potencialidade Mineral da Plataforma Continental Brasileira – REMPLAC (2003-2008), que visa a uma caracterização mais detalhada dos aspectos geológicos e bens minerais existentes na margem brasileira.

No estado do Rio Grande do Norte, os estudos estão concentrados principalmente na

plataforma setentrional (Costa Neto 1997, Vital et al., 2002a,b,c; Amaro 2002, entre outros),

em sua grande maioria realizados pela Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Estes estudos visam ao mapeamento sistemático na plataforma setentrional do RN, entre São Bento do Norte e Ponta do Mel, a partir de sensoriamento remoto, dados sísmicos e sedimentos superficiais, de forma a compreender a distribuição de sedimentos nesta região, cujo padrão de distribuição é determinado pela evolução costeira e contexto tectônica da costa norte do Estado do Rio Grande do Norte.

1.5- CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA ESTUDADA

1.5.1-Parâmetros Oceanográficos

1.5.1.1- Ventos

A região nordeste do Brasil encontra-se localizada no cinturão de ventos alísios. Os ventos alísios que alcançam a costa setentrional do Rio Grande do Norte são predominantemente provenientes de NE e esta direção é também controlada pelos

movimentos da Zona de Convergência Intertropical (Dominguez et al., 1992).

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Os únicos registros sistemáticos de medições de ondas disponíveis para a área estudada são aqueles obtidos mensalmente por estimativa visual na zona de arrebentação, por pesquisadores da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, seguindo a metodologia aplicada por Muehe (1996), nas localidades de São Bento do Norte, Galinhos, Guamaré, Macau e Porto do Mangue. Estes dados apontam as ondas de E e NE, como o principal estado de mar nesta região, as quais mostram alturas significativas de 10 a 80 cm e período variando de 4 a 8 segundos.

Menores valores de períodos de onda (4 a 4.5 segundos) são observados nos meses de maio a agosto. Os maiores valores de períodos de ondas (7.5 a 8 segundos) são observados predominantemente nos meses de janeiro a abril. As maiores alturas são registradas predominantemente no mês de novembro e as menores nos meses de maio a junho. O tipo de arrebentação observada em todos os meses do ano é a mergulhante.

Por medições feitas através de ondógrafos instalados na plataforma, observou-se uma forte relação entre o nível das marés e a altura das ondas significativas, sendo as ondas mais elevadas nos períodos de maré enchente. Com relação aos períodos, foi observado que as ondas de ENE e NE apresentam maiores valores da ordem de 11 segundos, características de

ondas do tipo Swell, e as ondas de leste e ESE, períodos próximos de 5 segundos,

caracterizando estas ondas como do tipo Sea.

1.5.1.3- Correntes

A Corrente Norte Brasileira flui aproximadamente paralela à quebra da plataforma, alcançando velocidades da ordem de 30-40 cm/s, sobreposta por componentes de ondas e

marés (Knoppers et al., 1999).

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8

capacidade de transporte devido às intensidades relativamente menores das correntes de maré

(§ 5-60 cm/s).

Isto pode ser bem observado na região pela presença extensiva de spits (esporões)

paralelos a costa (e.g Silveira 2002, Lima 2004, Souto 2004), bem como de pequenos spits

perpendiculares a costa (Silva et al. 2003). Gorini et al. (1982) já alertava que a construção e

migração de E para W de bancos submarinos no assoalho da plataforma continental da costa NE do Estado é função da corrente Norte do Brasil e das correntes litorâneas que são correntes da refração das ondas ENE, em um litoral essencialmente E-W.

1.5.1.4- Marés

O Rio Grande do Norte apresenta um regime de mesomarés semi-diurnas. O parâmetro sobre variação relativa das marés - RTR observado para este setor encontra-se entre 4 < RTR < 15 (Vital, no prelo), desta forma sendo classificado no grupo de costas mistas, dominadas por ondas e marés, de acordo com Masselink & Turner (1999). A situação geral nesta área é de condições de alta energia de marés, provocando mobilidade contínua dos sedimentos ao longo do fundo próximo à costa. A presença de pequenos deltas de maré

vazante ao longo dos sistemas de ilhas barreiras e foz de rios, bem como a formação de spits

perpendiculares à costa mostra a forte influencia das marés.

1.5.2- Arcabouço Geotectônico

A geologia da área estudada insere-se contexto tectono-estratigráfico da Bacia

Potiguar (Figura 1.2). Esta bacia abrange uma área total de 49.000 km2_{dos quais 26.500 km}2

encontram-se submersos e 22.500 km2_{emersos e distribuídos entre os estados do Rio Grande}

do Norte e Ceará no Nordeste do Brasil. A Bacia Potiguar está instalada na Província

Borborema (Almeida et al. 1977, Jardim de Sá, 1994), limitando-se a noroeste com o Alto de

Fortaleza (CE), que a separa da Bacia do Ceará, a sul com o embasamento cristalino, a norte com o Oceano Atlântico na plataforma continental (isóbata de 2000 m) e a oeste com a Bacia

Pernambuco-Paraíba pelo Alto de Touros (Soares et al., 2003). O arcabouço estrutural em

rifte da Bacia Potiguar (Figura 1.2) é caracterizado na calha central emersa por grabens

assimétricos de orientação geral e predominantemente NE (grabens de Umbuzeiro, Guamaré

e Boa Vista) e NW (graben de Apodi) tais grabens são limitados por altos internos do

embasamento de trend geral NE (altos de Quixaba, Serra do Carmo e Macau), sendo

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Potiguar BRASIL 1 ₂ 3 4 5 6 ₇ 8 9 10 11 12

1 - Apodi 2 - Umbuzeiro 3 - Guamaré 4 - Boa Vista Altos Int. 5 - Quixaba 6 - Serra do Carmo 7 - Macau

FALHAS

8 - Apodi 9 - Carnaubais 10 - Ubarana 11 - Pescada 12 - Linha de Charneira de Areia Branca

+ + + + + + + + + + + ₊ + + + + + + + + + + +

Esta bacia está situada no limite entre as margens leste e equatorial brasileira e sua origem está ligada à evolução destes dois segmentos da placa sul-americana no Cretáceo Inferior. A instalação da Bacia Potiguar seria assim decorrente da reativação mesozóica de lineamentos brasilianos assinalados, nos terrenos pré-cambrianos da Província Borborema, as extensas zonas de cisalhamento (Jardim de Sá, 1994). Estas zonas de cisalhamento foram reativadas e/ou superimpostas por fraturamentos no Mesozóico decorrentes de processos que culminaram com a ruptura do supercontinente Gondwana e abertura do Oceano Atlântico no Neocomiano (Matos, 1987). A atuação destes esforços de ruptura favoreceu a instalação de várias bacias intracontinentais menores, de caráter transtracional, e bacias marginais que compõem o Sistema de Riftes do Nordeste do Brasil. Neste contexto, a Bacia Potiguar está relacionada geneticamente a diversas bacias interiores que integram o Sistema de Riftes do Nordeste Brasileiro como as bacias do Recôncavo, Tucano-Jatobá, Araripe, Rio do Peixe,

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10

A evolução geodinâmica da Margem Atlântica Equatorial, seguindo a nomenclatura de Matos (2000), a partir do estágio de abertura da Bacia Potiguar pode ser sintetizada na tabela abaixo:

Tabela 1.1- Evolução geodinâmica do Atlântico Equatorial (Adaptada de Matos 2000).

ESTÁGIO CINEMÁTICA/ DINÂMICA EVENTOS IDADE FASE PRÉ-TRANSTRAÇÃO

(SIN-RIFT II)

Rifts no Atlântico Central e Sul (grabens Marajó e Potiguar, respectivamente) PRÉ-BARREMIANO PRÉ-ESTIRAMENTO PRÉ-TRANSFORMANTE SIN-TRANSTRAÇÃO

(SIN-RIFT III)

Condições transtrativas criaram uma série de depocentros en echelon com trend NW-SE através

do domínio Equatorial

BARREMIANO A APTIANO ESTIRAMENTO TRANSTRAÇÃO DOMINADA POR CISALHAMENTO PURO Deformação caracterizada por amplas regiões dominadas por extensão,

delimitada por zonas de cisalhamento discretas

TRANSTRAÇÃO DOMINADA POR

WRENCH

O movimento divergente foi acomodado por zonas relativamente estreitas, responsáveis pela maior parte do deslizamento entre

África e Brasil

TRANSPRESSÃO DOMINADA POR

WRENCH

Um grande cinturão transpressivo (bacias

Piauí-Camocim , Acaraú e Acre) como resultado de um

encurtamento e soerguimento generalizado

ao redor de uma curva restritiva do Atlântico

Equatorial ALBIANO A CENOMANIANO WRENCH SIN-TRANSFORMANTE MARGEM PASSIVA TRANSFORMANTE

Contato crosta oceânica /continental através de uma

falha transformante ativa

PÓS-TRANSFORMANTE

MARGEM PASSIVA Sedimentação quase contínua como resultado de

contração termal por resfriamento da litosfera

CENOMANIANO AO RECENTE

(25)

principais unidades geológicas da Bacia Potiguar ocupam toda a porção setentrional do

Estado do Rio Grande do Norte (Figura 1.3). Bertani et al. (1990) atribuíram características

genética e evolutiva à divisão estratigráfica de Souza (1982) ao relacionarem as unidades litoestratigráficas aos três estágios tectônicos, rifte, transicional e drifte. Durante a primeira fase, a subsidência e a sedimentação foram controladas por mecanismos de extensão e afinamento crustal, enquanto nas duas últimas fases o resfriamento da crosta e o balanço

isostático foram os controles basicamente atuantes (Bertani et al., 1990).

Na fase rifte (Neocomiano/Aptiano) a sedimentação é representada por clásticos

(26)

12

incluem ainda arenitos grossos a finos com intercalações de folhelhos e siltitos). Uma cunha clástica sintectônica referente a Formação Pescada (arenitos médios a finos com intercalações de folhelhos e siltitos) depositada em leques aluviais associados a sistemas flúvio-deltaicos, pelitos lacustrinos e turbiditos, também está presente nesta fase (Figura 1.4).

A fase transicional (Aptiano/Albiano) é representada pela Formação Alagamar (folhelhos e rochas carbonáticas intercalados com arenitos) que representa um sistema lagunar restrito com influência marinha. Esta unidade é constituída por dois membros, Upanema (basal) e Galinhos (topo) separados por uma seção pelítica denominada de Camada Ponta do Tubarão (CPT; Figura 1.4).

Na fase drifte (Albiano/Plioceno) foram depositadas duas seqüências sedimentares:

1) Seqüência Transgressiva: composta por arenitos fluviais grossos a médios interdigitados, sobrepostos por folhelhos transicionais a marinhos e rochas carbonáticas de plataforma rasa. Nesta seqüência está incluída as formações Açú, Ponta do Mel, Jandaíra e o Membro Quebradas da Formação Ubarana.

2) Seqüência Regressiva: constituída por arenitos costeiros, rochas carbonáticas de plataforma e folhelhos marinhos rasos a profundos com intercalações de turbiditos. Inclui-se

nesta seqüência as formações Barreiras, Tibau, Guamaré e Ubarana (Figura 1.5; Bertani et al.,

1990).

(27)

(28)

14

1.5.3.1 -Grupo Agulha

As litofácies existentes na área estudadas pertencem às formações do Grupo Agulha.

Segundo Fisher et al. (1975), o modelo deposicional para o sistema Tibau-Guamaré-Ubarana

(Figura 1.5) é o de leques aluviais costeiros, interdigitados com calcários de plataforma rasa, desenvolvida paralelamente à quebra do talude atual, seguida de folhelhos marinhos profundos. A porção estudada compreende a plataforma interna e externa, incluindo litótipos e sedimentos inclusos nas formações Tibau e Guamaré, respectivamente.

- Formação Guamaré (Campaniano Superior - Recente): Representa a plataforma carbonática existente nas bacias Potiguar e do Ceará sobrepostas às formações Jandaíra e Ubarana e cujas rochas ocorrem interdigitadas com os clásticos grossos da Formação Tibau (Souza, 1982). Litologicamente compõe-se de calcarenitos bioclásticos, com intercalações de calcilutitos, folhelhos e arenitos. Nesta unidade desenvolveu-se o terceiro e último sistema de plataformas carbonáticas a se implantar na Bacia Potiguar, dentro da mega-seqüência marinha regressiva. Neste sistema de plataformas carbonáticas, pode-se distinguir duas fases principais: uma primeira fase, que vai do Neocampaniano ao Mioceno, onde os sedimentos carbonáticos compunham um conjunto de seqüências progradantes de plataforma rasa; e uma segunda fase, iniciada no Mioceno, caracteriza-se por um sistema de plataforma mistas com caráter dominantemente agradacional.

- Formação Tibau (Campaniano Superior - Recente): Definida por Silva (1966 apud

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C

A

_A

P

_P

Í

_Í

T

_T

U

_U

L

_L

O

_O

0 ₀

2 ₂

M

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2.1- ETAPA PRÉ-CAMPO

Consistiu em levantamento bibliográfico, tratamento das imagens de satélite e confecção de um modelo batimétrico regional.

2.1.1- Levantamento Bibliográfico

O levantamento bibliográfico foi uma etapa permanente do trabalho, com a finalidade de realizar um levantamento sistemático dos dados pretéritos referente aos aspectos geológicos, geofísicos, geomorfológicos e oceanográficos da plataforma adjacente ao estuário do Rio Apodi-Mossoró. Enfocaram-se os trabalhos já realizados anteriormente na área em estudo, bem como em áreas próximas com contexto geológico semelhante, além de trabalhos de outros países, com metodologias semelhantes às utilizadas nesta dissertação.

2.1.2- Processamento Digital das Imagens de Satélite

(32)

18

(33)

baixa precisão, por estar em pequena escala, mas através dele é possível a visualização da geomorfologia regional da plataforma, e desta forma escolher os locais mais apropriados para aquisição dos dados de campo.

2.2- ETAPA DE CAMPO

Esta etapa consistiu em duas fases: levantamento batimétrico do canal e das regiões adjacentes, e aquisição dos parâmetros hidrodinâmicos, numa primeira fase, e posteriormente, a aquisição de perfis sísmicos e sonográficos. Como meio flutuante foram utilizadas embarcações de pequeno porte alugadas no local.

2.2.1- Levantamento Batimétrico e Dados Hidrodinâmicos

O levantamento ecobatimétrico ocorreu entre os dias 01 e 06 de maio de 2005, realizado ao longo de perfis perpendiculares à linha de costa, totalizando 31 perfis (~ 850 km) (Figura 2.3). O espaçamento entre os perfis foi de aproximadamente 1 km. Os dados foram obtido utilizando um ecobatímetro da Odom Hidrographic Systems modelo HYDROTRAC (Foto 2.1) operando na freqüência de 200 kHz, com resolução de feixe vertical de 0,01m. A calibração da ecossonda de feixe vertical levou em consideração a velocidade do som de 1530 m/s para a região com base nos dados bibliográficos. O levantamento dos perfis foi posicionado em tempo real mediante o software GPS TrackMaker v. 3.8.

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20

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(36)

22

2.2.2- Levantamento Sísmico e Sonográfico

A última etapa de campo ocorreu entre os dias 27 e 29 de novembro de 2005, a fim de se adquirir os dados sísmicos e sonográficos. Para coleta desses dados, utilizou-se um perfilador de subfundo tipo chirp da EdgeTech, modelo X-Star 3200-XS (Foto 2.2), operando na faixa de amplitude de 0.5 – 6 Hz e um sonar de varredura lateral também da EdgeTech modelo 272-TD. O X-Star permite indicações sobre a composição do fundo através do coeficiente de reflexão obtido nos registros sísmicos de acordo com Hamilton (1970).

As linhas de sísmica rasa de alta resolução foram distribuídas dentro do canal principal e nas duas margens do mesmo, totalizando 9 perfis (~ 136 km; Figura 2.3), de forma a identificar o maior número de refletores sísmicos e assim permitir tecer considerações acerca do arcabouço estratigráfico da área estudada. Os dados sonográficos foram coletados, através de uma linha principal (~ 9 km).

(37)

O posicionamento dos perfis sísmicos ao longo do canal principal de navegação foi efetuado com o auxílio do Global Positioning System - GPS da marca Furuno (modelo GP-31), corrigidos com dados do Global Differential Positioning System - DGPS, também da marca Furuno (modelo GR-80). Esta correção é efetuada via link de rádio, operando na freqüência de 305.0 kHz, da estação base localizada em Calcanhar-RN pertencente à Marinha do Brasil, situada na latitude de 05º10’ S e longitude 35º29’ W. Para a navegação da embarcação e posicionamento dos perfis sísmicos foi utilizado o software GPS TrackMaker PRO.

Todos os equipamentos utilizados pertencem ao Laboratório de Geologia e Geofísica Marinha e de Monitoramento Ambiental (GGEMMA) do Programa de Pós-Graduação em Geodinâmica e Geofísica da UFRN/DG.

2.3- ETAPA PÓS-CAMPO

Esta etapa consistiu no tratamento e processamento dos dados adquiridos em campo,

(38)

24

dinâmica local. E os dados sísmicos e sonográficos auxiliaram no entendimento da evolução paleogeográfica da área.

2.3.1- Processamento dos dados hidrodinâmicos

Nesta etapa, os dados hidrodinâmicos foram processados no software S4 Application 3.2.32 v. Da InterOcean Systems. Obteve-se um total de 668 registros, onde cada um possui informações sobre o dia e a hora da coleta, a profundidade da bóia, direção e velocidade da corrente.

2.3.2- Processamento dos dados batimétricos e confecção do modelo batimétrico da área

2.3.2.1- Montagem do Banco de Dados

Os dados batimétricos, ao chegar em laboratório, foram filtrados a fim de se eliminar pontos errôneos tanto na profundidade quanto na localização, por efeito de interferência no sistema de posicionamento, causado por tempestades solares. Totalizando-se no final uma base de dados com 261.558 pontos contendo as coordenadas X, Y e Z (adquiridas em campo).

Após a filtragem, foi feita a correção das profundidades adquiridas, tendo-se como datum o nível médio das marés coletadas pelo correntômetro S4. Esse datum foi escolhido devido à ausência de um marcador da variação do nível da maré confiável em terra.

2.3.2.2- Confecção do modelo batimétrico

Após os dados filtrados e corrigidos, foi confeccionado o modelo batimétrico. As principais informações sobre o processo de confecção e sobre os modelos gerados seguem abaixo.

Desde o início dos anos 60, diversos institutos tecnológicos pesquisam a modelagem numérica do terreno, tendo como meta desenvolver um método que represente o relevo na forma mais fiel possível.

(39)

Segundo Queiroz (2003), no processo de modelagem numérica do terreno pode-se identificar três fases distintas:

a) Aquisição do conjunto de amostras – Obtenção de informações da superfície real que possibilite a caracterização matemática do modelo e a geração de um suporte de amostragem. Estes dados são, usualmente, adquiridos segundo uma distribuição irregular no plano xy, ou seja, não existem relações topológicas definidas entre as posições dos pontos amostrados, ou ao longo de linhas com mesmo valor de z ou mesmo com um espaçamento regular;

b) Geração do modelo – Elaboração de um modelo matemático composto por estruturas de dados e funções de interpolação que simulem o comportamento da superfície real, podendo-se gerar grades retangulares e triangulares através de métodos de interpolação;

c) Utilização do modelo gerado – Utilização do modelo em substituição à superfície real para as análises descritas acima.

2.3.2.1.1- Métodos de interpolação dos dados

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26

ª Krigagem

Segundo Landim (1998), a krigagem consiste em um processo de estimação de valores de variáveis distribuídas no espaço, a partir de valores adjacentes enquanto considerados como interdependentes pelo semivariograma, sendo esse método tratado como um método de estimação por médias móveis.

Um conceito importante para a krigagem é o de variáveis regionalizadas, que correspondem a variáveis, para as quais cada observação está associada a um ponto bem definido no espaço por suas coordenadas x, y e z, existindo variações espaciais mais ou menos evidentes no domínio considerado (Queiroz, 2003).

Akrigagem pode ser usada para:

a) Previsão do valor pontual de uma variável regionalizada, em um determinado local dentro do campo geométrico; é um procedimento exato de interpolação que leva em consideração todos os valores observados;

b) Cálculo médio de uma variável regionalizada para um volume maior que o suporte geométrico;

c) Estimação do drift (tendência), de modo similar à análise de superfícies de tendência;

A krigagem é entendida como uma série de técnicas de análise de regressão que procura minimizar a variância estimada a partir de um modelo prévio que leva em conta a dependência estocástica entre os dados distribuídos no espaço. Dentre as formas mais usuais, destacam-se a krigagem ordinária e a krigagem universal.

Em todas essas situações, o método fornece, além dos valores estimados, o desvio padrão associado ao grid, o que o distingue dos demais algoritmos à disposição. A krigagem usa a representação da variação de um fenômeno regionalizado no espaço, a qual é feita através de um semivariograma, que são representações gráficas das funções de distribuição de uma determinada variável e expressam o aumento da variância com o aumento da distância na amostragem até um limite pré-estabelecido (Maranhão, 1989).

(41)

direções de linhas de amostragem;

c) A continuidade, quando h tende para 0 (zero) e g(h) já apresenta valores não nulos. Essa situação é conhecida como o Efeito Pepita (Co). O valor de Co revela a descontinuidade do semivriograma podendo ser também devida a erros de medição ou ao fato de que os dados não foram coletados a intervalos suficientemente pequenos, para mostrar o comportamento espacial subjacente do fenômeno em estudo;

A distância relativa ao valor de g (h), no qual se atinge a estabilidade é o alcance (range). Geralmente, o patamar de estabilidade é representado por C. Depois de obtido o semivariograma experimental (semivariograma teórico), é necessário ajustar a forma do semi-variograma confeccionado a uma função ou a que apresentar um melhor ajuste. Dentre os modelos teóricos para o ajuste podemos citar os modelos lineares, gaussianos, exponenciais, etc (Landim & Sturaro 2002).

O modelo batimétrico, confeccionado a partir da base de dados e do semivariograma

(42)

28

através dos parâmetros ajustados ao modelo do semivariograma. Pode-se ainda fazer a crítica do modelo através de perfis de resíduos e seus parâmetros estatísticos.

2.3.3- Processamento dos dados sísmicos e sonográficos

Em laboratório, os dados sísmicos foram processados no software Discover Sub-Bottom da EdgeTech, aplicando um aumento de contraste e aumento do ganho variável de tempo (TVG) para amplificar as camadas mais profundas. O objetivo destes aumentos de contraste e TVG é a individualização das camadas cronoestratigráficas. A palheta de cores utilizada foi a de escala de cinza.

Após o processamento, o perfil foi interpretado levando-se em questão as principais feições como descontinuidades e os tipos de terminações dos refletores. As interpretações sismoestratigráficas foram baseadas em Vail (1997).

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30

3.1- MODELAGEM BATIMÉTRICA

3.1.1- Suporte de Amostragem

Os dados utilizados para o suporte de amostragem foram obtidos através de levantamento batimétrico realizado na etapa de campo. Dados com erros de posicionamento, provavelmente relacionados a tempestade solar, foram eliminados. Os dados foram estruturados em coordenadas UTM no Datum Horizontal WGS-84, na forma XYZ e com profundidade em metros corrigida a partir do nível médio das maré coletado através do correntômetro S4, num total de 261.558 pontos.

Devido ao grande número de pontos, e à impossibilidade do software de processar essa quantidade de pontos, subdividiu-se a plataforma em três áreas menores Área 01, Área 02 e Área 03 (Tabela 3.1 e Figuras 3.1 e 3.2). A sobreposição das coordenadas de algumas áreas é necessária para evitar o efeito de borda.

Tabela 3.1- Coordenadas limitantes das áreas modeladas.

Área X1 (m) X2 (m) Y1 (m) Y2 (m)

01 697878 718000 9464300 9481000

02 712600 728180 9464300 9481000

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Figura 3.1- Mapa de pontos coletados no levantamento batimétrico.

(46)

32

3.1.2- Modelagem Batimétrica

O modelo batimétrico se resume a um modelo numérico de terreno, que representa a disposição espacial dos dados de altitude sobre uma região da superfície terrestre. Para a obtenção desse modelo, faz-se necessário a interpolação dos dados, a fim de se construir uma grade regular (grid) com n colunas e m linhas, com um espaçamento igual. Desta forma, os valores originais das amostras são utilizados no cálculo dos valores dos nós do grid (intersecções entre linhas e colunas). Na confecção do modelo batimétrico, realizado no programa Surfer 8.0®, utilizou-se a krigagem para confecção do grid. Esse método apresentou excelentes resultados de média e desvio padrão para todas as áreas.

A representação da variação de um fenômeno regionalizado no espaço é feita através do semivariograma, que pode ser definido como a metade da variância (J -semivariância) das diferenças de valores entre sondagens separadas por uma distância h, denominada lag (Clark, 1979). A krigagem usa informações a partir do variograma para encontrar os pesos ótimos a serem associados às amostras com valores conhecidos que irão estimar pontos desconhecidos. Nessa situação o método fornece, além dos valores estimados, o erro a ele associado, o que o distingue dos demais algoritmos de interpolação (Landim & Sturaro, 2002). Após a confecção do semivariograma, tenta-se encontrar uma função ou um conjunto de funções (semivariograma experimental) que melhor se ajuste(m) à forma do semivariograma teórico.

(47)

Após a confecção dos semivariogramas, criou-se um modelo digital de terreno para cada área (Figuras 3.4, 3.5 e 3.6) com intervalo entre os nós de 500 m. Esse intervalo foi estabelecido após diversas tentativas com grids de nós de 250 e 1500 m, que apresentaram muito ruído. Nas tabelas 3.2, 3.3 e 3.4 pode-se observar as características de cada grid.

Figura 3.3- Semivariogramas ajustados segundo o modelo matemático Power: (a) Semivariograma da Área 01 com estimador do tipo variograma, (b) Semivariograma da Área 02 com estimador do tipo

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Dissertaçã

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Mestrado - PP

GG/

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Escala do Variograma: 3,4 Potência do Variograma: 0,75

Tabela 3.3: Parâmetros Estatísticos da Krigagem da Área 02.

Tipo de Krigagem:Point

Polinômio de Tendência: 2

Modelo de Semivariograma Modelo Matemático: Power Ângulo de Anisotropia:0

Comprimento Anisotrópico: 1052 Raio Anisotrópico: 2

Somatório:37285,147 Média:0,46m

Desvio Padrão: 0,60 m

Tabela 3.4: Parâmetros Estatísticos da Krigagem da Área 03.

Tipo de Krigagem:Point

Polinômio de Tendência: 2

Modelo de Semivariograma Modelo Matemático: Power Ângulo de Anisotropia:0

Comprimento Anisotrópico: 2000 Raio Anisotrópico: 2

Somatório:29405,328 Média:0,3236m Desvio Padrão: 0,37m

Nos parâmetros estatísticos de cada modelo, nota-se uma diferença nos valores dos desvios padrão, principalmente entre as áreas 01 e 02 e o desvio padrão da área 03. Isso ocorre devido a diferença de amplitude de relevo de cada área. A área 01 está situada na porção mais profunda da área, apresentando uma variação de profundidade maior. A área 02 possui o maior desvio padrão também por conter as porções mais profundas, do interior do canal. Já a área 03 está situada na parte mais rasa da área, apresenta o menor desvio padrão dos três modelos.

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38 Figura 3.7- Mapa de contorno da plataforma continental adjacente a foz do Rio Apodi-Mossoró. Em detalhe, tem-se o Modelo Ditgital de Terreno com um ângulo

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dados, mas apenas valores considerados precisos e/ou acurados. Sem uma possibilidade de determinação do erro nessas circunstâncias, o termo que se deve usar é a incerteza.

Os dados utilizados como valores corretos para o presente trabalho são as profundidades corrigidas coletadas em capo, onde ocorre o chamado erro acidental, descrito por Marinho & Vasconcelos (2001) como sendo erros produzidos geralmente por um grande número de causas isoladas, que atuam em cada medição individual de forma distinta. São os erros inerentes ao levantamento batimétrico e gerados durante o processo correção, difíceis de computar, sendo neste caso, praticamente impossível de mensurá-los, portanto, eles não serão levados em conta para a aferição dos modelos.

Os erros sistemáticos do processo de interpolação, que segundo Marinho & Vasconcelos (2001), devem-se a causas que atuam de maneira determinada, e podem ser corrigidos ou podem ser levados em conta com bastante precisão, são medidos através do cálculo de resíduos das profundidades, que representam a diferença entre o valor correto e o valor interpolado:

Zresidual = Zreal -Zinterpolado

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Figura 3.11- Perfil 21 utilizado para aferir a validade do modelo batimétrico. Abaixo encontram-se os resíduos em módulo. Observa-se que os principais picos de resíduos ocorrem nos vales.

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profundos. Esse efeito é devido à suavização realizada pela krigagem.

Devido a essa interpolação não tão real, é que se trabalha com o módulo dos resíduos e principalmente com o desvio padrão, que estabelece um limite de erro da superfície interpolada, podendo ser considerado como um limite de segurança do modelo. A partir dos resíduos de cada perfil, podemos obter os seguintes parâmetros estatísticos dispostos na tabela 3.4 para cada perfil e para todos os perfis respectivamente.

Tabela 3.5- Parâmetros estatísticos dos perfis do modelo batimétrico.

Parâmetros (m) Perfil 06 Perfil 13 Perfil 21 Perfil 27 Perfis Totais

Somatório Valor Mínimo Valor Máximo Média Desvio Padrão 1715 0,0012 3,6 0,250 0,40 2168,76 0,00016 6.75 0,284 0,32 3568,96 0,00013 10,59 0,474 0,96 3458,88 0,00013 8,67 0,562 0,75 10928,53 0,00013 10,59 0,39 0,68

Através dos perfis e dos módulos dos resíduos verificamos que os valores maiores correspondem a porções com amplitudes maiores, cristas e vales, onde se teve uma extrapolação dos valores interpolados, e os menores valores estão relacionados aos relevos mais planos. Na plataforma, o desvio padrão fornece uma margem de segurança de ± 0,68 metros representando 1,8% da amplitude de relevo (0 a 40 m de profundidade), tendo-se o valor máximo de 10,59 e mínimo de 0,00013 m.

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44

3.1.4- Modelo Digital de Terreno da Plataforma

A figura 3.7 mostra o mapa de isolinhas obtido a partir da modelagem dos dados coletados em campo. No modelo digital de terreno representado pela (Figura 3.13), pode-se observar que até a profundidade de 6 m, as isóbatas possuem um trend paralelo à linha de costa (Figura 3.13a), apresentando um gradiente de declividade que varia entre 0,15° (nas porções mais suaves) a 0,35° (nas porções mais íngremes), e uma média de 0,2°. Essa declividade representa o declive de passagem do continente para o oceano, característica de costas de margem passiva.

Após esse primeiro declive, tem-se uma porção mais plana, entre as isóbatas de 6 e 8 m, apresentando pequenas variações de declividade, com um gradiente médio de 0,05º. A distribuição dessa porção plana é muita maior na parte oeste da área, acampanhando a mudança da direção da linha de costa, que varia de praticamente E-W para NW-SE. Essa variação é influenciam pela existência do alto estrutural de Icapuí (Silva Filho, 2004), localizado a oeste da área, fora da área de estudo. Esse alto influencia fortemente a área estudada, pois, juntamente com os elementos estruturais presentes na área (Capítulo 01), é possível se diferenciar dois setores na área. Um no norte da área e outro na parte leste. A porção norte (Figura 3.13b) possui um relevo plano, com um baixo gradiente de declividade de cerca de 0,01 a 0,05°. Enquanto a parte leste (Figura 3.13c) apresenta um relevo bastante acidentado, com desníveis e elevações, e o gradiente de declividade que varia entre 0,05° a 0,2°, nas porções mais íngremes.

Esses setores são separados pelo elemento mais importante da região: o canal submerso do Rio Apodi-Mossoró. Esse canal possui a forma da letra “J” (Figura 3.13d) , com duas direções principais, NW-SE e NE-SW. Na porção central da área, onde ocorre a conexão das duas direções do canal, apresenta uma continuidade para sul (Figura 3.13e), como uma terceira terminação do canal que não se desenvolveu.

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Figura 3.13- Detalhe do modelo digital de terreno (MDT), mostrando as diferenças de relevo: (a) Primeiro patamar de passagem do continente para o oceano, (b) porção norte com relevo plano e baixo gradiente de declividade, (c)

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46

3.2- GEOMORFOLOGIA DE FUNDO DA PLATAFORMA CONTINENTAL

Integrando-se as imagens processadas (Figura 2.1) na etapa pré-campo ao modelo batimétrico (Figura 3.7 e 3.14) proposto anteriormente, foi possível a visualização da feição geomorfológica mais marcante: o canal submerso. Além dessas ferramentas, foram utilizados também os registros dos perfis batimétricos na descrição qualitativa e quantitativa de outras formas de fundo identificadas e descritas abaixo, como as dunas submersas, recifes e regiões com fundo plano. Algumas dessas feições só foram possíveis ser identificadas através dos perfis batimétricos brutos, obtidos em campo, pois com o intervalo da célula do grid de 500m, feições com dimensões menores que isso foram ignoradas pelo modelo.

3.2.1 – Canal submerso

O canal submarino do rio Apodi-Mossoró está situado ao largo da foz, com cerca de 30 km em forma da letra “J”, e apresenta duas direções principais: NW-SE na parte mais rasa (com largura máxima de 5km e mínima de 3 km) e NE-SW na porção mais profunda, estendendo-se até a isóbata de 20 m (largura média de 1,4km). As orientações do canal apresentam as mesmas direções das principais feições estruturais observadas no continente (Costa Neto, 1997; ver capítulo 01).

A partir da análise das imagens de satélite, é difícil a identificação de sua ligação do canal submarino com a foz do rio, provavelmente devido à pluma de sedimentos em suspensão próxima à costa, que impede a penetração. Entretanto, através do modelo batimétrico, pode-se identificar esta ligação através de um pequeno canal, continuição sul do trecho de direção NE-SW, de baixa amplitude e com cerca de 4 km de largura (Figura 3.13e).

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O trecho do canal de direção NE-SW possui as maiores profundidades da área, chegando a 30 metros de profundidade. A relação Profundidade/Largura é muito alta (Figura 3.16) o que mostra um entalhamento bastante expressivo nesta porção do canal. Este entalhamento está relacionado tanto aos elementos estruturais NE-SW presentes na área (no continente e na plataforma), como também a influência do alto de Icapuí a oeste da área estudada, que causou um soerguimento da porção norte/oeste da área em relação a porção leste. Os flancos desta parte do canal são homoclinais e abruptos, apresentando gradiente de declividade de até 1,30° e médio de 0,8°.

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3.2.2 – Dunas Submersas

Essas feições têm amplitude de 1 a 5 m (Figura 3.17) em relação ao fundo, com orientação preferencial paralela em relação à linha de costa e direção das cristas NE-SW. Ocorrem na plataforma interna, principalmente na porção leste da área (Figura 3.14). Estas dunas geralmente apresentam comprimento de onda de 200 m a 1,5 km nas porções mais distais da plataforma, e em alguns casos, possuem um flanco abrupto na direção W, podendo indicar uma remobilização pelas correntes de maré vazante.

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No perfil sonográfico (Figura 3.18), as dunas submersas são representadas por diferentes bandas de cores. Essas bandas correspondem as cristas e vales das dunas, com comprimento de aproximadamente 1 km. A cor e o coeficiente de reflexão indicam que, provavelmente, as cristas são compostas principalmente por sedimentos siliciclásticos, e os vales são formados principalmente por rochas carbonáticas. Acredita-se que a sedimentação carbonática ocorreu durante a elevação do nível do mar no Holoceno. As construções carbonáticas estão localizadas perto das bordas do canal. A ocorrência contínua dessas duas feições são interpretadas como resultado de uma forte energia dentro do canal, que canaliza o influxo clástico bacia adentro, dando condições do desenvolvimento lateral das bioconstruções (Pessoa Neto, 1999).

Quanto à origem das dunas, faz-se necessário estudos mais específicos como testemunhagem, datações e levantamentos sismoestratigráficos em maior detalhe. Entretanto, baseado no conhecimento da dinâmica atual da área, supõe-se duas possibilidades. A primeira

Figura 3.17 - Trecho do perfil batimétrico 31, mostrando as dunas presentes na porção leste da área.

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quantidade de sedimentos significante, ao ponto de formar essas formas de leito.

3.2.3 – Fundo Plano

Feição com relevo plano a suavemente ondulado, com gradiente variando de 0,05° nas porções mais próximas à costa, até 0,001° nas porções mais distais dos perfis batimétricos (Figura 3.19). Este tipo de fundo está presente em todos os perfis batimétricos.

Na porção W da área, os trechos mais proximais à costa, possuem estruturas que mostram discretas mega-ondulações, com comprimento de onda de cerca de 5 a 7 km, e uma amplitude de no máximo 4 m, e mínimo de 1,5 m.

O fundo plano possivelmente desenvolve-se devido à predominância de sedimentos bioclásticos e/ou a ausência de energia suficiente (regime hidrodinâmico) para a formação de outras formas de leito.

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3.2.4- Recifes

Apresentam-se como feições elevadas de forma abrupta no fundo submarino. Encontram-se principalmente na porção E da área, sendo classificadas por Costa Neto (1997) em lineares ou isoladas e por Santos et al. (2005) em construções carbonáticas orgânicas e recifais.

¾ LINEARES: Estruturas lineares semelhantes aquelas encontradas por Costa Neto (1997), ocorrem na porção E da área, entre as profundidades 15 e 20 m. Os registros batimétricos mostram formas de paredões com o relevo variando de 4 a 10 m, e largura de 300 a 500 m (Figura 3.20). Ocorrem de forma muito abrupta, com os flancos quase verticais. Estes tipos de recife são chamados de “urcas”, enquanto os que apresentam grande continuidade lateral são denominados por Costa Neto (1997) riscas. Esta denominação está presente nas cartas náuticas da DHN e é amplamente utilizada pelos pescadores e populações costeiras.

¾ ISOLADOS: Estas feições situam-se principalmente na porção E da área, como os recifes lineares. Morfologicamente, mostram um topo plano e convexo, com amplitude de relevo de cerca de 4 m e extensão de 30 a 60 m. Ocorrem em profundidades que variam de 8 a 20 m.

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Os dados coletados através do correntômetro S4 forneceram informações sobre o período, direção e velocidade das corrente, no qual é possível se entender a dinâmica e a capacidade de transporte dessas correntes.

Os diagramas da figura 3.21 indicam a predominância das correntes na plataforma continental adjacente à foz do rio Apodi-Mossoró, com direção ESE-WNW, sendo a maré de vazante a de maior intensidade, apesar da maré enchente ocorrer de forma significativa na área. O sentido e a velocidade da corrente existente na profundidade de 8 m pode ser bem visualizado no gráfico de vetor da corrente (Figura 3.22a). Entretanto, a componente E-W é difícil de ser observada, sendo necessário analisar os dois parâmetros individualmente. A figura 3.22b e 3.22c mostram respectivamente o sentido de onda (em azimute) e a magnitude de velocidade (componentes E + N). Observa-se que o sentido do fluxo apresenta uma componente ESE-WNW associada ao regime de marés. Durante o fluxo da maré enchente, as correntes se propagam no sentido da onda <300°, com velocidade média de 20 cm/s (Figura 3.21 e 3.22e). Durante a maré vazante o fluxo muda para >100° e as velocidades são mais intensas atingindo em média 30cm/s. O aumento total na velocidade da corrente é certamente devido à passagem do ciclo de quadratura para sizígia. Isto é mostrado por um aumento de aproximadamente 1m na variação do nível de mar durante a aquisição dos dados (Figura 3.22e). A variação no valor da corrente associada à corrente de maré poderia ser causada pela presença de correntes termohalinas, em parte, devido a entradas de água doce do rio Apodi-Mossoró. Entretanto, não existem dados suficientes que possam comprovar esta afirmação.

50.0 100.0 150.0 200.0 250.0 300.0 N ú m e ro d e re g is tro s

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