Evolução morfo-tectónica da plataforma continental do Esporão da Estremadura

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(1)UNIVERSIDADE DE LISBOA FACULDADE DE CIÊNCIAS DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA. Evolução morfo-tectónica da plataforma continental do Esporão da Estremadura. António Paulo Lança Badagola. Mestrado em Geologia Dinâmica (Área de Especialização em Geodinâmica). 2008.

(2) UNIVERSIDADE DE LISBOA FACULDADE DE CIÊNCIAS DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA. Evolução morfo-tectónica da plataforma continental do Esporão da Estremadura António Paulo Lança Badagola. Dissertação apresentada à Universidade de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Geologia Dinâmica. Tese orientada pelo Prof. Doutor Pedro António Gancedo Terrinha, com co-orientação da Doutora Aurora da Conceição Coutinho Rodrigues Bizarro. 2008.

(3) Resumo. RESUMO Palavras-chave: plataforma continental; modelo digital de terreno; sonar de varrimento lateral; estratigrafia sísmica; cartografia geológica; sistemas deposicionais O Esporão da Estremadura constitui um importante promontório submarino da Margem Oeste-Ibérica de aproximadamente 200 km de comprimento e 90 km de largura. Esta unidade fisiográfica apresenta uma forma aproximadamente trapezoidal, alongada na direcção E-W, que se estende desde a linha de costa, entre o Cabo Carvoeiro e o Cabo da Roca, até às Montanhas de Tore, separando a Planície Abissal Ibérica, a norte, da Planície Abissal do Tejo, a sul. A coalescência deste relevo que prolonga no meio submarino as estruturas de inversão tectónicas alpinas observadas em terra com as estruturas de origem magmática da crista Tore-Madeira e do magmatismo alcalino de Sintra, Sines e Monchique, sugere que a origem do Esporão da Estremadura seja o resultado duma evolução mais complexa que a de simples inversão tectónica de idade miocénica. De forma a caracterizar a morfologia da plataforma continental do Esporão da Estremadura, estrutura superficial e arquitectura deposicional foi utilizado o seguinte conjunto de dados: 1) mosaico de sondas batimétricas de sondadores de feixe simples e multifeixe; 2) perfis de reflexão sísmica monocanal com fontes acústicas do tipo sparker; e 3) sonografias de sonar de varrimento lateral. A análise do Modelo Digital de Terreno e produtos dele derivados, a saber, mapas de Aspecto, Pendor, Curvatura, Rugosidade e Dimensão Fractal, permitiram seccionar a plataforma continental do Esporão da Estremadura em três domínios batimétricos distintos: interno, médio e externo. Por seu turno, a análise dos dados de natureza geofísica, cruzada com as amostras de rocha datadas por Mougenot (1976) permitiram constatar nos dois primeiros domínios, a existência de altos-fundos marinhos paleozóicos e mesozóicos (Costeiras Pêro da Covilhã, Serro do Sudoeste ou Colina Nuno Tristão) de origem estrutural que foram soerguidos no decurso da inversão tectónica miocénica (Tortoniano). Estes relevos encerram depressões (Mar da Ericeira e Bacia da Lourinhã) que foram parcialmente colmatadas na sequência da transgressão iniciada no Aquitaniano, e que terá continuado no Burdigaliano. Não obstante a importância da tectónica compressiva miocénica, estes relevos encontram-se na dependência de falhas tardi-variscas de orientação aproximadamente NE-SW e NW-SE, com rejogos durante o rifting mesozóico e orogenia tectónica pirenáica. Sobre o terceiro domínio batimétrico, a plataforma externa, identificaram-se ravinamentos e superfícies de abrasão tardi-paleogénicas (Monoclinal da Lourinhã) que foram posteriormente afectadas por uma tectónica extensional possivelmente aquitaniana. Identificaram-se movimentos de subsidência da ordem de 40m em alguns sectores deste domínio. Estas morfologias encontram-se cobertas directamente por depósitos do Plio-Quaternário associados a prismas progradantes de sistemas de baixo nível do mar (lowstand system tract, LST) e corpos agradantes. Foram ainda identificados na sísmica de reflexão corpos cuja geometria sugere tratarem-se de contornitos de idade plio-quaternária entre os -250 m e os -320 m de profundidade. A transição entre a plataforma e a vertente continental é brusca e irregular em toda a sua extensão. As profundidades a que se situa o bordo da plataforma na sua fachada ocidental (-250 a -440 m) são pouco habituais para a Margem Oeste-Ibérica, assim como a distância a que este encontra da linha de costa actual (ca. 70 km). Os perfis sísmicos mostram que este se encontra talhado sobre rochas do Jurássico - Cretácico indiferenciado e a sua irregularidade é uma consequência do acentuado ravinamento que teve lugar nos finais do Paleogénico.. i.

(4) Resumo. O acidente tectónico mais conspícuo na morfologia é a falha do Esporão da Estremadura, ao longo da qual se instala o Vale Submarino da Ericeira, de aproximadamente 25 km de extensão. Esta falha constitui um lineamento que inter-liga a montanha submarina de Tore e o Maciço Subvulcânico de Sintra. Neste trabalho reconheceu-se o seu rejogo tectónico na passagem do Messiniano ao Pliocénico, com uma separação aparente extensional de 45 m, com abatimento do bloco norte. Alinhado com a falha foram observadas nas sonografias de sonar lateral estruturas lineares tabulares que foram interpretadas como filões ígneos. Através do Modelo Digital de Terreno e nos perfis sísmicos foram identificados, sobre o Vale Submarino da Ericeira, um conjunto de relevos de resistência (inselbergs) muito provavelmente correspondentes a intrusões ígneas. Neste trabalho apresenta-se um mapa geológico apoiada nos dados interpretados para a área de estudo que, em relação a trabalhos anteriores, apresenta maior rigor na delimitação cartográfica das manchas de Miocénico e Plio-Quaternário. Apresenta-se ainda um mapa de afloramentos rochosos consolidados, verificando-se a importância destes afloramentos de dureza como armadilhas de sedimentos móveis. Diversas questões ficaram ainda por resolver. No final do trabalho são abordados alguns desses problemas e propostas algumas metodologias de trabalho soluções para os resolver.. ii.

(5) Abstract. Abstract Key-words: continental shelf; digital terrain model; side scan sonar; seismic stratigraphy, geologic cartography, depositional systems The Estremadura Spur is an important submarine promontory off West-Iberian Margin, with a roughly trapezoidal shape, elongated in a east-west direction. Extending from the coast line, between Cape Carvoeiro and Cabo da Roca, to the Mountains of Tore it separates the Iberian Abyssal Plain (at north) from the Tagus Abyssal Plain the (at south). The origin of the Spur of Estremadura is the result of a more complex evolution than simple Miocene age tectonic inversion since it extends, thru the submarine domain, the Alpine inverted structures observed onshore and is affected by the magmatic structure of the Tore-Madeira ridge and the alkaline magmatism of Sintra, Sines and Monchique batholiths. In order to characterize the morphology, surface structure and depositional architecture of the Estremadura Spur continental shelf the following set of data was used: 1) bathymetric soundings mosaic acquired with single-beam and multi-beam echo sounders; 2) single channel seismic reflection profiles acquired with a sparker type acoustic source; and 3) side-scan sonar sonographs. The Digital Terrain Model analysis and its derived products (Aspect, Slope, Curvature, Roughness and Fractal Dimension) allowed the segmentation of the continental shelf of the Estremadura Spur in three distinct bathymetric domains: inner, middle and outer. The geophysical data analysis, overlapped with the rock samples studied by Mougenot (1976), have noted that on the first two domains prevail Palaeozoic to Mesozoic peaks of structural origin (Pêro da Covilhã Hogbacks or Sudoeste Hill) uplifted during the Miocene tectonic inversion (Tortonian). These reliefs delineate and enclose sedimentary basins (Ericeira Sea and Lourinhã Basin), which were partially filled following the transgression triggered in Aquitaniane age, whish presumably had continued in Burdigalian age. The Miocenic tectonic compression was controlled by NE-SW to NW-SE Late-Variscan faults, which have reworked during the Mesozoic rifting and Pyrenean orogeny. Over the third bathymetric domain, the outer continental shelf, ravinements and abrasion platforms of late-Palaeogene age where identified (Lourinhã Monocline), which was later affected by a suggested Aquitaniane extensional tectonics. It was also identified subsidence movements reaching near 40 m in this bathymetric domain. These morphologies are directly covered by PlioQuaternary deposits, product of lowstand sea-level, and bodies with an aggrading configuration. It was also identified in seismic reflection bodies whose geometry suggests being contourites of Plio-Quaternary age placed between -250 m and the -320 m deep. The transition between the continental shelf and the upper continental slope is sharp and uneven across its length. The depths to which the shelf wedge is positioned in its westernmost facade (-250 to -440 m) is unusual for the West-Iberian Margin, as well as the distance to the actual shoreline (ca. 70 km). The seismic profiles show that the shelf wedge is carved on undifferentiated Jurassic - Cretaceous rocks and its irregularity is a result of sharp ravines which took place by the end of Palaeogene. The most conspicuous tectonic accident in the area is the WNW-ESE oriented Estremadura Spur Fault. Associated with this fault a gorge with approximately 25 km in length is carved - the Ericeira Submarine Valley. This fault constitutes a lineament that inter-link the Tore Seamount with Sintra Sub-volcanic massif. In this work it was acknowledged its tectonic reactivation in the Messiniano to Pliocene transition, with an apparent extensional separation of 45 m and north. iii.

(6) Abstract. block abatement. Linear tabular structures, interpreted as igneous dykes, were observed in sidescan sonar sonographs. As a conclusion of this work a geologic map was produced, supported by the interpreted dataset that, in relation to previous studies. It introduces the Miocene and Plio-Quaternary patches, Also the consolidated rocky outcrops map was produced followed be the statement of their role as sediment traps. Several aspects remain unsolved and future working ideas were presented at the end of this document.. iv.

(7) Agradecimentos. AGRADECIMENTOS O caminho percorrido para elaboração do presente estudo foi longo, sinuoso e aqui e além suficientemente cruel para colocar em dúvida todo o trabalho que já havia sido realizado. Felizmente que para além da solidão que acompanhou o tratamento e interpretação dos dados, bem como a redacção dos textos, houve “picos” de motivação extra, ora proporcionados pelos encontros científicos interdisciplinares, ora pelos muitos colegas que, de uma forma mais ou menos activa, deixaram a sua marca. É pois, da mais elementar justiça tornar público o meu profundo agradecimento a todos eles. Antes, porém, o primeiro agradecimento vai para a grande instituição que é o Instituto Hidrográfico, na pessoa do seu Director-Geral Exmo. Sr. Vice-Almirante Augusto de Brito, pela autorização concedida de usufruto dos dados de geofísica, hidrografia e amostras de sedimentos superficiais do programa SEPLAT, bem como pelas condições técnicas, logísticas e financeiras que proporcionou e que se revelaram imprescindíveis para alcançar os resultados que agora se apresentam. À Doutora Aurora Rodrigues Bizarro (Instituto Hidrográfico – Divisão de Geologia Marinha), minha co-orientadora científica nesta dissertação, agradeço o facto de ter confiado em mim os dados de geofísica do cruzeiro científico SISPLAT VIII para estudar um sector da margem ocidental portuguesa que carecia de uma caracterização actualizada – o Esporão da Estremadura. A forma como sempre me apoiou durante todo o percurso, dando-me incentivo, transmitindo-me confiança e revendo as várias versões preliminares do manuscrito, as quais o foram melhorando inequivocamente, foram determinantes para alcançar o objectivo final que era contribuir, com uma visão actualizada acerca da problemática da evolução morfo-tectónica da área, a qual se enquadra na Folha 4 da Carta de Sedimentos Superficiais (SED 4). Ao Professor Doutor Pedro Terrinha (Departamento de Geologia da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa e Laboratório Nacional de Energia e Geologia – Departamento de Geologia Marinha), meu orientador científico neste trabalho, agradeço a permanente boa disposição e disponibilidade para tirar dúvidas (algumas durante a bordo de cruzeiros científicos), a revisão cautelosa da derradeira versão, bem como as frutuosas sugestões e recomendações que se revelaram uma mais valia para o trabalho final, que entre várias destaco, a estrutura da dissertação e o facto de retirar frivolidades aos textos que lhe fui consecutivamente apresentando. Ao Centro Nacional de Arqueologia Náutica e Subaquática (Instituto Português de Arqueologia), na pessoa do seu Director, Dr. Francisco Alves, agradeço a gentileza em me ter concedido autorização para utilizar os dados de sonar de varrimento lateral do cruzeiro MINIBEX, os quais trouxeram uma mais-valia à qualidade final do trabalho. À Eng.ª Leonor Veiga (Instituto Hidrográfico – Divisão de Hidrografia), pela ajuda na compilação do mosaico de sondas extraídas da Base de Dados de Hidrografia e construção do modelo digital de terreno da área, mas acima de tudo pela simpatia, apoio e paciência demonstrada ao longo de todo este processo. Ao colega Francisco Lobo (Universidad de Granada – Consejo Superior de Investigaciones Cientificas) pela recepção que me proporcionou em Granada e pelo discussão que pudemos ter sobre a área de trabalhos. O seu profundo conhecimento de estratigrafia sísmica de alta-resolução em plataformas silissiclásticas permitiu que eu pudesse ultrapassar alguns problemas na interpretação e caracterização de certas unidades sísmicas. Ao Comandante Bessa Pacheco (Instituto Hidrográfico – Divisão de Centro de Dados Técnico-Científicos) e aos colegas Alexandra Morgado (Divisão de Geologia Marinha -Instituto Hidrográfico) e Fernando Gomes (Instituto Hidrográfico – Divisão de Centro de Dados. v.

(8) Agradecimentos. Técnico-Científicos) pelo impulso dado na compreensão e aplicação das técnicas associadas aos Sistemas de Informação Geográfica, o qual se veio a revelar fundamental uma vez que toda a base cartográfica e de geo-referenciação das sonografias de sonar de varrimento lateral foi realizado em ambiente ArcGIS. Ao Henko de Stitger (NIOZ – Royal Netherlands Institute for Sea Research), que foi meu Chief Scientist no cruzeiro “Canyons 2006”, realizado a bordo do R/V “Pelagia”, agradeço pelos dados de sondagem multifeixe que me deixou realizar na zona do Vale Submarino da Ericeira e também pela sua simpatia e sabedoria que soube partilhar. Ao Cte Delgado Vicente (Instituto Hidrográfico – Divisão de Hidrografia) pela forma pronta e eficiente com que processou os dados de multifeixe do cruzeiro “Canyons 2006”. À Doutora Alexandra Afilhado pela forma simpática como me recebeu no seu gabinete e pela frutífera discussão sobre anomalias magnéticas e lineamentos do geóide por ela observados na área de estudo, no âmbito da investigação que conduziu para a sua dissertação de Doutoramento. Aos colegas da Divisão de Geologia Marinha do Instituto Hidrográfico, agradeço, de uma forma geral, o facto de nunca terem duvidado das minhas capacidades (quando eu próprio por vezes duvidei). Agradeço-lhes ainda o entusiasmo e a forma hábil, por vezes engenhosa, que permitiu que eu conseguisse compatibilizar esta dissertação com as tarefas quotidianas inerentes ao trabalho no Instituto Hidrográfico. Assim sendo, e de uma forma muito sentida, gostaria de destacar o papel desempenhado pelo(a): •. João Francisco Duarte por ter partilhado muita da sapiência que possuiu sobre geologia marinha o que me possibilitou um olhar mais integrador sobre o contexto em que se insere a área de estudo;. •. Luís Rosa por me ter resgatado para a Secção de Geofísica da Divisão de Geologia Marinha e por me ter incutido o gosto pela geofísica marinha no geral, e pela reflexão sísmica de alta-resolução em particular;. •. Jorge Marques por me ter ensinado muitas das bases de processamento de sinal de reflexão sísmica e por ter criado uma rotina em FORTRAN que permitiu corrigir o offset dos sensores (sonar lateral e hidrofones);. •. Maria João Balsinha, parceira no estudo da área (dinâmica sedimentar), pelas discussões acaloradas (algumas) que travámos sobre apreciações de certos sectores da área, mas que no final acabaram sempre por se revelar proveitosas no sentido de melhor compreender a complexa realidade da plataforma continental do Esporão da Estremadura.. •. Anabela Oliveira pelas explicações dadas sobre a dinâmica hidrológica da plataforma setentrional a norte do Canhão Submarino da Nazaré e exercícios de extrapolação acerca do que poderia estar eventualmente a passar-se no sector a sul. Estas teorizações revelaram-se essenciais para a concepção do modelo evolutivo dos depósitos quaternários da plataforma externa.. •. Joaquim Pombo, Catarina Fradique, Sandra Silva, Ana Santos e Catarina Guerreiro pela compreensão e paciência em ouvirem as minhas lamúrias e angústias durante as várias etapas que marcaram este estudo e, acima de tudo, por estarem constantemente a lembrarem-me que a dissertação era para ser entregue…qual carrilhão!. A todos os meus amigos agradeço a compreensão (e resignação) pelos muitos momentos que foram penalizados pela minha parcial ou total indisponibilidade para com eles confraternizar.. vi.

(9) Agradecimentos. À minha família mais chegada (pais, sogros e tios) que sempre me encorajaram nos momentos difíceis, em particular aqueles que coincidiram com início da minha actividade profissional na instituição, tendo tido sempre uma palavra de conforto e ânimo para prosseguir com este projecto pessoal para diante. E por último, mas não menos importante, um agradecimento muito espacial para a Alice, para o Vasco e para o Leandro (e já agora para a pequena Elisa que em breve se juntará a nós) pelo incentivo que sempre me deram, mesmo que ao longo deste período todo o tempo livre tenha sido praticamente investido neste desígnio. Que no futuro os possa e saiba compensar por tudo aquilo que não lhes dei durante estes anos.. vii.

(10) Índice geral. ÍNDICE GERAL RESUMO ……………………………………………………………….…i ABSTRACT ………………………………….……………………………iii AGRADECIMENTOS …………………………………………………….v ÍNDICE GERAL ………………………….…………………………viii ÍNDICE DE FIGURAS ………......…………………..………………xiii ÍNDICE DE TABELAS ………………………………………..…xix ÍNDICE DE ANEXOS ……………………………………………..…xx I – INTRODUÇÃO ………...……………………………………....1 1. Localização da área de estudo ……......……………………………...1 2. Trabalhos anteriores ………………….………………………………2 2.1. Perspectiva histórica ………………………………………………2 2.2. Assimetria no conhecimento ………………………………………3 3. Objectivos ……………………...……………………………...4 4. Estrutura da dissertação …..…...……………………………...5. II – ENQUADRAMENTO GERAL ……...……………...…...7 1. Fisiografia da plataforma continental ……….………….…...7 2. Enquadramento geológico ……………………………………7 2.1. Estratigrafia regional ……………………………………….…7 2.1.1. Paleozóico ………………….………………………..….8 2.1.2. Mesozóico ………………….………………………..….9 2.1.3. Paleogénico ……………….……………………..…….13 2.1.4. Neogénico e Quaternário ….……………………………..…….14. 2.2. Tectónica …………………...…..…….…………………………18 2.3. Estruturação da Margem ………...…….…………………………18 2.4. Quadro geodinâmico actual ………...…….................………………22 3. Oceanografia …………..………...………………………………..…25 3.1. Massas de água e padrão de circulação ………………...……………25 3.2. Agitação marítima ……………….......…………………………27 3.3. Ondas internas …..…………………….......………………….…28 3.4. Marés …..…………………………….......………………….…28 4. Continente emerso adstrito .....................................……………..…29 viii.

(11) Índice geral. 4.1. Características gerais …...........................……………..……………29 4.2. Rede hidrográfica ………………………………………………31 4.3. Litoral …................………....................…………………………32. III – METODOLOGIAS E ORIGEM DOS DADOS …………35 1. Metodologias de estudo ...………..………….……….....…………..35 1.1. Reflexão sísmica …...………………………………………35 1.1.1. Generalidades ……...……….………………………….35 1.1.2. Noções gerais de interpretação dos registos …….…..….41. 1.2. Sonar de varrimento lateral ......…………………………44 1.2.1. Generalidades …….....……….………………………….44 1.2.2. Noções gerais de interpretação dos registos ………….….48. 1.3. Sondagem batimétrica …....…………………………………50 1.3.1. Breves considerações ……...……….………………………….50 1.3.2. Métodos de interpolação ….……….………………………….52 1.3.2.1. Triangulação …...…….………………….…………….52 1.3.2.2. Inverso da distância ...……….………………………….53 1.3.2.3. Krigagem ...……….……………………………...…….54. 2. Origem dos dados …………..…………….............………………55 2.1. Cruzeiro SISPLAT VIII ..……………………………………55 2.2. Cruzeiro MINIBEX ……….…………………………………56 2.3. Cruzeiro EUROSTRATAFORM .……………………………57 2.4. Mosaico de sondagem ….……….……….……………………57 3. Tratamento dos dados ………………………............………………58 3.1. Dados em formato analógico ..……………………………………59 3.2. Dados em formato digital …….…………………………………60 3.3. Modelação da superfície batimétrica ….……………………………61 3.3.1. Selecção do método de interpolação …………………………….61 3.3.2. Escolha da dimensão do pixel ………..……………………..….64. IV – ASPECTOS MORFOLÓGICOS DO RELEVO………….65 1. Caracterização dos domínios batimétricos…..................…………..65 1.1. Plataforma continental interna………….………………………….65 1.2. Plataforma continental média.……………………………………..68 1.3. Plataforma continental externa.…………………...……………..70 ix.

(12) Índice geral. 2. Análise morfométrica…………………….......……….....…………..75 2.1. Pendor…………………………………….………………….75 2.2. Aspecto………………………………..………………………..77 2.3. Curvatura.…………………………..………...……………..79 2.3.1. Perfil de curvatura…………………..………………………….79 2.3.2. Curvatura planar……………………...………………………….81. 3. Variabilidade do terreno…………………………………….……….82 3.1. Índice de rugosidade..……………………………...……………..83 3.2. Dimensão fractal..………………………………...……………..84. V – CONSTITUIÇÃO DO FUNDO…………………..………….….87 1. Cartografia de afloramento rochoso……...……………….……….87 2. Análise dos padrões de backscatter…………….………….……….91 2.1. Fundo de natureza sedimentar..………..…………...……………..91 2.1.1. Padrão textural de backscatter Sa …..………………………….91 2.1.2. Padrão textural de backscatter Sb ……..……………………….92 2.1.3. Padrão textural de backscatter Sc……..………………………….92 2.1.4. Padrão textural de backscatter Sd ……..……………………….93 2.1.5. Padrão textural de backscatter Se……..………………………….94. 2.2. Fundo de natureza rochosa..…….……………...……………..94 2.2.1. Padrão textural de backscatter Ra …..………………………….94 2.2.2. Padrão textural de backscatter Rb ……..……………………….95 2.2.3. Padrão textural de backscatter Rc……..………………………….95 2.2.4. Padrão textural de backscatter Rd ……..……………………….96 2.2.5. Padrão textural de backscatter Re……..………………………….97 2.2.6. Padrão textural de backscatter Rf ……..……………………….99. 2.3. Cartografia dos padrões texturais de backscatter..……......…………..100 3. Interpretação do mosaico MINIBEX…………….……………….102. VI – CARACTERIZAÇÃO SISMOSTRATIGRÁFICA……………..108 1. Unidades sísmicas………………………………………...……….108 1.1. Unidade sísmica U1 …………...………….………………….108 1.2. Unidade sísmica U2 ………………...…..….………………….108 1.3. Unidade sísmica U3 …...…………..……….………………….109 1.4. Unidade sísmica U4………………….…..….………………….111. x.

(13) Índice geral. 1.5. Unidade sísmica U5 ..………….……………………………….111 1.6. Unidade sísmica U6 ...…..….………………………………….113 1.7. Unidade sísmica U7 ..………….……………………………….114 1.8. Unidade sísmica U8 ...…..….………………………………….115 2. Estruturação do terreno…......………………………….…….…...122 2.1. Falhas ...…..….……………………………………..……….122 2.2. Dobras ...…..….……………………………………..……….125 2.3. Estruturas intrusivas ....….……………………………..……….127 3. Sequências sismostratigráficas …........……………….…….…...130 3.1. Sequência sismostratigráfica inferior .......………….……………….130 3.2. Sequência sismostratigráfica intermédia ..………….……………….130 3.3. Sequência sismostratigráfica superior ......………….……………….130 3.3.1. Mapa de isópacas de U7 ..…………………………………….131 3.3.2. Mapa de isópacas de U8 ……………….……………………….132. VII – DISCUSSÃO DOS RESULTADOS…...…………………….…135 1. Estratigrafia……………………………………………………….135 1.1. Paleozóico ………....…..….……………………..……….135 1.2. Jurássico inferior ……....…..….……………………….……….139 1.3. Jurássico médio ………....…..….……………………....……….141 1.4. Jurássico superior ..…....…..….……………….……....……….141 1.5. Jurássico superior – Cretácico inferior (indiferenciado) .…..…..……….141 1.6. Cretácico superior……...…..….……………………....……….142 1.7. Miocénico ………....…..….………………………....……….143 1.8. Pliocénico…..…....…..….…………………………....……….144 1.9. Quaternário .….…..………………………………………….144 2. Condicionamento tectónico……………………….……………….145 2.1. Falhas de direcção NE-SW a NNE-SSW……………....……….145 2.2. Falhas de direcção NW-SE a NNW-SSE……………....……….146 3. Ambientes sedimentares……………………………….……….….148 3.1. Mar da Ericeira ……...…..….………………………....……….149 3.2. Vale Submarino da Ericeira …………………………....……….149 3.3. Monoclinal da Lourinhã…..…....…..….…………....………….150 xi.

(14) Índice geral. 4. Modelo conceptual de evolução geológica...............….……….….153 4.1. Exposição sub-aérea generalizada……………………....……….153 4.2. Transgressão e abatimento da plataforma externa………....……….154 4.3. Inversão tectónica miocénica……………………..………..……….154 4.4. Sedimentação Plio-Quaternária………………..………………….155. VIII – CONSIDERAÇÕES FINAIS……...………………………...…157 1. Conclusões……………………………………….………………….157 2. Trabalhos futuros……………………………….……….………….159. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS…………..………………….…160. xii.

(15) Índice de Figuras. ÍNDICE DE FIGURAS Fig. I. 1 – Fisiografia (3D) da margem ocidental portuguesa ……………………………………………………….1 Fig. II. 1 – Carta batimétrica da plataforma continental do Esporão da Estremadura. Adaptado de Mougenot (1989). ..……………………………………………………………………………………………………………. 8 Fig. II. 2 – Distribuição das amostras de rocha obtidas pelo GEMC e apresentadas por Mougenot (1976). ………………………………………………………………………………………..9 Fig. II. 3 – Perfil sísmico sobre os Farilhões e respectiva interpretação. …………………………………………10 Fig. II. 4 – Esquema paleogeográfico da área de estudo e continente emerso adstrito para o: (A) Lias e Dogger; (B) Malm; (C) Cretácico inferior; e (D) Transição Cretácico inferior – superior (Albiano – Cenomaniano). Adaptado de Mougenot (1976). ………………………………………………………….………………………………………11 Fig. II. 5 – Esquema paleogeográfico da área de estudo e continente emerso adstrito para o Cretácico terminal e Paleogénico. Adaptado de Mougenot (1976). ……………………………………………………………………12 Fig. II. 6 – Perfil sísmico do bordo norte do Canhão Submarino da Nazaré e respectiva interpretação. ….....…….14 Fig. II. 7 – Esquema paleogeográfico da área de estudo e continente emerso adstrito: (A) Chatiano - Aquitaniano; (B) Burdigaliano superior - Tortoniano; (C) Plio-Quaternário. Os perfis esquemáticos (D), (E) e (F) relacionam-se, respectivamente, com os mapas (A), (B) e (C). Adaptado de Mougenot (1976; 1989). ……………………………..15 Fig. II. 8 – Mapa das formações neogénicas e quaternárias da plataforma continental do Esporão da Estremadura. Adaptado de Mougenot (1976). ………………………………………………………………………………...….16 Fig. II. 9 – Cartografia dos sedimentos superficiais na área de estudo. (A) Mapa com a localização das amostras; (B) Mapa de distribuição dos grupos sedimentares; (3) Mapa de distribuição da componente biogénica da areia. Adaptado de Dias et al. (1980b). …………………………………………………………….………….………….17 Fig. II. 10 – Mapa geológico e estrutural da plataforma continental do Esporão da Estremadura. Adaptado de Mougenot (1976). ………………………………………………………………………………………………..19 Fig. II. 11 – Excerto da Carta Geológica da Plataforma Continental para o Esporão da Estremadura, extraída da Carta Geológica de Portugal (Boillot et al., 1978), à escala 1:500 000 (Folha Sul). ……………………………………………………………………………………………………….……19 Fig. II. 12 – Mapa de anomalias magnéticas e lineamentos do geóide da margem oeste-ibérica. A equidistância das batimétricas é de 1 km. Adaptado de Afilhado (2006). ……………………………………………………………21 Fig. II. 13 – Perfil de reflexão sísmica perpendicular ao Esporão da Estremadura. Adaptado de Mougenot (1989). …………………………………………………………………………………………….……………..21 Fig. II. 14 – Esboço geodinâmico da margem ocidental e meridional ibérica. Adaptado de Dias (2001). ………………………………………………………………………….......................................................…..22 Fig. II. 15 – Mapa com as trajectórias de compressão máxima obtidas pelo modelo "3_PLATES”. Adaptado de Jiménez-Munt & Negredo (2003). …………………………………………………………………………………24 Fig. II. 16 – Excerto da Carta Neotectónica de Portugal Continental à escala de 1/1 000 000. Adaptado de Cabral (1993)……………………………………………………………………………………………..……………..…24 Fig. II. 17 – Padrão de distribuição da família de lineamentos WNW-ESE. Retirado de Kullberg & Kullberg (2000). ……………………………………………………………………………………………………………25 Fig. II. 18 – Perfil esquemático da circulação das massas de água na margem ocidental ibérica. Adaptado de Sprangers et al. (2004)……………………………………………………………………………………………26 Fig. II. 19 – Trajectórias de deriva de 20 Meddies seguida na Margem Oeste Ibérica e 7 na Planície da Madeira. Retirado de Richardson et al. (2000). ………………………………………………………………………….….27 Fig. II. 20 – Padrão de distribuição das elipses de maré na Margem Oeste-Ibérica e respectivas velocidades b a r o t r ó p i c a s . R e t i r a d o d e M a r t a - A l m e i d a & D u b e r t (2006). ……………………………………..……………………………………………………………………..29 Fig. II. 21 – Modelo Digital de Terreno do continente emerso adstrito à área de estudo elaborado a partir dos dados de altimetria do modelo SRTM 3. ……………………………………………..………………………………..30. xiii.

(16) Índice de Figuras. Fig. II. 22 – Rede hidrográfica da Bacia das Ribeiras do Oeste que drena o continente emerso adstrito à área de estudo. ....………………………………………………………………………………………………………….32 Fig. II. 23 – Aspecto geral das arribas rochosas da fachada sul do Cabo Carvoeiro (Peniche), talhadas em bancadas de calcários gresosos atribuídos do Aaleniano (Jurássico inferior). Fotografia aérea oblíqua obtida pela Força Aérea Portuguesa e parte integrante do Roteiro da Costa Portuguesa, cedida pela Divisão de Navegação (Instituto Hidrográfico). ………………..……………………………………………………………………………………33 Fig. II. 24 – Aspecto geral do litoral da Ericeira. Notar que no sector norte se estabelecem arribas de comando elevado, talhadas em calcários areno-siltíticos do Aptiano (Cretácico inferior), com escolhos associados na base. A sul do promontório estabelece-se uma praia encastrada (Praia de Banhos), limitada a sul por outro pequeno promontório (Ponta do Semáforo) que não é visível na imagem e internamente por uma arriba talhada em bancadas de grés do Aptiano (Cretácico inferior). Fotografia aérea oblíqua obtida pela Força Aérea Portuguesa e parte integrante do Roteiro da Costa Portuguesa, cedida pela Divisão de Navegação (Instituto Hidrográfico). …..…………………….34 Fig. III. 1 – Esquema simplificado da técnica de reflexão sísmica. Adaptado do sítio da Applied Acoustics Engineering (http://www.appliedacoustics.com). …………………………………………………………….……………36 Fig. III. 2 – Esquema da resolução vertical e horizontal alcançada num sistema de reflexão sísmica. Retirado de Kearey et al. (2002). …………….............................…………………………………………………...……………..39 Fig. III. 3 – (A) Fonte sparker com 8 conjuntos de eléctrodos (16 condutores) montados num catamaran. (B) Cadeia de hidrofones em fase de lançamento para a água. …………….…………………………………………………39 F i g . I I I . 4 – P e r f i l d e s p a r k e r a o l a r g o d o C a b o d a Roca: ………………………………………………………………………………………………………...…….40 Fig. III. 5 – Diagrama do registo da reflexão do fundo e reverberações de superfície, numa superfície regular (A) e numa superfície acidentada (B). Adaptado de Applied Acoustics Engineering (1998). …………………………………………………………………………………………..………………41 Fig. III. 6 – Esquema dos caminhos possíveis que o sinal de reflexão sísmica percorre na coluna de água. Adaptado de Applied Acoustics Engineering (1998). ……………………………………………………………………….42 Fig. III. 7 – Registo típico de um sismograma de reflexão sísmica monocanal após processamento (aplicação de filtros passa-banda, ganhos e correcção estática). ….………………………………………………………….43 Fig. III. 8 – Exemplos de padrões de reflexão interna dentro das sequências sísmicas paralelas e progradantes (Mitchum et al., 1977). ……………………………………………………………………..………………………44 F i g . II I . 9 – Ter m i na çõ e s o b ser v áv e i s n um a se qu ên c ia e str at i gr á f ica ide a l ( M itc hu m et al. , 1977). ……………………………………………………………………..………………………………………44 Fig. III. 10 – (A) Peixe de sonar lateral com depressor instalado; (B) Peixe de sonar lateral em fase de recuperação…………………………………………………………………………………………...……………45 Fig. III. 11 – Esquema de operação com um sonar de varrimento lateral rebocado. Obtido de Klein Associates (http://www.l-3klein.com). ……………………………………………………….………………………...…45 Fig. III. 12 – Exemplo de um registo de sonar de varrimento lateral (não corrigido). ……………….………………………………………………………………………………………..46 Fig. III. 13 – Esquema de retorno dos ecos de sonar de varrimento lateral. Adaptado de Fish & Carr (1990).. ……………………………………………………………………………………………………………46 Fig. III. 14 – Esquema que mostra a diferença entre reflexão pura do sinal quando incide sobre o fundo (A) e retroreverberação ou backscatter (B). Adaptado de Mazel (1985). ...……………………………………………………47 Fig. III. 15 – Exemplos de interacção entre o comprimento do impulso acústico e a morfologia do fundo. No caso (A) a largura do trem de ondas não consegue resolver dois alvos próximos entre si, enquanto que no caso (B), uma vez que o comprimento do impulso é menor, já se torna possível o sistema discriminar esses mesmos alvos. Adaptado de Mazel (1985). ...…………………………………………………………………………………...…47 Fig. III. 16 – Esquema do campo próximo e campo distante. Retirado de Mazel (1985). …...…………………………………………………………………………………………………...…48 Fig. III. 17 – Exemplo do efeito da abertura do ângulo e como tal afecta a resolução longitudinal. Retirado de Fish & Carr (1990). …...………………………………………………………………………………………………47. xiv.

(17) Índice de Figuras. Fig. III. 18 – Esquema ilustrativo da geometria do sistema de sonar de varrimento lateral. As relações trigonométricas permitem calcular a distância horizontal (D h ) e altura (H o ) do alvo. Adaptado de Mazel (1985). ….………………………………………………………………………………………………………..49 Fig. III. 19 – Exemplo de um registo de sonar de varrimento lateral apenas com correcção de velocidade. ………………………………………………………………………………………………………50 Fig. III. 20 – Esquema de funcionamento dos sistemas sondadores batimétricos multifeix e a feixe simples. …………………………………………………………………………………………………………..51 Fig. III. 21 – Esquema da triangulação. Adaptado de Isaaks & Srivastava (1989). ...…………………..........................................................................................................................…………………53 Fig. III. 22 – Diagrama de cobertura das linhas de reflexão sísmica monocanal efectuadas com o sistema sparker e l i n h a s / m o s a i c o s d e s o n a r d e v a r r i m e n t o lateral. ….………………………………………………………………………………………………………56 Fig. III. 23 – Diagrama de compilação dos mosaicos de sondas da área de estudo. …………………………………………….………………………………………………………….…..58 Fig. III. 24 – Geo-referenciação da linha sísmica na aplicação Image to SEGY. …………………………………………………………………………………………………………………59 Fig. III. 25 – Segmento de um perfil de reflexão sísmica processado na aplicação SeismicGIS (TEI). ………...…..60 Fig. III. 26 – Geo-referenciação e geo-rectificação das sonografias de sonar de varrimento lateral analógicas obtidas no cruzeiro SISPLAT VIII.. ………………………………………………………………………………………61 Fig. III. 27 – Semi-variograma do mosaico (total) de sondas ajustado ao modelo linear. …..…62 Fig. III. 28 – Gráficos de correlação para o mosaico (total) de sondas obtidos pelo método de interpolação por krigagem universal (no gráfico KRG). …………………………………………………………………………….62 Fig. III. 29 – Modelo Digital de Terreno da área estudo, com uma célula de resolução de 200 m, projectado em perspectiva(3D) .………………………………………………………………………………………………….64 Fig. IV. 1 – Mapa batimétrico da plataforma continental do Esporão da Estremadura. A equidistância das batimétricas é de 10 m até aos -500 m, de 100 m até aos -1000 m e de 500 m para profundidades superiores a 1000 m. As hipsométricas apresentam uma equidistância de 100 m. ……………………………………………….66 Fig. IV. 2 – Perfis batimétricos que caracterizam a plataforma continental interna e seu limite inferior. ..........…………………………………………………………………………………………………….66 Fig. IV. 3 - Modelo Digital de Terreno da plataforma continental do Esporão da Estremadura (modelo hillshade). .………………………………………………………………………………………………………….67 Fig. IV. 4 – Perfis batimétricos que caracterizam a plataforma continental média e seu limite inferior.. .…………………………………………………………………………………………………………68 Fig. IV. 5 – (A) Perfis batimétricos que caracterizam os Relevos Marginais da Plataforma Média. (B) Perfil longitudinal do talvegue definido pelos interflúvios dos relevos norte (Rm1). ..……………………………………70 Fig. IV. 6 – Perfis batimétricos do bordo da plataforma continental. ….…………………….71 Fig. IV. 7 – Perfil batimétrico longitudinal ao talvegue do Vale Submarino da Ericeira. .……72 Fig. IV. 8 – Perfis batimétricos transversais ao alinhamento de entidades morfológicas submarinas definido pelo Vale Submarino da Ericeira e o Mar da Ericeira, terminando próximo do Cabo da Roca. .......………73 Fig. IV. 9 – Perfis batimétricos perpendiculares a toda a plataforma continental em estudo. ......74 Fig. IV. 10 – Malha de um modelo raster onde pode observar as coordenadas de cada pixel dentro de uma janela móvel de análise de 9 x 9 pixéis. Retirado de Wilson et al (2007). ……………………………………………75 Fig. IV. 11 – Mapa de pendores da plataforma continental do Esporão da Estremadura sobreposto ao MDT (transparência de 25%) ……………………………………………………………………………………………77 Fig. IV. 12 – Mapa de aspecto da plataforma continental do Esporão da Estremadura sobreposto ao MDT (transparência de 25%). ...………………………………………………………………………………………….78 Fig. IV. 13 – Mapa do perfil de curvatura da plataforma continental do Esporão da Estremadura sobreposto ao MDT (transparência de 25%). ……………………………………………………………………………………..80. xv.