Ocorrência de Fragmentos de Lama na Praia do Cassino, RS, Brasil

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1 ISSN Janeiro Nº Porto Alegre Ocorrência de Fragmentos de Lama na Praia do Cassino, RS, Brasil L. R. Martins*; I. R. Martins* & L. L. Tabajara* * Sedimentological Research Group SERG/ASOS RESUMO Durante o transcorrer da ação de marés de tempestades, uma camada de lama é depositada sobre o perfil arenoso erodido da praia oceânica aberta, submetida a regime de micromarés do Cassino (Rio Grande do Sul, Brasil). Com o retorno das condições hidrodinâmicas normais, a camada de lama é submetida à exposição subaérea, produzindo fendas de ressecamento e blocos de lama, que são gradativamente erodidos pela ação das ondas. Estes fragmentos angulares são desgastados produzindo bolas de lama e galhas de argila. Os componentes rudáceos desse conglomerado penecontemporâneo com a deposição são preservados no registro geológico, somente no pós-praia, onde são cobertos por areia quartzosa fina de deposição praial/eólica. ABSTRACT During episodes of storm surges, a mud layer is deposited on an eroded sandy beach profile of the microtidal open ocean beach of Cassino (Rio Grande do Sul, Brazil). Returning to normal hydrodynamic conditions, the mud bed is exposed subaerially, producing desiccation polygons and mud blocks that are gradually eroded and transported by the wave action when angular fragments are worn down, producing mud balls, armored mud balls and clay galls. These rudaceous components of a penecontemporaneous conglomerate (desiccation conglomerate) deposition, initially present all over the beach profile, are registered in special conditions in the geological record, only on the backshore, where they are covered by beach/eolian quartzose fine sand. Palavras chave: praia oceânica, lama, fragmentos.

2 48 L. R. Martins; I. R. Martins & L. L. Tabajara INTRODUÇÃO A ocorrência de materiais sedimentares, apresentando dimensões contrastantes com o tamanho de grão predominante em um determinado ambiente de sedimentação, sempre despertou a atenção dos estudiosos, no sentido da identificação de sua origem, sua classificação e seu significado. Usualmente tais depósitos representam o produto de situações episódicas produzidas na dinâmica sedimentar, por eventos de pulsação verificados no nível de energia do meio depositante, durante a acumulação. Tais condições, contudo, representam elementos de grande importância na interpretação das diferentes fácies presentes em um determinado ambiente de sedimentação. Com tal finalidade, a presente nota pretende efetuar uma revisão no conhecimento relativo a presença de bolas de lama na seqüência predominante arenosa fina da praia oceânica da Barreira Holocênica que integra a província costeira do Rio Grande do Sul. A presença e registro relativos à acumulação ocasional de lama ao longo da praia oceânica aberta, submetida a um regime de micromarés, foi discutida e detalhada para a região da praia do Cassino, no município de Rio Grande, por VILLWOCK & MARTINS (1972), MARTINS et al. (1978, 1983). Mais recentemente, outros estudos foram desenvolvidos com referencia a alguns aspectos inerentes aos depósitos de lama (BORZONE & GRIEP, 1991; CAVALCANTE et al., 2000; ROCHA & ESTEVES, 2000; OLIVEIRA & CALLIARI, 1999, 2000; CALLIARI et al., 1999, 2000). Nessa região, dentro do ciclo sedimentar episódico de deposição lamosa, e subseqüente ressecamento, ocorrem bolas de lama que costumam atapetar o estirâncio e o pós-praia em determinadas condições. As de estirâncio são normalmente destruídas após certo tempo de atuação do regime normal, enquanto que as presentes no pós-praia por vezes são preservadas, apresentando linhas de sedimentação rudácea no pacote arenoso praial. Situação de formação e acumulação de fragmentos lamosos foi encontrada em várias outras zonas da praia oceânica gaúcha (sul de Tramandaí, Farol da Conceição, Hermenegildo e Chuí). Nessas condições os componentes rudáceos são produto da erosão de afloramentos de material lamoso turfáceo, exposto junto à linha de praia durante a ação de tormentas. Estes depósitos identificados originalmente por DELANEY (1965), MARTINS (1967) correspondem, conforme TOMAZELLI (1990), a sedimentos de origem paludial e lacustre. Usualmente estão cobertos por fina camada de areia durante os períodos de dinâmica normal, que é removida em situações de tempestade, expondo à ação erosiva das ondas e produzindo fragmentos lamosos que são espalhados por razoáveis extensões da praia. Datações por radiocarbono mostraram uma idade de /- 150 anos AP, para esse material. (DELANEY, 1965). TANNER (1961) indica que os denominados conglomerados de partículas moles (soft particles conglomerates) são constituídos por seixos, calhaus e, por vezes, até de matacões de argila, turfa ou outros materiais que se achavam em estado mais ou menos plástico ao tempo de sua deposição. A litificação destas partículas, quando registradas no pacote sedimentar, se dá de forma contemporânea com a litificação da matriz. Dentro desta conceituação, GINSBURG (1953) e TANNER (1956), indicam a deposição de partículas de carbonato de cálcio em beachrock (arenito de praia) ou em travertino (TANNER, 1954). A ocorrência de fragmentos lamosos de tamanho cascalho em praias oceânicas modernas tem sido indicada na bibliografia pertinente, usualmente associada a zonas costeiras ornamentadas por corpos de areia do tipo chenier, quando as ondas, durante tempestades e conseqüente elevação do nível do mar, realizam um efeito erosivo, produzindo pequenos degraus ou nips, arrancando blocos de material lamoso ou turfáceo. Com a ação das ondas e conseqüente ação abrasiva da areia esses blocos têm seus cantos e bordos desgastados, produzindo bolas de lama. A revisão ora realizada procura indicar em uma situação distinta dos planos de chenier as principais características das bolas de lama ocorrentes ao longo da praia oceânica do Rio Grande do Sul, diferente quanto à fonte de material, mas com dinâmica de transporte e acumulação similares e as possibilidades de sua preservação e conseqüente registro dentro do

3 Ocorrência de Fragmentos de Lama na Praia do Cassino, RS, Brasil 49 manto arenoso predominante na litofácies litorânea da área estudada. As novas observações ora discutidas foram obtidas através de exercício prático da disciplina ministrada pelo autor sênior em nível de pós-graduação junto ao Programa de Pós- Graduação em Geociências/UFRGS. CARACTERÍSTICAS DA PRAIA OCEÂNICA Segundo MARTINS (1967) e ALVAREZ et al. (1981) as praias oceânicas da região litorânea do Rio Grande do Sul, em seus 620 km de extensão, submetidas a um regime de micromarés, possuem um declive suave (2-4 ), e são constituídas predominantemente por areias quartzosa finas (2 3φ), bem selecionadas (6 τφ < 0,50), apresentando consistente assimetria (Skφ) negativa. Esta última propriedade, desenvolvida seja através de um processo hidrodinâmico de remoção dos grãos mais finos (marcado pelo fluxo e refluxo da onda de espraiamento swash e backwash ), seja pelo ingresso de uma população de areia bioclástica ou shell ash, enriquecendo a terminal grosseira da distribuição granulométrica. Sob o ponto de vista morfológico, o perfil praial mostra-se usualmente caracterizado de maneira normal com a antepraia (inframaré) mostrando zona de rebentação e de surfe, enquanto a praia abriga o estirâncio inferior (zona de espraiamento, constantemente úmida) e superior (atravessada pela linha de preamar) constituindo a zona intermarés, a crista e póspraia (supramaré). TOMAZELLI (1990) enfatizou o importante papel desempenhado pela praia oceânica no desenvolvimento dos demais sistemas sedimentares holocênicos presentes na região nordeste da província costeira gaúcha, analisando com detalhe sua morfologia, a natureza de seus sedimentos e o desempenhado pela deriva litorânea na plataforma continental adjacente, no fornecimento de material clástico e bioclástico. Em seu trabalho, TOMAZELLI (1990) adotou em sua área de estudo, a análise do perfil praial através de diferentes estágios morfológicos, vinculados a diferentes regimes de ondas (WRIGHT et al., 1979, 1982; SHORT & HESP, 1982; WRIGHT & SHORT, 1982, 1983). Esses estágios são bastante dinâmicos e caracterizam de forma apropriada às variações encontradas na praia oceânica da barreira holocênica do Rio Grande do Sul, quanto as suas fases de deposição/erosão. (TOLDO Jr. et al., 1993a, b). Segundo o modelo, durante eventos de alta energia ocorre erosão dos sedimentos do estirâncio, crista e pós-praia, e conseqüente armazenamento na parte submersa, sob forma de barras, criando o estágio de praia dissipativa. Nos períodos de menor energia se dá o retorno gradual desse material, gerando o estágio de praia intermediária, até o máximo de deposição ou reconstrução do perfil praial normal, criando o estágio de praia reflectiva. Analisando o modelo e sua aplicação na praia oceânica do Rio Grande do Sul, ele se mostra apropriado quanto à caracterização dos estágios morfológicos, devendo ser indicado que a plataforma continental interna deve ser considerada, igualmente, como fornecedora de areia ao perfil praial (MARTINS, 1978). Por outro lado, a afirmação de TOMAZELLI (1990), de que a praia oceânica da região nordeste mostra-se a maior parte do tempo em estágio dissipativo, pode ser estendida aos demais setores da praia oceânica do Rio Grande do Sul, tornando-se importante na análise das situações de ocorrência episódica de fragmentos lamosos (mud balls), discutidos na presente nota. ORIGEM DOS FRAGMENTOS LAMOSOS A acumulação de lama na praia do Cassino ocorre durante episódios de ressacas vigorosas que periodicamente afetam o litoral gaúcho. Detalhes sobre a dinâmica, fonte do material pelítico, feições produzidas e condições de preservação no registro geológico e outras considerações sobre esses depósitos podem ser encontradas em VILLWOCK & MARTINS (1972) e MARTINS et al. (1978, 1983). Após a erosão do perfil praial normal e a conseqüente acumulação de lama no retorno as condições normais o plano lamoso começa a sofrer os efeitos da exposição subaérea, gerando surgimento de feições de ressecamento (polígonos de ressecamento, gretas de contração, etc). Na zona de estirâncio, a onda de espraiamento começa a solapar as estruturas assim formadas gerando blocos de lama que vão sendo desgastados e reduzidos em tamanho, sendo espalhados especialmente pela preamar. Os fragmentos menores assim formados chegam

4 50 L. R. Martins; I. R. Martins & L. L. Tabajara inclusive a preencher as fendas de ressecamento entre os blocos situados no estirâncio superior, enquanto no pós-praia são preenchidas por areia eólica. Depois de um certo tempo a zona intermarés fica ornamentada pela presença de extensas áreas com, bolas de argila. As demais situações de formação de fragmentos lamosos ao longo da praia oceânica, como no caso da região sul de Tramandaí, são decorrentes de uma situação diversa da verificada na praia do Cassino (proveniente de erosão de uma acumulação moderna de lama) sendo originados a partir de afloramento de corpos lamosos ricos em matéria orgânica, por vezes turfáceos que ocorrem no perfil praial (estirâncio e pós-praia) e erodidos por ação das ondas de tempestade. Figura 1 - Evolução da acumulação de lama na praia do Cassino-RS, Brasil. A) episódio de deposição de lama; B) exposição subaérea e formação de fendas de ressecamento; C) blocos angulares de lama produzidos a partir das fendas de ressecamento; D) bolas de lama presentes no perfil praial. Os fragmentos lamosos são similares aos encontrados na praia do Cassino, apresentando, contudo, como diferença mais saliente um grau de coesão mais acentuado. Os aspectos morfométricos dos mesmos são similares, uma vez que estão sendo submetidos a um nível de energia de igual magnitude e apresentam um produto: bolas de lama ornamentadas (armored bud balls, BELL, 1940) com aparência semelhante. Descritas como peculiares a alguns ambientes sedimentares, como o fluvial, as bolas lamosas ornamentadas foram igualmente identificadas por KLUGER & SAUNDERS (1959) em praias de Trinidad Tobago, com material oriundo de falésias de margas e argilas

5 Ocorrência de Fragmentos de Lama na Praia do Cassino, RS, Brasil 51 do Oligo-Mioceno e retrabalhadas pela ação das ondas. COMPOSIÇÃO MECÂNICA E MINERALÓGICA Os fragmentos de lama, pelas dimensões apresentadas, são classificados sob o ponto de vista petrológico como ruditos, variando de seixos a calhaus ( mm). Suas dimensões são controladas pela formação das fendas de ressecamento e conseqüente solapamento dos blocos lamosos que são retrabalhados pelas ondas, iniciando a formação das bolas de lama. As bolas de lama são predominantemente formadas por silte, argila e pouquíssima areia e fragmentos de conchas, a não ser aquela incorporada a partir do rolamento das mesmas sobre substrato arenoso. A coesão apresentada é justamente fruto dos minerais argilosos presentes em sua composição. A mineralogia de argilas encontrada é similar a ocorrente nos sedimentos de fundo da Lagoa dos Patos, conforme constatado por VILLWOCK et al. (1972), e que atapetam a plataforma interna ao sul do canal de Rio Grande. CALLIARI & FACHIN (1993) ao descreverem uma fácies mista de areia e lama situada na plataforma continental interna ao sul da desembocadura da Lagoa dos Patos, vinculam estes depósitos como fonte de material para as acumulações episódicas de lama na praia do Cassino. Os autores indicam que os fundos argilo-silticos e siliticos-argilosos ocorrentes ao sul desembocadura da Lagoa dos Patos em razão dos ventos predominantes do quadrante NE, associados a altas taxas de carga de suspensão, proporcionam a formação de uma pluma de sedimentos em direção SW. Floculado, esse material é depositado sob a forma de lama fluida, sendo identificadas espessuras de até 0,80 m. O material lamoso aporta à praia sob a forma de carga de suspensão possuindo por vezes alta concentração 200g/l. (MARTINS et al., 1978). SIGNIFICADO E REGISTRO GEOLÓGICO A acumulação de lama na praia do Cassino estudada com certo detalhe desde a década de 70 apresenta um comportamento característico de um evento com propriedades hidrodinâmicas distintas do regime normal que caracteriza uma praia oceânica aberta submetida a um regime de micromarés. Por sua vez, o produto depositado (lama) fica submetido em parte à ação subaérea (especialmente a camada acumulada no pós-praia), ou ao regime de ondas normais (porção depositada no estirâncio). O registro geológico deste depósito é inexpressivo no estirâncio, mas pode ocorrer na região do pós-praia tanto na forma de camadas mais ou menos contínuas, ou sob forma irregular através de fragmentos lamosos (clay balls e armored clay balls) constituindo neste último caso um conglomerado penecontemporâneo do tipo desication conglomerate (SHROCK, 1948) ou intraformacional intraformational conglomerate (PETTIJOHN, 1975). ASPECTOS CONCLUSIVOS O evento de acumulação de sedimentos lamosos na praia do Cassino representa um episódio de curta duração na seqüência da deposição predominantemente arenosa, mas afetando de maneira singular a atividade turística da área, especialmente nos meses de verão. É em realidade um fenômeno natural de lama oriunda da Lagoa dos Patos, acumulada nas depressões dos bancos arenosos paralelos as linhas de costa. A ação das tempestades promove a resuspensão do material fino e conseqüente acumulação no perfil praial. As bolas de lama não são preservadas nas zonas de estirâncio, sendo gradativamente destruídas pelo regime hidrodinâmico normal (ondas, especialmente). A única possibilidade de serem incluídas no registro geológico está apresentada pelos fragmentos de lama que são situados no pós-praia que são recobertos por areia quartzosa de transporte eólico. Em trincheiras cavadas neste setor praial, em seqüência tipicamente arenosa, podem ser encontradas camadas alternadas de lama e fragmentos de lama sob a forma de galhas de argila imersas em matriz arenosa. (FIGURA 1). O evento merece sua descrição e registro em face de situar-se em uma praia oceânica aberta submetida a um regime de micromarés, e os fragmentos não provêm, como ocorre na maioria dos casos, de afloramentos de

6 52 L. R. Martins; I. R. Martins & L. L. Tabajara depósitos lamosos mais antigos (turfas e lamas lagunares), mas de uma camada de lama recentemente depositada. A formação e conseqüente deposição dos fragmentos de lama é praticamente penecontemporânea com a deposição, segundo os conceitos da petrologia sedimentar. A bibliografia disponível é pouco expressiva na apresentação e discussão de situação semelhante à encontrada na praia do Cassino, no Rio Grande do Sul. REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS ALVAREZ, J. A., GRÉ, J. C. & TOLDO Jr.; E. E., Estudo da praia a nordeste do molhe de Rio Grande, Rio Grande do Sul. Pesquisas. 14: Porto Alegre. Brasil BELL, H. S., Armored mud balls-their origin, properties and role in sedimentation. Journal of Geology. 48: Tulsa. USA BORZONE, C. A. & GRIEP, G. H., Características do Sedimento Superficial Infralitoral da Região Costeira adjacente à desembocadura da Lagoa dos Patos, RS, Brasil. Pesquisas. 20(1): Porto Alegre. Brasil CALLIARI, L. J. & FACHIN, S., Laguna dos Patos: influência dos depósitos lamíticos costeiros. Pesquisas 20(1): Porto Alegre. Brasil CALLIARI, L. J.; SPERANSKI, N. S. & TORRONTEGUY, M., O "Efeito Lama" na Antepraia do Cassino. Características, processos e efeitos. Congresso da Associação Brasileira de Estudos do Quaternário. 7º CALLIARI, L. J.; SPERANSKI, N. S. & TORRONTEGUI, M., The Mud Banks of Cassino Beach, Southern Brazil. Characteristics, process and effects, International Coastal Symposium. Abstracts: 110. Rotorua. New Zeeland CAVALCANTE, R. M.; COSTA, A. H. R.; MIRLEAN, N. & BAISCH, P. R. M., Metais Pesados nos depósitos lamíticos nas praias ao sul das desembocaduras da Lagoa dos Patos. Simpósio Brasileiro sobre Praias Arenosas. Resumos: Itajaí. Brasil DELANEY, P. J. V., Fisiografia e geologia da superfície da Planície Costeira do Rio Grande do Sul. Publicação Especial da Escola de Geologia. 6 UFRGS: Porto Alegre. Brasil GINSBURG, R. N., Beachrock in south Florida. Journal of Sedimentary Petrology 23(1): Tulsa. USA KLUGER, H. & SAUDERS, P., Occurrence of armored mud balls in Trinidad, West Indies. Journal of Geology. 67: Tulsa. USA MARTINS, L. R., Aspectos texturais e deposicionais dos sedimentos praias e eólicos da Planície Costeira do Rio Grande do Sul. Publicação Especial da Escola de Geologia. UFRGS Porto Alegre. Brasil MARTINS, L. R., Operação Geomar IV. Boletim DG-32/IV. Ministério da Marinha. Diretoria de Hidrografia e Navegação Rio de Janeiro. Brasil MARTINS, L. R.; MARTINS, I. R.; VILLWOCK, J. A. & CALLIARI, L. J., Ocorrência de lama na Praia do Cassino, Rio Grande do Sul. Anais Hidrográficos. Ministério da Marinha Rio de Janeiro. Brasil MARTINS, L. R.; VILLWOCK, J. A. & MARTINS, I. R., Mud accumulation on a microtidal open ocean beach. In: Sandy Beaches as Ecosystems Proceedings: Port Elizabeth. South Africa OLIVEIRA, M. B. & CALLIARI, L. J., Evolução dos Depósitos Lamíticos em uma Praia Arenosa Oceânica Aberta. Simpósio Brasileiro sobre Praias Arenosas. Resumos: Itajaí. Brasil OLIVEIRA, M. B. & CALLIARI, L. J., Estudo Comparativo da Morfodinâmica de Praias Arenosas sob a influência de Deposição de Lama na Antepraia. Congresso da Associação Brasileira de Estudos do Quaternário. 7º ROCHA, A. C. & ESTEVES, L. S., Possíveis Causas dos Depósitos de Lama na Praia do Cassino, Rio Grande, RS. Simpósio Brasileiro sobre Praias Arenosas. Resumos: Itajaí. Brasil

7 Ocorrência de Fragmentos de Lama na Praia do Cassino, RS, Brasil 53 PETTIJOHN, F., Sedimentary Rocks. Harper Row Publishers. 628p. New York. USA SHORT, A. D. & HESP, P. A., Wave, Beach and Dune Interactions in South Eastern Australia. Marine Geology. 48: Amsterdam. Holland SCHROCK, R. R., Sequence in layered rocks. McGraw Hill 507p. New York. USA TANNER, W. F., The Brush Hollow Limestone in the Canon City reentrant. Proceedings Oklahoma Academy of Science. 35:95. Tulsa. USA TANNER, W. F., Examples of probable lithified beachrock. Journal of Sedimentary Petrology 26(2): Tulsa. USA TANNER, W. F., Clay and peat boulders. Journal of Sedimentary Petrology 31(4): Tulsa. USA TOLDO Jr. E. E.; ALMEIDA, L. E. S. B.; DILLENBURG, S. R.; TABAJARA, L. L.; MARTINS, R. R. & CUNHA, L. O., Parâmetros Morfodinâmicos da Praia de Imbé, RS. Pesquisas. 20(1): Porto Alegre. Brasil. 1993a. TOLDO Jr. E. E.; ALMEIDA, L. E. S. B.; DILLENBURG, S. R.; TABAJARA, L. L.; FERREIRA, E. R. & BORGHETTI, C., Parâmetros Morfodinâmicos e Deriva da Praia de Tramandaí, RS. Geosul 15: Florianópolis. Brasil. 1993b. TOMAZELLI, L. J., Contribuição ao Estudo dos sistemas Deposicionais Holocênicos do nordeste da Província Costeira do Rio Grande do Sul com ênfase no sistema eólico. Curso de Pós-Graduação em Geociências. UFRGS. Teses de Doutorado. Porto Alegre. Brasil VILLWOCK, J. A. & MARTINS, L. R., Depósitos lamíticos de pós-praia, Cassino, Rio Grande do Sul. Pesquisas. UFRGS. 1: Porto Alegre. Brasil VILLWOCK, J. A.; MARTINS, I. R. & FORMOSO, M. L. L., Contribuição ao Estudo de Mineralogia de Argilas dos Sedimentos de fundo da Lagoa dos Patos, Rio Grande do Sul. Estudos Sedimentológicos. 2(1/2) Natal. Brasil WRIGHT, L. D.; CHAPPELL, J.; THOM, B.; BRADSHAW, M. & COWELL, P., Morphodynamics of reflective and dissipative beach and inshore systems, South Australia. Marine Geology. 32: Amsterdam. Holland WRIGHT, L. D.; SHORT, A. D. & NIELSEN, P., Morphodynamics of high energy beaches and surf zones: a brief synthesis. Coastal studies Unit Tech. Rept. Nº 82/5, 64p. Sydney. Australia WRIGHT, L. D. & SHORT, A. D., Dynamics of high energy dissipative surf-zone. Marine Geology. 45: Amsterdam. Holland WRIGHT, L. D. & SHORT, A. D., Morphodynamics of beaches and Surf zones in Australia. Komar. P. D. (editor) CRC Handbook of Coastal Processes and Erosion. CRC Press: