Sistemas Costeiros Clásticos - Geologia Ufpr

SISTEMAS COSTEIROSCLÁSTICOS DOMINADOS PORONDA

• CaracterísticasBarreiras– Corpos arenosos alongados, paralelos a costa, quese estende acima do nível ndo mar, com larguraemersa variável vel entre dezenas de metros atépoucos quilômetros, e que pode, ou não, tantoseparar do oceano alguns tipos de ambientesúmidos (lagunas, baías, as, marismas etc.), comoapresentar um ou mais canais de conexão entreestes ambientes e o mar

Estruturas, origem eevolução

Ambientes e subambientes– Dunas– Sistema praial• Praia (beach(beach)– Pós-praia (backshore(backshore) ) e face praial-pé da praia (foreshore(foreshore)• Face litorânea (shoreface)– superior, média me inferior– Canais de maré (inletschannels)– Deltas de maré (tidal deltas)– Leques de sobrelavagem (washoverfan)– Laguna

Sistema praialO sistema praial inclui diversos subambientesdefinidos pela sua proximidade com a costa epelos processos dominantes.

Pós-praia (Backshore)A pós-praia ocorre acima donível de preamar e só éatingida pelo espraiamentodas ondas durante eventos detempestades. No limite dapós-praia formam-se dunasfrontais (foredunes).As feições mais comuns napós-praia são as bermas.

Face praial (Foreshore)A face praial situa-se entre onível de baixamar e preamar.Corresponde a parte emersa dapraia onde ocorre oespraiamento das ondas, devidoa diminuição brusca daprofundidade.O movimento da água nestesubambiente é denominadoswash (subida) e backswash(descida).

Praia subaérea e intermaré (Foreshore) - Ambientes de pé da praia,face praial e pós praia 1 a 4 m acima do NMM atualPaleoprofundidade(paleonível de 2+1m)2P16P12Finos AreiaASMFFMGMGProfundidade(nível atual)P10FinosAreiaA SMFFMGMG4Finos AreiaASMFFMGMG1P04Finos AreiaASMFFMGMG3P15Finos AreiaASMFFMGMG0P13Finos AreiaASMFFMGMG2-11-20

Areia com estratificação cruzada de baixo ângulo (Sli)• camadas cuneiformes com 5 cm a 1,8 mde espessura• baixo ângulo < 5°• direção preferencial para ESE e subsidiariamentepara WNW

Face litorânea (Shoreface) e Costa afora (Offshore)A face litorânea (shoreface) e a costa afora (offshore)correspondem a parte do perfil costeiro que estápermanentemente submerso abaixo da linha de baixamar.O limite entre a face litorânea e a costa afora é o nível de base dasondas de bom tempo – profundidade na qual o fundo não mais éafetado pelo movimento das ondas normais.

Face litorânea superior (Upper shoreface) - Ambientes entre aarrebentação e zona de surfe 1 m acima a 1 m abaixo do NMM doatualPaleoprofundidade(paleonível de 2+1m)0Profundidade(nível atual)2P10P16Finos AreiaASMFFMGMG-1FinosAreiaASMFFMGMG1P15Finos AreiaASMFFMGMGP04Finos AreiaASMFFMGMGP13Finos AreiaASMFFMG MGP06FinosAreiaASMFFMGMG-20-3-1-4-2

• estratos de 10 a 20 cm de espessura• direção de mergulho para WNW, S e SSEAreia com estratificação cruzada tangencial na base (Stb)

Areia com estratificação cruzada planar (Sp)• estratos de 5 a 50 cm de espessura• direção de mergulho para ESE e SE

Areia com estratificação cruzada acanalada (St)• estratos de 4 a 50 cm de espessura• direção de mergulho predominante SE esubsidiariamente para N, E, ENE, SSE, S, SSW, SW, W• lâminas frontais de dunas subaquosas de cristalinguóide a sinuosa (3D) em regime de fluxo inferior

Face litorânea média (Middle Shoreface) - Zona mais rasa doesbeltamento de ondas até a arrebentação 1 a 4 m abaixo do NMMatualPaleoprofundidade(paleonível de 2+1m)-2P10Finos AreiaA S MF F M GProfundidade(nível atual)0-3P15Finos AreiaA S MF F M GP04Finos AreiaA S MF FP16Finos AreiaA S MF FP17/#4Finos AreiaA S MF F MP06Finos AreiaA S MF F M G-1P13Finos AreiaA S MF F MP14Finos AreiaA S MF F-4P03Finos AreiaA S MF F MP12Finos AreiaA S MF F M G MG-2-5P01Finos AreiaA S MF F MP07Finos AreiaA S MF F MP17#05P11Finos AreiaA S MF F MP09Finos AreiaA S MF F M-3-6Finos AreiaA S MF F-4P08Finos AreiaA S MF F M-7-5-8-6

Areia com estratificação cruzada swaley (Ssc)• estratos lenticulares de 10 a 40 cmde espessura• baixo ângulo e mergulhos variados etruncamentos por onda• direção preferencial para NW• feições convexas (hummocky)ocorrem ocasionalmente

Areia com estratificação cruzada de muito baixo ângulo (Slb)• estratos de 3 a 110 cm deespessura• baixo ângulo (

Areias finas a grossas preenchendo escavações (Ss)de 4 a 15 cm de espessura, freqüentemente com estratificaçõesareia fina a grossa, com grânulos, preenchendo escavações, com fragmentos deconchas e abundantes detritos vegetais lenhosos

Face litorânea inferior (Lower Shoreface) - Zona de ação de ondas detempestade até a de esbeltamento 4 a 7 m abaixo do NMM atualPaleoprofundidade(paleonível de 2+1m)-6P01P17#05P17/#4Finos AreiaA S MF F MProfundidade(nível atual)-4FinosAreiaA S MF F MFinos AreiaA S MF F M-7E-5-8-6-9-71) 2) 3) 4) 5) 6) 7)

Lama maciça (Fm)estratos de 1 a 45 cm de espessuralama às vezes com conchasmaciça na forma de drape

Detritos vegetais e lama carbonácea com estratificação cruzada hummocky (Chc)estratos de 2 a 15 cm de espessura, compostos por detritos vegetais comintercalações de lama formando camadas com ondulações e truncamentos porondas

Areia maciça (Sm)estratos de 1 a 170 cm de espessuraaspecto mosqueado resultante de intensa bioturbação

Costa afora (Offshore) ou plataforma interna (inner shelf)A costa afora normalmenterecebe sedimentos finos porsuspensão, mas podemocorrem depósitos degranulometria mais grossadurante tempestades, quando onível de base das ondas muda.

Plataforma interna (Inner Shoreface) - Zona de transição abaixo dolimite de ação de ondas de tempestade 7 a 8 m abaixo do NMM atualFácies heterolíticaOndulada (Hw) ebioturbada (Hb)Fácies de lamacom acamamentolinsenbioturbada (Flb)

Leques de sobrelavagem

Deltas de maré (tidaldeltas) eCanais de maré (inletschannels)

Seqüências costeirastransgressivas eregressivas

SulILHA CALADESINorte01 kmDepósitos de praia/dunaDepósitos de leques de sobrelavagemNMMNMMDepósitos de manguesDepósitos de face litorâneaDepósitos de plataforma (offshore)121230 1km34mProgradacional4mTransgressivo

Nayarit, MexicoNível médio do mar0 5kmDepósitos regressivos de praias e dunasDepósitos de lagunas e pântanosDepósito de face litorâneaDescontinuidadeIsocronas (anos A.P.)Substrato pleistocênico

NORDESTESUDESTEBAÍA OESTEILHA DE GALVESTONGOLFO DO MÉXICOm0NÍVEL DO MAR5100 1 2 3 km15Sedimentos holocênicos da barreira regressiva (shoreface and beach-dune)Sedimentos holocênicos de plataforma rasa (offshore)Sedimentos lagunaresSubstrato pleistocênico

LesteTuncurry, AustráliaOestenível médio do mar10 m1,0 kmLamasembasamentoBarreira transgressivaBarreira pleistocênicaSedimentos eólicosBarreira regressivaSedimentos lagunaresSolo podsol

64Rio GuaraguaçuCava20NMM-2-4-6-8-10-12-14-16??7251-680430900 + 900Substrato pleistocênico 40600+2250/-17500 1kmSedimentos lagunares do Holoceno Barreira pleistocênicaSedimentos de meandramento do rio Barreira regressiva holocênicaPlanície aluvial atualSuperfície de ravinamento

Fatores que condicionam aformação das barreiras

– Declividade do substrato (face litorânea –plataforma)

– Energia de ondas – amplitude de maré

– Aporte de sedimento – espaço o deacomodação

–Variação do nível ndo mar

Mecanismos de migração dabarreira transgressiva– Recuo da costa por erosão da facelitorânea (shoreface)• Subida lenta do nível ndo mar– Afogamento no lugar• Subida rápida rdo nível ndo mar

Evolução das barreiras- Métodos diretos e indiretos- Descrição de afloramentos, levantamentos geofísicos,sondagens, datações etc. x modelos faciológicos- Modelos matemáticosticos– Shoreface Translation Model – STMCowell et al. (1993)• Variáveis necessárias para o programa– Declividade do substrato– Velocidade de queda/subida do nível ndo mar– Sedimentaçãolagunar– Altura da storm surge– Taxa de aporte de sedimentos

Evolução das barreirasbrasileiras

aErosãoNível máximo do marbNível do mar atualcNível do mar atualEmbasamentoSedimentos continentaisArgilas transicionaisAluviãoAreias pleistocênicasAreias transgressivas holocênicasIlha-barreiraAreias regressivas holocênicasSedimentos lagunares holocênicos

BARREIRA I BARREIRA II BARREIRA III BARREIRA IVPleistoceno Pleistoceno SuperiorHolocenoPleistoceno InferiorIntermediárioNível médio do marEmbasamento e depósitos de leques aluviaisDepósitos lagunaresDepósitos paludais e fluviaisDepósitos eólicosDepósitos de praiaDepósitos marinhos transgressivos

Atual5.000-7.000 anos A.P

aMSLb6420-2-4-6-8V#17V#13V#12 V#11NSRio GuaraguaçuBF?V#9V#10??NSV#5V#8V#7V#6UPBF?D#7NMMcMSL-10-125,100 y.B.P.-140 2500 m-16Barreira transgressiva holocênicaBarreira regressiva holocênicaNS - NearshoreBF - Face praialdPaleolaguna/estuário holocênicoCanal estuarino holocênicoBarreira pleistocênicaUP - Shoreface superiorV#9 - VibrotestemunhoD#7 - Sondagem geotécnicaMSLestuarinesedimentPleistocenebarriereroded areatransgressionmaximumtransgressiveHolocene barrierregressive

64Rio GuaraguaçuCava20-2-4-6FpFlsFli?FpFlsFliNMM-8-10-12-14-160 1km??PrPrSedimentos lagunares do HolocenoBarreira regressiva holocênicaBarreira pleistocênicaSuperfície de ravinamentoIsócronaFls - Face litorânea superiorFli - Face litorânea inferiorFp - Face praialPr - Plataforma rasaNMM - Nível médio do mar

-14-12Paleoprofundidade(paleonível de 2+1m)21P04P150P16P12P13Praia subaérea-intermaréP10Profundidade(nível atual)432-11-2Face litorânea superiorP060-3-4-5-6P03P01EEP07P17#05P14P08P17/#4Face litorânea médiaP11P09-1-2-3-4-7EFace litorânea inferior-5-8-6-9#03-7-10#01Plataforma rasa#02-8-11Substrato-9-12-10-13-11

4402-4135 anos cal. AP30800 + 900 anos A. P.64Rio GuaraguaçuCava20NMM-2-4-6-8-10-12-14-16??30900 + 9000 1kmSedimentos lagunares do HolocenoSedimentos de meandramento do rioPlanície aluvial atual4402-4135Substrato pleistocênico 40600+2250/-1750Barreira pleistocênicaBarreira regressiva holocênicaSuperfície de ravinamento

pequena e estreita barreira transgressiva, com no máximo 100 m de largura ecavalgando sobre o substrato pleistocênico teria isolado a laguna e teria seposicionado a cerca de 8 km da linha de costa atualSimulação do Shoreface Translation Model - STM64a)Rio GuaraguaçuCava20NMM-2-4-6-8?-10?-12Substrato pleistocênico-140 1km

48º30’Baía de Paranaguá25º30’Praia de LesteOceano AtlânticoBarreira holocênica25º45’Baía de Guaratuba0 1kmSedimentos paleoestuarinosBarreira pleistocênicaSedimentos continentaisSerras e morros

48º30’Baía de Paranaguá25º30’Praia de LesteOceano AtlânticoBarreira holocênica25º45’Baía de Guaratuba0 1kmSedimentos paleoestuarinosBarreira pleistocênicaSedimentos continentaisSerras e morros

Ilha GuaraguaçuRio GuaraguaçuGPRN

6b)Rio GuaraguaçuCava420NMM-2-4-6-8???-10-12-14-160 1kmBarreira pleistocênicaBarreira transgressivaDepósitos de meandramento do rioDepósitos de planície aluvial atualSubstrato pleistocênicoBarreira regressiva holocênicaSedimentos lagunares do HolocenoSuperfície de ravinamentoSetor erodido pelo rio

Areia com estratificação cruzada de baixo ângulo (Sli)• camadas cuneiformes com 5 cm a 1,8 mde espessura• baixo ângulo < 5°• direção preferencial para ESE e subsidiariamentepara WNW

Areia com estratificação cruzada acanalada (St)• estratos de 4 a 50 cm de espessura• direção de mergulho predominante SE esubsidiariamente para N, E, ENE, SSE, S, SSW, SW, W• lâminas frontais de dunas subaquosas de cristalinguóide a sinuosa (3D) em regime de fluxo inferior

Areia com estratificação cruzada planar (Sp)• estratos de 5 a 50 cm de espessura• direção de mergulho para ESE e SE

• estratos de 10 a 20 cm de espessura• direção de mergulho para WNW, S e SSEAreia com estratificação cruzada tangencial na base (Stb)

Areias finas a grossas preenchendo escavações (Ss)de 4 a 15 cm de espessura, freqüentemente com estratificaçõesareia fina a grossa, com grânulos, preenchendo escavações, com fragmentos deconchas e abundantes detritos vegetais lenhosos

Areia com estratificação cruzada swaly (Ssc)• estratos lenticulares de 10 a 40 cmde espessura• baixo ângulo e mergulhos variados etruncamentos por onda• direção preferencial para NW• feições convexas (hummocky)ocorrem ocasionalmente

Areia com estratificação cruzada de muito baixo ângulo (Slb)• estratos de 3 a 110 cm deespessura• baixo ângulo (

Detritos vegetais e lama carbonácea com estratificação cruzada hummocky (Chc)estratos de 2 a 15 cm de espessura, compostos por detritos vegetais comintercalações de lama formando camadas com ondulações e truncamentos porondas

Lama maciça (Fm)estratos de 1 a 45 cm de espessuralama às vezes com conchasmaciça na forma de drape

Areia maciça (Sm)estratos de 1 a 170 cm de espessuraaspecto mosqueado resultante de intensa bioturbação

Fácies heterolíticaOndulada (Hw) ebioturbada (Hb)Fácies de lamacom acamamentolinsenbioturbada (Flb)