UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS
CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEOLOGIA ÁREA DE CONCENTRAÇÃO EM
GEOLOGIA MARINHA, COSTEIRA E SEDIMENTAR
ANDREA ALVES DO NASCIMENTO
SEDIMENTAÇÃO HOLOCÊNICA NA PLATAFORMA CONTINENTAL DE SERGIPE, NORDESTE DO BRASIL
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
SALVADOR-BA 2011
ANDREA ALVES DO NASCIMENTO
SEDIMENTAÇÃO HOLOCÊNICA NA PLATAFORMA CONTINENTAL DE SERGIPE, NORDESTE DO BRASIL
Dissertação apresentada ao Curso de Pós-graduação em Geologia, Instituto de Geociências, Universidade Federal da Bahia, como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Geologia.
Orientador: Prof. Dr. José Maria Landim Dominguez.
Co-orientadora: Profa. Dra. Carmen Regina Parisotto Guimarães.
SALVADOR – BA 2011
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N244 Nascimento, Andrea Alves do,
Sedimentação holocênica na plataforma continental de Sergipe, Nordeste do Brasil / Andrea Alves do Nascimento. - Salvador, 2011.
92f. : il.
Orientador: Prof. Dr. José Maria Landim Dominguez.
Dissertação (Mestrado) – Curso de Pós-Graduação em Geologia, Universidade Federal da Bahia, Instituto de Geociências, 2011.
1. Plataforma Continental - Sergipe. 2. Sedimentação e depósitos. 3. Carbonatos. I. Dominguez, José Maria Landim. II. Universidade Federal da Bahia. Instituto de Geociências. III. Título.
CDU: 551.351.2(813.7)
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Elaborada pela Biblioteca do Instituto de Geociências da UFBA.Dedicatória
Aos meus pais, por serem pessoas felizes e encantadas que desde cedo cultivaram em mim a curiosidade. A Carmen, por ter um vulcão na alma, parecido com o meu. A mim mesma, para continuar me lembrando da alegria que se sente quando alcançamos um objetivo.
AGRADECIMENTOS
Ao meu orientador, José Maria Landim Dominguez, por ter acreditado em meu potencial e por todas as correções. Foi uma experiência bastante rica ser sua orientanda;
Aos meus professores do mestrado: Abílio Carlos da Silva Pinto Bittencourt, Altair de Jesus Machado, Ruy Kenji Papa de Kikuchi e Facelúcia Barros Cortes Souza;
Aos funcionários do IGEO Nilton Silva e Gil (in memorian) por todo apoio e simpatia;
A todos os colegas mestrandos, em especial a Erison pela receptividade e a Fabiana pelas palavras sempre incentivadoras;
A Carol, Dante, Jaqueline e Cássia por terem dividido o apartamento e experiências enriquecedoras. Em especial a Ivan, meu companheiro de todas as horas que contribuiu enormemente para a realização desse trabalho, sou especialmente grata pelas divertidíssimas caminhadas pela cidade de Salvador;
Aos meus pais por todo apoio e carinho. Aos meus irmãos pela amizade. A toda minha família pela união apesar das diferenças;
A Bruno Parisotto e a Guilherme Parisotto pelas caronas e prazerosas conversas durante o itinerário Salvador/Aracaju, e vice-versa. A Guilherme sou grata ainda pela confecção dos mapas, pela paciência e atenção que sempre demonstrou;
A Ciléia Thieme Kanegusuke por ter ajudado a digitalizar os dados, pelo designer final dos mapas, pela impressão das cópias finais e por tocar violão e me levar para passear nos momentos de maior estresse;
A todos os estagiários do laboratório de Bentos da Universidade Federal de Sergipe, especialmente a Juliana pela ajuda nas identificações dos bioclastos e a Maria Aldineide que me ajudou nas primeiras identificações, sempre disposta a dividir seu conhecimento;
A Cosme Assis e Damião Assis, e a todos que participaram das campanhas de coleta do sedimento;
A Ilma Cordeiro por sempre garantir a ordem no Laboratório de Bentos e por ter auxiliado no processamento das amostras no laboratório;
A Carmen Parisotto Guimarães, minha co-orientadora, por ter cedido as amostras para a realização do trabalho, disponibilizado bibliografia, pelas correções, por todas as conversas, por todo carinho, mas principalmente por ser uma pessoa fascinante que me enche de vontade de aprender... e de viver!
À CAPES pelo incentivo da concessão da bolsa para realização do mestrado;
Sinto-me imensamente feliz por ter concluído esse trabalho, agradeço a todos que contribuíram de alguma forma para a sua realização e para o meu amadurecimento profissional e pessoal. Muito obrigada!!!
Esse trabalho representa um dos primeiros levantamentos realizados com um mostrador pontual (tipo van Veen) abrangendo plataforma continental de Sergipe de norte a sul. O objetivo principal é caracterizar a distribuição espacial dos principais componentes bioclásticos e siliciclásticos e suas respectivas contribuições para a formação dos depósitos sedimentares. Foram analisadas um total de 184 amostras de sedimento coletadas nas profundidades de 5 a 100m. A partir da identificação de 300 grãos aleatórios separados nas frações de cascalho a areia fina foram calculadas as frequências relativas, que posteriormente foram ponderadas pelo peso referente a cada fração granulométrica para se obter a contribuição efetiva de cada componente na amostra total. Os resultados demonstram que a contribuição de bioclastos e siliciclastos na plataforma de Sergipe é controlada pela largura da plataforma e pela influência fluvial. Os domínios siliciclásticos atingem profundidades maiores que as normalmente encontradas no restante da região nordeste do Brasil, enquanto os depósitos bioclásticos são mais restritos e descontínuos por conta dos diversos canyons instalados na borda externa da plataforma. Os principais bioclasto são as algas coralinas, os moluscos, os foraminíferos e os briozoários que totalizam 89% do total de grãos bioclásticos analisados. Associações do tipo foramol ou heterozoan predominam na maior parte de plataforma, indicando um ambiente rico em nutrientes e de baixa luminosidade. O percentual de carbonato dos depósitos de Sergipe gira em torno de 70%. A exploração desses depósitos não é viável em um primeiro momento por conta da profundidade (30m) ou pela distância que se encontram da costa. O quartzo foi o principal constituinte dos depósitos siliciclásticos, formando depósitos de areias quartzosas em três áreas específicas, sendo duas no litoral sul, na profundidade aproximada de 30m, e uma no litoral norte, localizada em profundidade menor (20m). O depósito no litoral norte apresenta maior potencial de exploração, principalmente por se encontrar próximo a uma área de intensa erosão costeira, representando uma importante fonte alternativa para a contenção do processo erosivo. Entretanto, estudos mais aprofundados são necessários para avaliar os possíveis impactos associados a essas atividades.
Palavras-chave: Plataforma continental, depósitos sedimentares, associações carbonáticas.
ABSTRACT
This search represents one of the first surveys carried out with a van Veen grab covering the continental shelf of Sergipe from north to south. The objective of this research is to characterize the spatial distribution of bioclastic and siliciclastic components and their respective contributions to the formation of sedimentary deposits. A total of 184 sediment samples were analyzed, collected at depths of 5 to 100m. The relative frequencies were calculated from the identification of 300 random grains separated from fractions of gravel to fine sand. The actual contribution of each component in the total sample was obtained by pondering the weight of each fraction. The result shows that this contribution in Sergipe’s shelf is controlled by the width of the platform, rather than their depth, and is associated with fluvial influences. The siliciclastic areas reaches depths greater than those normally found in the rest of northeastern Brazil, while the bioclastic deposits are more restricted and discontinuous due to the various canyon installed on the outer edge of the platform. The most important bioclastic are coralline algae, mollusca, foraminifera and bryozoans, that total amount to 89% of bioclastics grains analyzed. The association foramol or heterozoan predominates in most of the study area, indicating an environment rich in nutrients and low light. The percentage of CO3 in the sedimentary deposits on Sergipe’s shelf is around 70%. At first moment the exploitation of these deposits is not feasible because of the depth (>30m) and the distance from the shore. The quartz was the most important siliciclastic component, forming deposits of quartz sand in three specific areas: two in the south coast at a depth of approximately 30m, and one in the north coast, located in the shallower (20m). The deposit in the north coast has great potential for exploitation, mainly because it is near an area of intensive coast erosion process and could be an alternative to this problem. However, further studies are needed to avoid the possible negative impacts associated with these activities.
Key words: continental shelf, sedimentary deposits, carbonate associations.
FIGURA 1 – Limites da plataforma interna, média e externa de Sergipe segundo a divisão de Coutinho (1981) (Modificada de GUIMARÃES, 2010)...8 FIGURA 2 – Teores de carbonato de cálcio e de cascalho, areia e lama nos sedimentos superficiais da plataforma continental de Sergipe-Alagoas (COUTINHO, 1981)...14 FIGURA 3 – Zoneamento das associações de organismos produtores de sedimento na plataforma do Brasil (CARANNANTE et al., 1988)...16 FIGURA 4 – As fácies sedimentares que recobrem a plataforma continental de Sergipe (GUIMARÃES, 2010)...19 FIGURA 5 -Localização das estações amostrais...21 FIGURA 6 – Frequência relativa dos grãos na porção siliciclástica do sedimento superficial da plataforma continental de Sergipe...26 FIGURA 7 – Frequência relativa dos diferentes componentes sedimentares em função da profundidade: <20m; de 20-40m; de 40-60m e >60m...26 FIGURA 8 – Contribuição de grãos de quartzo para a formação de sedimentos superficiais na plataforma continental de Sergipe...27 FIGURA 9 – Percentuais médios de cascalho, areia, lama e carbonato de cálcio por intervalo de profundidade...29 FIGURA 10 – Distribuição de lama siliciclástica no sedimento superficial de fundo...30 FIGURA 11 – Distribuição de grãos vegetais no sedimento superficial da plataforma continental de Sergipe...31 FIGURA 12 – Contribuição efetiva dos grãos vegetais para a formação de sedimento superficial na plataforma sergipana...32 FIGURA 13 – Frequência relativa dos grãos na porção bioclástica do sedimento superficial na plataforma continental de Sergipe...34 FIGURA 14 - Frequência relativa de bioclastos por intervalo de profundidade...35 FIGURA 15 – Contribuição efetiva dos bioclastos para a formação do sedimento superficial na plataforma de Sergipe...36
FIGURA 16 – Teores médios de cada componente do sedimento superficial de fundo em função do tamanho do grão...38 FIGURA 17 – Distribuição e contribuição efetiva dos fragmentos de algas calcárias na formação do sedimento superficial da plataforma de Sergipe...40 FIGURA 18 – Distribuição, contribuição efetiva de grãos de moluscos na formação do sedimento superficial e os depósitos de lama siliciclástica na plataforma de Sergipe...42 FIGURA 19 – Distribuição, contribuição efetiva de grãos de foraminíferos na formação do sedimento superficial e os depósitos de lama siliciclástica na plataforma de Sergipe...44 FIGURA 20 – Distribuição, contribuição efetiva de grãos de briozoário na formação de sedimento superficial e depósitos de lama siliciclástica na plataforma de Sergipe...46 FIGURA 21 – Comparação da contribuição efetiva de bioclastos para a formação do sedimento superficial e o teor de CaCO3 na plataforma continental
de Sergipe...50 FIGURA 22 – Comparação entre a distribuição e contribuição efetiva de grãos vegetais para o sedimento superficial com a distribuição de lama siliciclástica e matéria orgânica na plataforma de Sergipe...61 FIGURA 23 - Comparação entre a contribuição efetiva das algas calcárias para a formação do sedimento superficial com os teores de carbonato de cálcio e as fácies sedimentares apresentados por Guimarães (2010) para a plataforma sergipana...63 Figura 24 - Transparência da água, determinadas por disco de Secci em campanhas de amostragem da plataforma continental de Sergipe, no verão e inverno no período 2001 - 2003 (GUIMARÃES, 2010)...66 Figura 25 - Comparação entre os locais de maior contribuição de fragmentos de briozoários e grãos de quartzo para os depósitos sedimentares na plataforma de Sergipe...73 Figura 26 – Comparação entre a contribuição efetiva de grãos de quartzo para a formação do sedimento superficial e as fácies sedimentares propostas por Guimarães (2010) para a plataforma de Sergipe...76
contribuição dos bioclastos na plataforma continental de Sergipe...79
LISTA DE QUADROS
QUADRO 1 – Intervalos texturais utilizadas para identificação dos componentes sedimentares...22
SUMÁRIO AGRADECIMENTOS ... i RESUMO ... ii ABSTRACT ... iii LISTA DE FIGURAS ... iv LISTA DE QUADROS ... vi SUMÁRIO ... vii 1 - INTRODUÇÃO ... 1 2 – OBJETIVOS ... 6 3 – DESCRIÇÃO DA ÁREA ... 7
3.1 – Aspectos Morfológicos da Margem Continental de Sergipe ... 7
3.2 – Características Climáticas e Oceanográficas ... 9
3.3 - Evolução Quaternária da Plataforma Continental e Zona Costeira Adjacente .. 10
3.4 – Histórico dos levantamentos sedimentológicos ... 12
3.5 - Distribuição Faciológica da plataforma continental de Sergipe... 18
4 – MATERIAIS E MÉTODOS ... 20
4.1 – Procedimento de obtenção das amostras ... 20
4.2 – Procedimento Laboratorial ... 22
4.3 - Análise dos dados ... 24
5- RESULTADOS ... 25
5.1- Depósitos siliciclásticos na plataforma continental de Sergipe ... 25
5.2 – Distribuição da lama siliclástica e dos fragmentos vegetais ... 28
5.3 – Descrição geral dos depósitos bioclásticos na plataforma continental de Sergipe ... 33
5.4 - Distribuição dos principais componentes bioclásticos por frações granulométricas ... 37
5.5 – Contribuição dos principais bioclastos para a formação do sedimento superficial ... 39
6- DISCUSSÃO ... 47
6.1 - Os limites dos domínios bioclásticos e siliciclásticos na plataforma continental de Sergipe ... 47
6.2 - Contribuição dos bioclastos para a variabilidade granulométrica na plataforma de Sergipe ... 52
6.3 - Associações carbonáticas ... 54
6.4- Disponibilidade de matéria orgânica e a influência fluvial na plataforma continental de Sergipe ... 59
sedimentares na plataforma de Sergipe ... 62
6.5.1 – Algas calcárias ... 62
6.5.2- Foraminíferos e Moluscos ... 67
6.5.3 - Briozoários ... 71
6.6 – Areias Quartzosas ... 74
7 - RESTRIÇÕES AOS USOS DA PLATAFORMA COM BASE NA COMPOSIÇÃO SEDIMENTAR ... 77
8 - CONCLUSÕES ... 82
1 - INTRODUÇÃO
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A plataforma, juntamente com o talude e a elevação continental, faz parte da fisiografia da margem continental que corresponde a região intermediária entre o domínio continental e o oceânico (VITAL et al., 2005).
Os agentes dinâmicos que atuam sobre os sedimentos na plataforma continental e no talude são diferentes. Na plataforma, a cobertura sedimentar atual é reflexo da ação da atividade hidrodinâmica das ondas, marés e correntes; e também dos efeitos das oscilações do nível do mar. A dinâmica de ressedimentação dos componentes sedimentares, geralmente acumulados na plataforma continental, é o principal fator atuante no talude (PONZI, 2004).
A depender do tipo de sedimentos acumulados, as plataformas podem ser subdivididas em autóctones e alóctones. Plataformas autóctones são aquelas que recebem sedimento principalmente do retrabalhamento in situ de depósitos pretéritos, e são características da região nordeste do Brasil. Plataformas alóctones são as aquelas supridas parcialmente por fontes modernas, principalmente originárias do continente, como o norte do Brasil. Quanto a composição sedimentar as plataformas podem ser classificadas em siliciclásticas (Sul do Brasil), se houver predominância de sedimentos silicosos (terrígenos); carbonáticas (Nordeste do Brasil), quando o predomínio é de sedimentos carbonáticos (biogênicos); e mistas, com proporção semelhantes de sedimentos carbonáticos e silicosos (VITAL et al., 2005).
O padrão de distribuição dos sedimentos siliciclásticos e dos bioclásticos são influenciados por aspectos ambientais distintos. Com relação aos grãos siliciclásticos, sua dispersão e textura estão diretamente ligadas à forma de transporte sofrido. Contudo, a granulometria de grãos bioclásticos não se relaciona exclusivamente com o grau de retrabalhamento. Sendo assim, apenas parâmetros granulométricos podem não ser suficientes para a
carbonáticos ou mistos, requerendo análises mais cuidadosas ao serem utilizados para inferências ambientais (GINSBURG et al., 1963; SUGUIO, 2003). De outro lado o estudo da composição da fração bioclástica dos sedimentos pode fornecer informações fundamentais a respeito dos aspectos físico-químicos (temperatura, salinidade, turbidez, salinidade, pH, Eh, etc) e biológicos (produtividade, concorrência etc) da plataforma continental (TINOCO, 1989).
As plataformas continentais correspondem a ambientes dinâmicos e complexos e de grande importância para a manutenção do equilíbrio ecológico nos oceanos, pois apesar de constituírem uma porção relativamente pequena da superfície oceânica, aproximadamente 7,5% da área total dos oceanos, abrigam a maior parte da diversidade dos organismos marinhos (MANSO et al., 2004).
Ao longo do século passado estudos sedimentológicos mostraram ser importantes ferramentas para um maior entendimento da dinâmica das plataformas continentais. Nestes ambientes a cobertura sedimentar constitui-se em um importante parâmetro para a compreensão do ecossistema como um todo, refletindo tanto processos geológicos quanto ecológicos (TINOCO, 1989; SUGUIO, 2003).
Paralelamente ao crescente aumento das informações sobre as margens continentais, cresceu também a demanda por seus recursos, de forma que estudos desta natureza são importantes não só para direcionar as atividades antrópicas nessas regiões, como também para melhor avaliar seus impactos.
A partir da década de 70, a publicação dos trabalhos de Lees e Buller (1972) e Lees (1975) despertaram um maior interesse nos estudos da composição dos sedimentos nas plataformas continentais em diversas partes do globo, como por exemplo, na Austrália (WASS, CONOLLY, MACINTYRE, 1970; MALLET; HEEZEN, 1977; COLLINS, 1988; DUNBAR; DICKENS, 2003),
na Nova Zelândia (NELSON, 1988; HAYNTON et al., 1995), na costa da Escócia (FARROW; ALLEN; AKPAR, 1984), em plataformas polares (ANDRULEIT; FREIWALD; SCHAFER, 1996); nas Bahamas (REIJMER et al., 2002), em plataformas do Mediterrâneo (KONOERICH; MUTTI, 2003; BRANDANO et al., 2009), na África (PERRY, 2003) e no Brasil (CARANNANTE et al., 1988) e demonstraram a complexidade das inferências ambientais que podem ser feitas a partir do estudo dos componentes bioclásticos destes sedimentos.
A plataforma tropical brasileira é composta por extensos depósitos de carbonatos, os quais são especialmente expressivos na região nordeste do país, mas que se estendem desde o rio Parnaíba (divisa entre Maranhão e Piauí) até Cabo Frio (RJ), refletindo a relativa homogeneidade de parâmetros como temperatura, profundidade e salinidade nessa região (COUTINHO, 2000).
A zona costeira brasileira foi subdividida em seis tipologias básicas de acordo com fatores como a história evolutiva, o suprimento de sedimentos, as variações do nível do mar, o tectonismo e a ação de ondas e marés. A costa sergipana, está incluída, segundo este esquema de classificação, na tipologia costa deltaica do leste do Brasil, devido à presença do delta do Rio São Francisco em sua extremidade norte e à extensiva progradação da linha de costa verificada ao longo da costa sergipana (DOMINGUEZ, 2009). Disto resulta uma nova configuração para a distribuição dos sedimentos superficiais, diferente do restante da região nordeste (FRANÇA; COUTINHO; SUMMERHAYES, 1976).
Os estudos faciológicos na plataforma continental brasileira mostram que a porção referente à plataforma continental de Sergipe representa uma quebra no padrão de distribuição dos carbonatos na região nordeste por conta da influência dos aportes terrígenos do rio São Francisco (KEMPF, 1972; FRANÇA; COUTINHO; SUMMERHAYES, 1976; KOWSMANN; ATAÍDE COSTA, 1979; COUTINHO, 1981; MANSO et al., 1997; COUTINHO, 2000).
notável a escassez de levantamentos amplos e integrados da composição e distribuição espacial de seus depósitos sedimentares, principalmente no que se refere a descrição das associações carbonáticas e na quantificação da contribuição dos diferentes grãos carbonáticos para o sedimento.
Esse trabalho representa um dos primeiros levantamentos realizados com amostrador pontual (tipo van Veen) obedecendo uma malha de amostragem regular na plataforma continental de Sergipe. Até então a maior parte do conhecimento sobre o sedimento superficial era o resultado de amostragens utilizando dragas (KEMPF, 1972; KOWSMANN; ATAÍDE COSTA, 1979; COUTINHO, 2000), as quais podem promover mistura de material sedimentar de áreas adjacentes. Além disso, os trabalhos disponíveis, até então para a plataforma sergipana sempre enfatizaram a região no entorno do rio São Francisco.
Segundo Milliman (1974), o aporte de terrígenos é o principal fator que controla a formação dos depósitos carbonáticos. A plataforma do nordeste do Brasil possui em sua maior parte um relevo plano, condições oceanográficas estáveis, disponibilidade de substrato consolidado e pouca influência fluvial, condições que possibilitam o desenvolvimento dos organismos produtores de carbonatos (COUTINHO, 1981). A região costeira de Sergipe, ao contrário, apresenta níveis muito altos de sedimento em suspensão por conta da influência dos rios São Francisco, Japaratuba, Sergipe, Vaza-Barris e Piauí-Real.
Do ponto de vista ambiental a plataforma sergipana é caracterizada pela presença de emissários submarinos de empresas de fertilizantes que lançam no oceano efluentes contendo amônio, uréia, cromo, sólidos em suspensão, óleos, graxas, zinco e fosfatos. Entre as desembocaduras dos rios Sergipe e Japaratuba situa-se e indústria de potássio, responsável por lançar através do emissário submarino cerca de um milhão de toneladas de cloreto de sódio. Em Aracaju, níveis de cromo total e NH3 na água e no sedimento foram
plataforma continental sergipana ainda acomoda uma grande atividade relacionada à extração de petróleo e à indústria pesqueira, destacando-se a pesca do camarão.
Deste modo o conhecimento da distribuição dos componentes sedimentares na cobertura sedimentar superficial da plataforma é um fator extremamente importante na avaliação do impacto destas atividades múltiplas. Além disto, o conhecimento da cobertura sedimentar é fundamental para se avaliar a distribuição das comunidades bentônicas neste ambiente, e consequentemente a biodiversidade marinha.
Finalmente os resultados aqui alcançados irão fornecer subsídios importantes na avaliação de impactos de atividades humanas que venham a ser licenciadas no futuro, e na possível criação de unidades de conservação marinha.
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Objetivo geral:
- Caracterizar a sedimentação holocênica na plataforma continental do Estado de Sergipe, com ênfase na distribuição espacial dos principais componentes bioclásticos e siliciclásticos do sedimento, e suas contribuições para a formação do sedimento superficial.
Objetivos específicos:
- Avaliar a contribuição relativa dos aportes siliciclásticos e bioclásticos na sedimentação holocênica;
- Avaliar os controles exercidos pela batimetria e pelos processos oceanográficos no caráter da sedimentação plataformal holocênica;
- Avaliar de que maneira o caráter da sedimentação impõe restrições ambientais aos diferentes usos da plataforma.
3 – DESCRIÇÃO DA ÁREA
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3.1 – Aspectos Morfológicos da Margem Continental de Sergipe
Sergipe está inserido na tipologia costa deltaica do leste do Brasil, proposta por DOMINGUEZ (2009); apresenta uma extensão costeira de 168 km (PERFIL, 1995) caracterizada por sedimentos da formação Barreiras, com o rio São Francisco delimitando sua extremidade norte e o rio Piauí-Real , ao sul
Coutinho (1981) propôs uma compartimentalização da plataforma continental da região Nordeste do Brasil levando em consideração principalmente a profundidade da coluna d’água. Ele dividiu a plataforma em interna, delimitada pela isóbata de 20 m; média, indo da isóbata de 20 até a isóbata de 40 m; e externa, indo dos 40 m até a quebra da plataforma, que em geral nessa região ocorre em torno dos 60 m (Fig. 1). Guimarães (2010), entretanto, argumenta que essa divisão não se aplica a plataforma continental estudada, pois em Sergipe as isóbatas de 40 e 60 m praticamente coincidem entre si, sendo mais coerente referir-se apenas a plataforma interna e externa.
A largura média da plataforma sergipana é de 27 km, variando entre 12 e 35 Km, com profundidade média de quebra de 41 m, possuindo em geral uma baixa declividade (1:1000). A plataforma na área estudada além da pouca largura possui ainda uma série de recortes por conta de cinco canyons instalados em sua borda externa (GUIMARÃES, 2010). De norte para sul é possível observar os do rio São Francisco, do Sapucaia, do Japaratuba, do Vaza-Barris e do rio Real (Fig. 1).
Figura 1 - Limites da plataforma interna, média e externa de Sergipe segundo a divisão de Coutinho (1981) (Modificado de GUIMARÃES, 2010).
3.2 – Características Climáticas e Oceanográficas
O clima de Sergipe pode ser classificado como tropical úmido. As temperaturas médias anuais variam entre 29-30°C (máximas) e 20-22°C mínimas (SUDENE/CONDESE,1976), com temperatura alta o ano inteiro. A normal de evaporação anual em Aracaju corresponde a 1147,7 mm e precipitação média anual corresponde a 1556,3 mm, com aridez crescente para oeste (FRANCO, 1983).
O estado de Sergipe está sob a influência das oscilações da Zona de Convergência Inter Tropical (ZCIT), das massas Tropical Atlântica (mTa) e Equatorial Atlântica (mEa). O regime pluviométrico é caracterizado pela atuação da Frente Polar Atlântica e das Correntes de Leste resultando em chuvas abundantes no período outono/inverno. Os ventos alísios são atuantes o ano todo, variando de SE para NE. O regime térmico sazonal mensal é praticamente uniforme (CARVALHO; FONTES, 2006).
A costa sergipana possui um desenvolvimento retilíneo com direção NE-SE, e as ondas predominantes são oriundas de leste, produzindo um transporte litorâneo resultante orientado NE-SW. As marés tem caráter semi-diurno com alturas máximas de 2,5m nos equinócios de março e setembro (DOMINGUEZ, 1996).
A planície costeira de Sergipe é recortada pelos estuários na porção centro-sul dos rios Sergipe, Vaza Barris, Piauí e Real . As vazões médias anuais desses rios é, respectivamente, 14, 16, 20 e 43 m3/s . No litoral norte, encontra-se o estuário do rio Japaratuba com vazão média anual de 11m3/s . Estes quatro rios menores apresentam picos de vazão nos meses de inverno, o qual ocorre entre março e setembro, evidenciando a influência do regime de chuvas do litoral do Estado (SERGIPE, 2006). Ainda no litoral norte, na divisa com o estado de Alagoas, está o rio São Francisco que apresenta suas maiores vazões no período deverão, por ser o período de chuvas na sua cabeceira, situada na Serra da Canastra (MG) (ANA/GEF/PNUMA/OEA, 2004). A vazão média rio São Francisco foi calculada em 1.849 m3/s, após a
2008).
3.3 - Evolução Quaternária da Plataforma Continental e Zona Costeira Adjacente
A cobertura sedimentar atual das plataformas continentais resulta principalmente dos processos de regressão e transgressão do mar ocorridos no Pleistoceno e no Holoceno. Extensos depósitos terrígenos foram formados no Pleistoceno por conta da exposição de partes da plataforma continental, que favoreceu também a incisão de canais fluviais e transferência de material clástico para regiões de mar profundo. Durante as transgressões marinhas desembocaduras de rios transformaram-se em estuários, retentores de sedimentos fluviais e marinhos, inibindo o aporte de terrígenos para as plataformas continentais.
No que diz respeito à zona costeira emersa Bittencourt et al. (1983) propuseram para a costa Sergipana e a costa sul do Estado de Alagoas um modelo evolutivo Quaternário consistindo de 06 estágios evolutivos fortemente controlados pelas variações do nível do mar:
Estágio I – Associado à Transgressão Mais Antiga de idade desconhecida ocorreu a erosão da porção mais externa do Grupo Barreiras esculpindo falésias e afogando o baixo curso dos rios da região, formando estuários;
Estágio II – A Transgressão Mais Antiga foi sucedida por uma regressão associada a um clima semi-árido com chuvas esparsas e violentas que favoreceu a formação de depósitos arenosos que deram origem a unidade dos Leques Aluviais Pleistocênicos.
Estágio III – Corresponde ao máximo da Penúltima Transgressão (120.000 anos A.P.) Nesse estágio possivelmente os ventos retrabalharam a superfície dos depósitos arenosos instalados no evento anterior. O mar retrabalhou ainda a linha de falésias esculpida pela Transgressão Mais Antiga. Por fim, mais uma vez, o baixo curso dos rios da região foi afogado, transformando-se em estuários.
Estágio IV - A regressão que sucedeu a Penúltima Transgressão, promoveu a deposição dos terraços marinhos pleistocênicos. É possível que tenha sido desenvolvida uma zona de progradação associada a foz do rio São Francisco, semelhante a que ocorre nos dias atuais.
Estágio V -Última Transgressão atingiu seu máximo em torno de 5 100 anos A.P. e foi caracterizada pela erosão parcial dos terraços marinhos pleistocênicos, tendo o mar em alguns locais chegado a retrabalhar, mais uma vez, as falésias da Formação Barreiras.
Estágio VI - O Último evento regressivo deu formas finais ao modelado da costa. Assim, durante essa fase, foram construídos os terraços marinhos holocênicos, dispostos externamente aos terraços pleistocênicos. Sedimentos fluviais desenvolveram-se nas partes superiores dos vales entalhados na Formação Barreiras e na zona de progradação associada a foz do rio São Francisco.
Os primeiros dados sedimentológicos analisados da plataforma de Sergipe foram obtidos na expedição do “HMS CHALLENGER” ocorrida em 1873 com a coleta de 19 amostras de sedimento ao longo da costa brasileira, dessas, 5 foram referentes ao talude de Sergipe. Apesar de representar uma amostragem bastante restrita é um dos poucos levantamentos na região que contém uma descrição percentual da contribuição dos diferentes componentes biogênicos para o sedimento marinho (MURRAY; RENARD, 1891).
O Projeto Akaroa, com a coleta de 115 amostras abrangendo a região entre as plataformas do Ceará e de Sergipe foi outro importante trabalho que incluiu levantamentos da composição sedimentar na costa sergipana, contendo 65 estações distribuídas ao longo de toda a PCS até a isóbata de 100m. Kempf (1972) discute os resultados da análise dessas amostras e sugere a distribuição dos substratos em zonas a partir do litoral adentrando na plataforma da seguinte maneira: areias quartzosas, lama, fundos de algas calcárias e material organogênico, sem maiores especificações. O autor enfatiza a descontinuidade das sequências sedimentares nas proximidades dos rios São Francisco e Japaratuba.
O projeto REMAC é responsável pela maior parte das informações geológicas disponíveis sobre a sedimentação na plataforma continental de Sergipe. Este projeto teve por objetivo executar principalmente o reconhecimento global da margem continental, disponibilizando sob forma de relatórios e trabalhos científicos um grande acervo de informações (KOWSMANN; ATAÍDE COSTA, 1979).
Coutinho (1967) analisou um total de 72 amostras referente a área de influência do rio São Francisco, abrangendo porções da plataforma de Sergipe e de Alagoas. Esse trabalho mapeou a distribuição superficial dos sedimentos segundo a composição granulométrica e demonstrou que o material fino
transportado pelo referido rio constitui a principal fonte de sedimentos da área, sendo a desagregação dos depósitos de algas calcárias uma fonte secundária.
França et al. (1976) relatam a continuidade do predomínio de algas coralinas e Halimeda nas plataformas média e externa de Fortaleza a Maceió, referindo-se a uma contribuição de menos de 10% de moluscos nessas áreas. Esses autores referem-se ainda a algumas regiões entre Aracaju e Fortaleza onde os briozoários são dominantes, porém essas localidades não estão especificadas no trabalho. As porcentagens de carbonato de cálcio se aproximam dos teores encontrados por Coutinho e Morais (1970), que fizeram um levantamento na plataforma do Piauí até Pernambuco, variando de 75 a 95% e caindo para valores entre 5 e 25% na plataforma interna, com os menores valores relacionados a proximidade do rio São Francisco.
Em relação à composição dos sedimentos bioclásticos, Coutinho (1981) constatou no que diz respeito a região nordeste do Brasil como um todo que a plataforma interna é constituída principalmente por associações de moluscos com ou sem foraminíferos bentônicos, uma baixa quantidade de restos de equinóides e algas coralinas ramificadas e incrustantes. Já nas plataformas média e externa do nordeste brasileiro predominam as algas coralinas. Esse autor constatou ainda a redução de Halimeda ao sul do São Francisco, ao tempo em que chama a atenção para o fato da topografia neste trecho também ser mais homogênea por conta da maior influência fluvial, com uma grande quantidade de sedimentos relíquias presentes entre as isóbatas de 50 e 65 m. Os mapas texturais produzidos por Coutinho (1981) (Fig. 2) evidenciam as diferenças na composição sedimentar ao norte e ao sul do rio São Francisco, sendo a lama limitada a uma estreita faixa próximo a costa e a desembocadura do rio, e o carbonato de cálcio e os sedimentos mais grossos concentrados principalmente na porção ao norte.
Figura 2 –Teores de carbonato de cálcio e de cascalho, areia e lama nos sedimentos superficiais da plataforma continental de Sergipe-Alagoas (COUTINHO, 1981).
Posteriormente, Manso et al. (1997) ampliaram a discussão sobre a distribuição superficial dos sedimentos na porção de plataforma continental entre Aracaju e Maceió, analisando 55 amostras disponibilizadas pelo REMAC, abrangendo uma região de 190 km de extensão correspondendo novamente a área em torno do rio São Francisco. Os resultados corroboraram as diferenças na distribuição textural dos grãos ao norte e ao sul desse rio encontradas por Coutinho (1981). Esses autores ainda apresentaram um mapa de influência fluvial baseado nos parâmetros sedimentológicos estudados evidenciando a existência de dois ambientes plataformais distintos ao norte e ao sul do rio São Francisco.
Carannante et al. (1988) propuseram um zoneamento da plataforma continental brasileira baseado na distribuição das associações biogênicas presentes nas fácies carbonáticas (Fig. 3): (i) Zona Tropical (de 0 a 15 º) onde predominam Halimeda e algas coralinas ramificadas e o foraminífero bentônico Amphistegina; (ii) Zona de Transição (de 15 a 23º S) com predomínio de algas coralinas incrustantes, rodólitos, briozoários e quantidades variadas de Halimeda, Amphistegina e coralinas ramificadas. Briozoários tornam-se abundantes em direção ao Sul e nas águas mais profundas; e (iii) Zona temperada (23 a 35º), os sedimentos carbonáticos são compostos de fragmentos de moluscos, equinóides, crustáceos e foraminíferos arenáceos. Briozoários, algas coralinas e Halimeda são praticamente ausentes. Contudo, a plataforma continental de Sergipe parece não se enquadrar nessa classificação, de modo que as informações que se tem sobre a plataforma sergipana indicam uma reduzida influência de Halimeda e também de briozoários em comparação ao restante do nordeste (COUTINHO, 2000). Porém, o conhecimento que se tem atualmente limita a tentativa de situar Sergipe em qualquer modelo.
Figura 3 - Zoneamento das associações de organismos produtores de sedimento na plataforma do Brasil (CARANNANTE et al., 1988).
Zona Tropical
Alga coralina ramificada, Halimeda, Amphistegina
Zona de Transição
Alga coralina incrustante, briozoário, Amphistegina, Halimeda e alga coralina ramificada
Zona Temperada
Molusco, equinodermas, foraminíferos arenáceos, crustáceos e briozoários
Mais recentemente, o conhecimento gerado pelos trabalhos descritos anteriormente foi sumarizado e ampliado pelo projeto REVIZEE (COUTINHO, 2000) que apresentou um levantamento da fisiografia da plataforma brasileira juntamente com mapas faciológicos com objetivo de disponibilizar as informações existentes sobre a plataforma continental brasileira visando um maior conhecimento a cerca dos recursos da zona econômica exclusiva da plataforma brasileira.
Embora as informações levantadas pelos trabalhos que abrangeram parte da plataforma sergipana sejam de grande importância, é possível notar que, de forma geral, eles contaram com uma amostragem bastante limitada, restringindo-se principalmente a área próxima do rio São Francisco.
De forma geral, os estudos sedimentares que englobaram a plataforma sergipana tiveram como objetivo central a composição textural e geomorfológica dos diferentes tipos de fundo, gerando principalmente mapas faciológicos sem descrições detalhadas da contribuição dos grãos biogênicos.
Guimarães (2010) mapeou as fácies sedimentares da plataforma continental de Sergipe utilizando como parâmetros básicos a textura e o teor de carbonato de cálcio (Fig. 4). Dentre as 10 fácies identificadas, as cinco principais são: (i) fácies de lama terrígena – ocorre ao longo de toda a plataforma continental apresentando suas maiores larguras nas proximidades da foz do rio São Francisco e na porção adjacente ao canyon do Japaratuba. Estas duas ocorrências são separadas por uma faixa perpendicular à linha de costa com maior concentração de areia silicilástica entre as isóbatas 10-20 m; (ii) fácies de areia siliciclástica - se concentra próximo as desembocaduras fluviais, constituindo duas faixas estreitas uma bordejando a linha de costa e outra acompanhando aproximadamente a isóbata de 30 m, com as duas faixas separa pela fácies de lama terrígena. Apenas entre a desembocadura do rio São Francisco e a cabeceira do canyon do Japaratuba esta fácies se alarga substancialmente, e ocupa toda a região entre as isóbatas de 10-20 m; (iii) a fácies de areia silicobioclástica - ocorre de forma quase contínua na plataforma externa sendo interrompida apenas na cabeceira do canyon do Japaratuba e na foz do Rio São Francisco. (iv) a fácies de lama calcária e (v) a fácies de areia bioclástica- encontram-se na plataforma externa bordejando o canyon do rio Japaratuba. As demais fácies identificadas por Guimarães (2010) tem ocorrência muito localizada e distribuição restrita.
O trabalho de Guimarães (2010) é particularmente importante por apresentar uma amostragem regular que abrangeu toda a plataforma e o talude superior, ao longo de toda a extensão da plataforma sergipana. As amostras foram coletadas com um amostrador do tipo van Veen, produzindo assim dados mais precisos, ao contrário dos trabalhos anteriores onde as amostragens foram realizados com draga. Ainda assim, Guimarães (2010) não discute a contribuição dos diferentes componentes bioclásticos para a formação dos depósitos sedimentares superficiais.
Figura 4 - As fácies sedimentares que recobrem a plataforma continental de Sergipe (GUIMARÃES, 2010).
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4.1 – Procedimento de obtenção das amostras
As amostras foram coletadas entre dezembro de 2006 e Janeiro de 2007, com o barco de pesca Oceano I e fazem parte do Projeto Plataforma Continental de Sergipe, desenvolvido na Universidade Federal de Sergipe sob a coordenação da Drª Carmen Regina Parisotto Guimarães.
A coleta de sedimento foi feita com um amostrador tipo van Veen de aço inox em aproximadamente 200 estações distribuídas em 19 transectos (Fig. 5).
A malha amostral foi organizada com os transectos perpendiculares à linha de costa e separados em aproximadamente 9,8 km. Ao longo de cada transecto observou-se um espaçamento entre as amostras de 2,8 km. As estações amostrais foram georeferenciadas com auxílio de GPS e estiveram delimitadas pelas isóbatas entre 5 e 100 m.
...
No laboratório de Bentos Costeiro da Universidade Federal de Sergipe duas porções de sedimentos foram separadas: uma parte para a obtenção de teores de matéria orgânica (MO) e carbonato de cálcio (CaCO3) que foram
obtidos por combustão em forno mufla durante 1h, a 550ºC e 1000ºC, respectivamente, de acordo com o método proposto por Dean (1974). A outra parte do material correspondente a 100g foi destinada a análise granulométrica, de acordo com os procedimentos estabelecidos por Suguio (1973), composto por peneiramento de acordo com a escala de Wentworth (1/2 Ф), para frações superiores a 0,062 mm e pipetagem para frações inferiores. As descrições detalhadas das análises texturais, da distribuição da MO e do CaCO3 encontram-se em Guimarães (2010).
Para a realização desse trabalho, o intervalo granulométrico das amostras foi reduzido para 1 Ф, sendo identificados os fragmentos das frações superiores a areia muito fina . De cada fração um total de 300 grãos escolhidos aleatoriamente foram analisados. Quando a fração não continha 300 grãos, analisou-se o total de grãos existentes. Ao todo, 184 amostras foram identificadas sob lupa binocular Leica MZ12,5.
O quadro 1 apresenta as frações utilizadas neste trabalho (em mm).
Classificação textural Intervalo em mm
Cascalho > 4,000
Grânulo 4,000 à 2,000
Areia muito grossa 2,000 à 1,000
Areia grossa 1,000 à 0,500
Areia média 0,500 à 0,250
Areia fina 0,250 à 0,125
Quadro 1 – Intervalos texturais utilizados na identificação dos componentes sedimentares.
Os principais grupos constituintes dos sedimentos foram classificados quanto a origem em siliciclásticos e bioclásticos. Os grãos vegetais foram
agrupados separadamente por corresponderem a constituintes orgânicos, embora sejam provenientes do continente.
Os critérios de identificação dos fragmentos biogênicos, são aqueles descritos em Tinoco (1989). Dez agrupamentos foram considerados na classificação:
Alga calcária – fragmentos e artículos inteiros de algas calcárias de forma geral. A Halimeda foi considerada um agrupamento a parte por conta do seu grande registro na plataforma continental do Nordeste.
Briozoário – fragmentos e colônias de briozoários articuladas e incrustantes;
Foraminífero – foram contadas testas inteiras e fragmentadas.
Molusco – foram identificados ao nível de bivalve, gastrópode, pterópodes e escafópodes, quando possível. Os demais grupos e os fragmentos não possíveis de serem identificados foram classificados como fragmentos de moluscos;
Crustáceo – os ostrácodes foram identificados quando possível. Os demais grupos e os fragmentos não possíveis de serem identificados foram contabilizados como fragmentos de crustáceos;
Equinodermo – foram considerados fragmentos de carapaça e espinhos de equinodermas;
Fragmento de esponja – representado essencialmente por espículas; Fragmento de peixe – refere-se a fragmentos de vértebras e ossículos; Tubo de verme – corresponde a fragmentos de tubos de poliquetas; Corais – corresponde a fragmentos de corais de uma forma geral;
Os constituintes siliciclásticos foram identificados como quartzo, mica, fragmento de rocha e outros minerais quando não foi possível sua identificação.
Os grãos não identificados correspondem a todos os fragmentos cuja identificação não foi possível, independente de sua origem (siliciclástica ou bioclástica).
A partir da identificação dos componentes foram calculadas as frequências relativas dos mesmos nas frações de cascalho a areia fina. Para avaliar a contribuição dos componentes bioclásticos para a formação do sedimento as frequências relativas dos componentes foram ponderadas pelos pesos das respectivas frações granulométricas. Deve-se observar que, como não é possível a identificação dos componentes nas frações mais finas que areia fina, os teores reportados para cada componente na amostra total foram corrigidos para refletir este aspecto. Já para verificar apenas a distribuição destes componentes, mas não a sua contribuição efetiva para a formação do sedimento, serão utilizados os dados referentes à frequência de cada grão considerando apenas as frações identificadas.
Alguns aspectos dos grãos foram descritos como a presença de incrustações, o aspecto geral de coloração e desgaste, porém essas características não contabilizadas, contribuindo apenas de forma qualitativa.
Foram confeccionados mapas utilizando o aplicativo ArcView 9.2, de modo que os dados referentes as frequências relativas demonstram a distribuição geral dos grãos, enquanto os valores ponderados referem-se a contribuição efetiva dos mesmos para a formação do sedimento superficial.
Também foi preparado um mapa da distribuição de lama siliciclástica, para tal considerou-se como siliciclástica as amostras com percentuais totais de carbonato inferiores a 50%, representando no mapa as variações percentuais da lama nessas amostras. Amostras com carbonato superior a 50% tiveram os seus percentuais de lama ignorados para que no mapa não estivesse representada a lama carbonática.
A distribuição do carbonato de cálcio foi feita utilizando-se os mapas de Guimarães (2010), cujas amostras são as mesmas analisadas por esse trabalho.
5- RESULTADOS
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5.1- Depósitos siliciclásticos na plataforma continental de Sergipe
Na plataforma sergipana, os siliciclastos são representados por grãos de quartzo, fragmentos de rocha, micas e de outros minerais não identificados (Fig. 6). A média das frequências relativas somadas desses componentes corresponde a 65% nas amostras situadas em profundidades inferiores a 20m. No intervalo de profundidade de 20 a 40m, esse percentual médio é reduzido para 33% e a partir de 40m, não ultrapassa os 7%. O quartzo é o principal constituinte, representando 78% dos componentes siliciclásticos. A figura 7 apresenta a frequência média dos componentes sedimentares ao longo desses intervalos de profundidade.
O quartzo contribui efetivamente para a formação do sedimento em três zonas específicas: entre o canyon do Japaratuba e a foz do rio São Francisco, limitada pelas isóbatas de 10 e 20 m, e em outras duas áreas localizadas mais a sul limitadas pelas isóbatas de 20 e 30 m (Fig. 8).
Os grãos de quartzo apresentam-se em sua maioria arredondados e sub-arredondados, com superfície brilhante, concentrados nas frações mais finas do sedimento (areia média a fina).
Figura 6 - Frequência relativa dos grãos na porção siliciclástica do sedimento superficial da plataforma continental de Sergipe
Figura 7 – Frequência relativa dos diferentes componentes sedimentares em função da profundidade: <20m; de 20-40m; de 40-60m e >60m.
Figura 8 – Contribuição de grãos de quartzo para a formação de sedimentos superficiais na plataforma continental de Sergipe.
A fração lama predomina em 33% das amostras estudadas. Na maior parte dessas amostras o teor de carbonato é inferior a 50%. A figura 9 demonstra os percentuais médios de cascalho, areia, lama e carbonato de cálcio nos intervalos de profundidade (<20, 20-40, 40-60 e >60m). É possível observar uma grande contribuição de lama ao longo de toda a plataforma com percentuais médios variando entre 32 e 47%. A areia predomina em todos os intervalos e a fração cascalho é a que menos contribui para os depósitos sedimentares na plataforma de Sergipe. O carbonato de cálcio aumenta com a profundidade e a partir dos 40m o percentual médio se mantem-se acima de 50%, não ultrapassando (em média) o valor de 70% (Fig. 9).
Neste trabalho, como já mencionado na metodologia, as lamas situadas em estações que contém menos que 50% de carbonato na amostra total foram classificadas como lamas siliciclásticas. Os maiores teores de lama siliciclástica ocorrem na cabeceira do canyon do Japaratuba e na foz do rio São Francisco, onde alcançam o talude superior. (Fig. 10).
Na porção centro-sul da plataforma, percentuais intermediários de lama com teores inferiores a 50% de carbonato ocorrem de forma relativamente contínua entre as isóbatas de 10 e 20m. Próximo às desembocaduras dos rios Vaza-Barris e Real estas lamas alcançam profundidades superiores a 30 m com teores de até 80-100%.
Essas amostras com grande contribuição de lama siliciclástica, apresentam uma elevada frequência de fragmentos vegetais. Esses fragmentos são mais abundantes nas proximidades das desembocaduras dos rios São Francisco e Vaza-Barris, onde podem atingir valores percentuais próximos a 80% (Fig.11). Embora a frequência desses fragmentos seja elevada nessas estações, a sua contribuição efetiva para a formação do sedimento superficial na plataforma sergipana é pouco expressiva (Fig. 12).
Figura 9 – Percentuais médios de cascalho, areia, lama e carbonato de cálcio por intervalo de profundidade.
Figura 10 - Distribuição de lama siliciclástica no sedimento superficial de fundo (CaCO3 < 50% - medido na amostra total).
Figura 11 - Distribuição de grãos vegetais no sedimento superficial da plataforma continental de Sergipe.
Figura 12- Contribuição efetiva dos grãos vegetais para a formação de sedimento superficial na plataforma sergipana.
5.3 – Descrição geral dos depósitos bioclásticos na plataforma continental de Sergipe
Na plataforma continental de Sergipe os bioclastos mais comuns são os fragmentos de algas calcárias, moluscos, foraminíferos e briozoários, que correspondem em média a 89% dos bioclastos identificados. Equinodermos, Halimeda, crustáceos, espículas de esponjas, tubos de poliquetas, vértebras de peixes e fragmentos de corais integram os componentes restantes (Fig. 13).
A figura 14 representa a distribuição dos bioclastos por intervalos de profundidade. Em geral, abaixo do limite da isóbata de 20m, os sedimentos bioclásticos analisados são formados predominantemente por moluscos (57%), com foraminíferos e equinodermos somando 26%. No intervalo delimitado pelas isóbatas de 20 e 40m, observa-se uma redução dos fragmentos de moluscos e um aumento de algas calcárias que passam a ser o componente predominante a partir de então. Foraminíferos apresentam uma tendência a aumentar com o aumento da profundidade. Os briozoários alcançam a frequência máxima (11%) entre 20 e 40m. Embora apresentem uma frequência expressiva ao longo de todos os intervalos de profundidade, os componentes bioclásticos só contribuem para a formação efetiva dos depósitos sedimentares acima dos depósitos de lama, que possuem profundidades variáveis na costa de Sergipe.
Os bioclastos contribuem para a formação de sedimento superficial principalmente na plataforma externa, onde podem alcançar percentuais superiores a 80% na amostra total (Fig. 15). Os maiores teores encontram-se distribuídos de forma pontual ao longo da plataforma. Entretanto, em geral, o percentual de contribuição de bioclastos para os depósitos sedimentares na plataforma de Sergipe não ultrapassa em média os 70%.
O limite mais raso de ocorrência dos domínios dos bioclásticos ocorre em profundidades variáveis ao longo da extensão da plataforma continental de Sergipe, na região entre os canyons do rio São Francisco e Japaratuba os depósitos bioclásticos predominam a partir de 20m. No litoral norte, essa
bem marcada no extremo norte da plataforma sergipana onde os bioclastos só são expressivos no talude continental.
A continuidade dos depósitos bioclásticos na plataforma externa é interrompida pelos diversos canyons instalados na borda externa da plataforma, destacando-se o canyon submarino do Japaratuba do rio São Francisco que apresentam recortes bastante acentuados, aproximando o talude continental da costa.
Figura 13 – Frequência relativa dos grãos na porção bioclástica do sedimento superficial na plataforma continental de Sergipe.
Figura 15 – Contribuição efetiva dos bioclastos para a formação do sedimento superficial na plataforma de Sergipe.
5.4 - Distribuição dos principais componentes bioclásticos por frações granulométricas
Nas amostras estudadas observou-se que os teores dos constituintes bioclásticos variam de acordo com a granulometria da fração estudada. (Fig. 16).
As algas calcárias, dentre os bioclastos, é o mais abundante em praticamente todas as frações, sendo sempre superior a 16%. Os maiores teores se concentram, entretanto, nas frações cascalho (>4mm) e grânulo (2mm), onde constituem em média 78% e 51% de todos os fragmentos analisados.
Os moluscos apresentam teores relativamente constantes em todas as classes granulométricas, variando entre 10% e 20%, se concentrando principalmente na fração areia de uma forma geral.
Os maiores teores de foraminíferos são encontrados nas frações areia média e fina, onde alcançam em média 11%. Os briozoários se concentram mais nas frações grânulo (média de 14,3%) e areia grossa (média de 10,5%). Foi observada uma grande quantidade de fragmentos de colônias lunulitóides.
Figura 16 – Teores médios de cada componente do sedimento superficial de fundo em função do tamanho do grão.
5.5 – Contribuição dos principais bioclastos para a formação do sedimento superficial
Algas Calcárias
As algas calcárias são constituídas quase que inteiramente por algas coralinas não geniculadas e contribuem com teores em torno de 10% da amostra total em 33% das amostras.
As algas calcárias são mais freqüentes em estações situadas próximas da isóbata de 30m, coincidindo com os locais onde a sua contribuição efetiva para a formação do sedimento superficial é mais expressiva (Fig. 17).
O local de maior contribuição desses grãos para a formação de sedimento superficial situa-se na região centro-leste da plataforma nas vizinhanças da cabeceira do canyon do rio Japaratuba, onde podem atingir até 90% da amostra total.
Na porção sul da área de estudo, as algas calcárias contribuem com teores um pouco menores, entre 60-80%, ocorrendo de forma mais localizada e em profundidades superiores a 30 m. Na porção localizada no extremo norte da área estudada, associada a foz do rio São Francisco, as algas calcárias contribuem de forma expressiva apenas no talude superior. De forma geral, nas estações situadas no talude superior a contribuição de algas reduz e os moluscos e foraminíferos passam a ter uma contribuição maior, em comparação às estações localizadas em profundidades menores.
Os fragmentos no talude apresentam sinais de retrabalhamento e desgaste, em muitos casos sendo incrustados por briozoários. Os fragmentos de Halimeda foram contabilizados separadamente do restante das algas por conta de sua contribuição geral aos depósitos carbonáticos na plataforma da região nordeste do Brasil conforme reportado na literatura, contudo, na
média para a composição do sedimento. Apenas em 11% das amostras os seus teores ultrapassam os 3% dos grãos na amostra total.
Figura 17- Distribuição e contribuição efetiva dos fragmentos de algas calcárias na formação do sedimento superficial da plataforma de Sergipe.
Moluscos
Os grãos de moluscos são formados principalmente por fragmentos de conchas de bivalves e gastrópodes e por conchas inteiras e secundariamente de escafópodes e pterópodes. Possuem uma elevada frequência e se distribuem amplamente ao longo de toda a área de estudo, embora sua contribuição efetiva para a formação de sedimento superficial seja bastante restrita (Fig. 18). Correspondem em média a 26% dos bioclastos.
A maior contribuição dos moluscos para a composição dos depósitos sedimentares na plataforma sergipana ocorre na plataforma externa, interrompida pelas cabeceiras dos principais canyon. Em profundidades médias de 68 m os teores de moluscos são superiores a 10% da amostra total. Nessas estações os grãos de moluscos encontram-se desgastados e com incrustações, sendo, em geral, mais bem preservados nos sedimentos em área mais rasas.
Figura 18 – Distribuição, contribuição efetiva de grãos de moluscos na formação do sedimento superficial e os depósitos de lama siliciclástica na plataforma de Sergipe.
Foraminíferos
Os foraminíferos são representados principalmente por espécies bentônicas e macrobentônicas. Em 10% das amostras, a contribuição desses componentes são superiores a 10% na amostra total. Estas estações de amostragem estão localizadas em uma profundidade média de 67m, demonstrando que esses grãos contribuem particularmente para a formação dos sedimentos no talude superior.
Os grãos de foraminíferos contribuem com percentuais mais expressivos apenas a partir de 30m, podendo atingir até 30% da amostra total nas amostras localizadas nas laterais do canyon do Japaratuba. Na região sul da área de estudo as maiores contribuições ocorrem em duas zonas distintas, próximo aos canyons do rio Vaza-Barris e Real. Ao norte do canyon do Japaratuba os foraminíferos pouco contribuem para o sedimento superficial de fundo.
Levando-se em consideração a frequência, esses constituintes apresentam uma distribuição mais ampla, concentrando-se nos depósitos lamosos na lateral do canyon do São Francisco e em torno do canyon do Japaratuba, embora não contribuam de forma expressiva para composição dos depósitos sedimentares nessas áreas (Fig 19).
Figura 19 – Distribuição, contribuição efetiva de grãos de foraminíferos na formação do sedimento superficial e os depósitos de lama siliciclástica na plataforma de Sergipe.
Briozoários
Em apenas 6% das amostras os briozoários contribuem com aproximadamente 5% da amostra total. Os fragmentos de briozoários são constituídos por uma alta incidência de colônias lunulitóides. Observou-se uma expressiva quantidade dessas colônias em diferentes estágios de desenvolvimento incrustando grãos de quartzos e macroforaminíferos.
Esses organismos possuem uma distribuição localizada. Em geral, apresentam as maiores frequências ao longo da isóbata de 30m, exceto na proximidade do canyon do rio Real (porção sul da área de estudo), onde são expressivos entre as isóbata de 30 e 40 m. São também nesses locais onde apresentam as maiores contribuições para a formação do sedimento superficial, a não ser pelo depósito de lama no canyon do Japaratuba onde são abundantes, embora pouco expressivos para a composição total do sedimento (Fig. 20).
Na porção norte da área de estudo a contribuição dos briozoários para a amostra total está restrita a praticamente um único ponto, que também apresenta elevados teores de moluscos, em frente ao canyon do Sapucaia.
Figura 20 – Distribuição, contribuição efetiva de grãos de briozoário na formação de sedimento superficial e depósitos de lama siliciclástica na plataforma de Sergipe.
6- DISCUSSÃO
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6.1 - Os limites dos domínios bioclásticos e siliciclásticos na plataforma continental de Sergipe
A identificação dos componentes sedimentares permite supor três principais fontes de origem dos sedimentos na área de estudo: (i) aportes fluviais siliciclásticos recentes dos rios São Francisco e dos demais rios distribuídos ao longo da costa, caracterizados principalmente por fragmentos de vegetais; (ii) depósitos siliciclásticos mais antigos que foram afogados pela Transgressão Holocênica e depois retrabalhados por ondas e correntes, e (iii) sedimentos bioclásticos, atuais e relíquias, produzidos no próprio ambiente marinho a partir da fragmentação das partes duras do esqueleto dos organismos marinhos e acumulados “in situ”.
As características de desgaste apresentadas por alguns dos sedimentos bioclásticos e siliciclásticos é que permitem supor a contribuição de material relíquia. No caso dos siliciclásticos a maior evidência é o arredondamento dos grãos de quartzos e a disposição geral dos depósitos de areias quartzosas, sugerindo que foram recobertos por lama. Já nos depósitos bioclásticos, observa-se uma maior quantidade de conchas de moluscos e fragmentos de algas coralinas incrustadas por briozoários e tubos de poliqueta nas amostras coletadas no talude superior, indicando uma maior contribuição de grãos relíquia nestes locais.
Na plataforma continental de Sergipe, os siliciclastos predominam em profundidades próximas a isóbata de 20m, enquanto os domínios bioclásticos ocorrem em geral, a partir de 30m. É possível identificar uma região intermediária caracterizada por uma zona de mistura de sedimentos continentais e marinhos entre as profundidades de 20 a 30m, podendo alcançar a isóbata de 40m em alguns locais. Os diversos canyons instalados na borda externa da plataforma interrompem a continuidade dessa distribuição, sendo os
depósitos siliciclásticos atingem o talude superior.
O padrão geral encontrado, com bioclastos aumentando gradativamente em direção a borda externa da plataforma, se repete nas mais diferentes plataforma do mundo (PERRY, 2003; VITAL et al., 2005; BROOKS et al., 2003; EMELYANOV, 2001; MANJUNATHA; SHANKAR, 1997; SHAGHUDE; WANNAS, 2000), sendo também característico da plataforma brasileira como um todo (LUNA, 1979; VEIGA et al., 2004; COUTINHO, 2000; SILVA; FIGUEIREDO JR.; BREHME., 2001; KEMPF, 1972; CAMARGO et al., 2007). O que difere nesses locais é a largura dos domínios siliciclásticos e bioclásticos, de acordo com as condições locais.
As características que determinam a largura das fácies terrígenas e carbonáticas em plataformas ao redor do mundo estão relacionadas ao clima, aporte fluvial, atuação de agentes hidrodinâmicos da plataforma (ondas, correntes litorâneas e oceânicas), relevo submarino (ROBERTS, 1987; ACKER; STEARN, 1990) assim como à histórica das sucessivas transgressões e regressões marinhas ocorridas no Quaternário (LACERDA; MARTINS, 2006; MARTINS; URIEN., 2003; MARTINS; BARBOSA, 2005).
As condições abióticas que tornam a plataforma do nordeste uma região propícia ao desenvolvimento de depósitos carbonáticos é a reduzida contribuição fluvial e processos erosivos continentais pouco expressivos, de modo que o suprimento sedimentar do continente para a zona costeira é bastante restrito (DOMINGUEZ 2009). Dessa forma, extensos depósitos carbonáticos se desenvolveram desde a profundidade de 20 até 60m de forma quase contínua nessa região (COUTINHO, 2000). Sergipe, por outro lado, possui uma maior contribuição fluvial, evidenciada pela quantidade de lama terrígena que preenche a sua plataforma interna, além isso, a plataforma de Sergipe corresponde a um dos trechos mais estreitos da plataforma brasileira (KOWSMANN; ATAÍDE COSTA, 1979; COUTINHO, 2000, GUIMARÃES, 2010), o que restringe a área de desenvolvimento dos depósitos bioclásticos,
