PALEOCANAL PLEISTOCÊNICO NA BARREIRA III ENTRE O CHUÍ E O BALNEÁRIO HERMENEGILDO - RIO GRANDE DO SUL Eduardo Guimarães Barboza 1 ; Ricardo N. Ayup-Zouain 1 ; Luiz José Tomazelli 1, Maria Luiza C. C. Rosa 1, Helen Patrícia Lima Ferreira 2 1 CECO/IG/UFRGS(eduardo.barboza@ufrgs.br); 2 PPGEO/IG/UFRGS Abstract. The Rio Grande do Sul coastal plain preserve a very complete record of Quaternary sea-level oscillations, occurred from the Middle Pleistocene up to the Holocene. During this period of time many morphological features, representing ancient coastal depositional systems, were formed and eroded, and many of them were preserved in the geological record. Such features are related to ancient lagoons, dune ridges, and channels that are architectural elements that compound barrier/lagoon depositional systems. By using several techniques like digital analysis, satellite images (LANDSAT TM7), radar data (digital terrain model - SRTM/NASA) and data from geological mapping it was possible to identify the morphology of the three barrier/lagoon systems and a palaeochannel of the barrier/lagoon system III (120 ka) in the area located between the cities of Chuí and Balneário Hermenegildo. This palaeochannel was probably an ancient connection between a pleistocenic lagoon (Lagoon III) and the adjacent Atlantic Ocean. Palavras-chave: Evolução costeira, geoprocessamento, estratigrafia. 1. Introdução A Planície Costeira do Rio Grande do Sul (PCRGS) apresenta um registro bastante completo das variações relativas do nível do mar desde o Pleistoceno médio até o Recente. Durante esse período de tempo, muitas feições morfológicas, representando antigos sistemas deposicionais costeiros, foram construídas, erodidas e muitas delas, preservadas na paisagem da planície. Essas feições preservadas correspondem a antigas lagunas, cordões de dunas e canais, ou seja, elementos arquiteturais que compõem os sistemas deposicionais do tipo Laguna/Barreira. A área escolhida para este estudo, localiza-se no extremo sul da PCRGS, entre as cidades do Chuí e do Balneário Hermenegildo (Fig. 1). Estudos anteriores na região incluem os trabalhos de Delaney (1965), Soliani Jr. (1973), Abreu et al. (1983), Gomes et al. (1987), Horn Filho et al. (1988), Buchmann (1997), Buchmann et al. (1997), CPRM/UFRGS/CECO (2000) e Ayup-Zoain et al. (2003). Neste trabalho foram utilizadas técnicas de análise digital tridimensional através de programas computacionais, junto a dados de sensores espaciais (LANDSAT TM7, SRTM) de domínio público e perfis altimétricos executados com sistema DGPS. Essas ferramentas contribuíram na identificação tridimensional de três sistemas deposicionais do tipo Laguna/Barreira, presentes na área de estudo (barreiras II, III e IV - Villwock & Tomazelli, 1995), além de permitirem observar a presença de um paleocanal seccionando um segmento da barreira pleistocênica (Barreira III) correspondente à Penúltima Transgressão ou Transgressão Cananéia, datada de 120 ka por Martin et al., (1982).
Fig. 1. Mapa de localização da área de estudo. 2. Contexto Geológico A área de estudo está inserida no contexto geológico correspondente aos sistemas deposicionais do tipo Laguna/Barreira definidos por Villwock et al. (1986). Nesse trabalho os autores identificaram quatro Sistemas Laguna/Barreira e um Sistema de Leques Aluviais como responsáveis pelo desenvolvimento e progradação da Planície Costeira do Rio Grande do Sul. Os sistemas presentes na região, correspondem aos sistemas Laguna/Barreira II, III e IV. Os dois primeiros marcam episódios de variação do nível relativo do mar durante o Pleistoceno, enquanto o último desenvolveu-se no Holoceno (Fig. 2). 3. Métodos e Técnicas Foi inicialmente interpretada a imagem do satélite LANDSAT 7, sensor TM com data 31/12/2000, composição 5R-4G-3B, na qual foram definidas as unidades geomorfológicas com características distintas observadas na área de estudo. Essa interpretação foi correlacionada com o Mapa Geológico, elaborado por CPRM/UFRGS/CECO (2000) (Fig. 3). Na análise e interpretação dessa imagem foi utilizado o programa ENVI, onde executou-se as rotinas de composição nas bandas do visível (5R-2G-1B) e na fusão da banda pancromática de resolução do pixel em 15 m. Posteriormente, utilizou-se como ferramenta de realce a equalização da imagem, possibilitando uma melhor definição das feições presentes na mesma. Os dados de elevação obtidos (SRTM/NASA) foram processados através do modelo digital de elevação (MDT) no ENVI. Esse ajuste, possibilitou eliminar os erros de altimetria negativas existente nesses arquivos, apoiados ainda nos dados obtidos através do levantamento com um sistema DGPS Trimble PRO-XRS.
Fig. 2. Perfil esquemático transversal aos sistemas deposicionais da Planície Costeira do Rio Grande do Sul na latitude de Porto Alegre. As barreiras são correlacionas aos últimos maiores picos da curva isotópica de oxigênio (modificado de Tomazelli & Villwock, 2000). No programa ArcGIS foram justapostas as informações obtidas em níveis de camadas, propiciando uma ótima correlação entre os padrões observados na imagem e no MDT com a geologia da área. Assim, foi elaborada uma visualização tridimensional que permitiu um melhor reconhecimento das feições morfológicas presentes (Fig. 4). 4. Resultados Os resultados obtidos permitiram a visualização tridimensional das feições representativas dos sistemas Laguna/Barreira presentes na área de estudo. Foram observadas as feições de barreiras, ambientes lagunares e um canal de comunicação entre a antiga laguna com o oceano adjacente. Com a interpretação foi possível identificar em termos morfológicos os três sistemas Laguna/Barreira. Tendo como base um eixo paralelo à linha de costa, encontramos no sentido NW o sistema deposicional Laguna/Barreira II, o qual resultou de um evento transgressivoregressivo de idade pleistocênica, cujo máximo transgressivo foi correlacionado ao estágio isotópico de oxigênio 9, com uma idade absoluta de 325 ka (Villwock & Tomazelli, 1995). Na região intermediária observamos o sistema deposicional Laguna/Barreira III, correspondente à penúltima transgressão de idade pleistocênica, cujo seu máximo transgressivo foi correlacionado com o estágio isotópico de oxigênio 5, com uma idade absoluta de 125 ka (Villwock & Tomazelli, 1995). Nesse sistema deposicional foi observada a presença de um paleocanal, identificado pela textura rugosa fina a qual corresponde a terrenos de alagadiços, bastante diferente da textura observada nas feições de barreiras arenosas (rugosas).
Fig. 3. Composição entre uma imagem de satélite Landsat-TM7 (R5-G4-B3) com o mapa geológico correspondente a Folha Santa Vitória do Palmar (1:250.000), sobreposto em uma camada com transparência de 45% (modificado de CPRM/UFRGS/CECO, 2000). É nesse setor as cotas altimétricas são compatíveis com as propostas para o nível do mar durante esse estágio. A orientação deste paleocanal sugere que, na época de sua formação, a deriva litorânea de sedimentos se processava dominantemente no sentido NE, de forma análoga ao que ocorre atualmente. No setor leste da área de estudo, é observado o sistema deposicional Laguna/Barreira IV, construído durante o Holoceno. 4. Discussões Buchmann (1997) propôs para está região a presença de um antigo canal relacionado ao Holoceno. Segundo esse autor a deriva litorânea seria de NE para SW, e teria fechado esse canal. Em outro estudo realizado mais ao norte, junto a Estação Ecológica do Taim, Ayup-Zouain et al. (2003) observaram um canal cortando os sistemas deposicionais pleistocênicos, e sendo fechado durante a progradação dos cordões litorâneos durante o Holoceno. Os autores consideraram a deriva litorânea de SW para NE, concordando com os dados de vetores atuais propostos por Tomazelli & Villwock (1992), Calliari & Klein (1993) e Weschenfelder & Ayup-Zouain (2002) O estudo aqui apresentado revela a existência de um paleocanal que corta a Barreira III próximo ao sul da Lagoa Mangueira. Esta feição, esculpida durante o Pleistoceno, possui uma orientação que sugere uma deriva litorânea no sentido NE. Os dados de DGPS indicam, para este canal, cotas altimétricas entre 10,50 e 13,72 m, concordantes com as dos terraços marinhos e lagunares associados ao Sistema Laguna/Barreira III, que situam-se entre 8 e 15 m.
Fig. 4. Visualização tridimensional da justaposição da imagem de satélite Landsat TM7 (5R-2G-1B + banda pancromática) com o modelo digital do terreno. Observa-se a morfologia dos três sistemas laguna/barreira, bem como o paleocanal segmentando o sistema Laguna/Barreira III. 5. Conclusões As interpretações aqui obtidas, baseadas na interpretação tridimensional de imagens de satélite e radar, permitiram estabelecer claramente as três fases dos sistemas deposicionais Laguna/Barreira na área sul da PCRGS. A justaposição da imagem de satélite com o modelo digital do terreno (MDT) mostrou-se bastante eficiente na análise de feições morfológicas dos sistemas deposicionais da área estudada. Essa análise permitiu a identificação de um paleocanal, de idade pleistocênica, até então não apresentado em trabalhos anteriores. Essa feição corrobora o comportamento hidrodinâmico costeiro, indicando que a orientação dos canais desde o Pleistoceno médio/superior até o Recente se manteve invariável. 6. Referências ABREU VS, MADEIRA-FALCETTA M & THIESEN ZV. 1983. Estudo preliminar da Geologia, Geomorfologia e Paleontologia da Região de Ponta dos Latinos-Lagoa Mirim- RS. VIII Congresso Brasileiro de Paleontologia. Coletânea de Trabalhos Paleontológicos. Paleontologia e Estratigrafia, N 2 - Série Geologia, n 27. Ministério de Minas de Energia- Departamento Nacional de Produção Mineral, Brasília, 1985. p.187-193. AYUP-ZOUAIN RN, FERREIRA HPL, BARBOZA EG & TOMAZELLI LJ. 2003. Evidencia morfológica de um paleocanal
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