Versão online: http://www.lneg.pt/iedt/unidades/16/paginas/26/30/185 Comunicações Geológicas (2014) 101, Especial II, 939-942 IX CNG/2º CoGePLiP, Porto 2014 ISSN: 0873-948X; e-ISSN: 1647-581X Caracterização litológica e dos movimentos de instabilidade nas arribas costeiras do troço Praia da Hanha-Lobito Velho, Benguela, Angola Lithological characterization and cliffs instability on the coastal area between Praia da Hanha-Lobito Velho, Benguela, Angola A. O. Tavares1*, L. V. Duarte2, B. Carvalho3, L. Palanga4 Artigo Curto Short Article © 2014 LNEG – Laboratório Nacional de Geologia e Energia IP Resumo: A evolução do litoral é actualmente um dos temas mais relevantes de investigação na área das geociências, em função da dinâmica dos processos globais e da importância social e económica dos recursos associados. No contexto da valorização da orla costeira em Angola, assumem importância os estudos de caracterização geológica e dos processos de geodinâmica externa. Com este trabalho apresenta-se uma caracterização das unidades litológicas e dos processos de instabilidade no troço litoral entre a Praia da Hanha e o Lobito Velho, a norte da cidade do Lobito (Benguela, Angola). Apresenta-se uma caracterização das unidades carbonatadas cretácicas das formações de Catumbela e de Quissonde, assim como do contexto morfo-estrutural. Faz-se um levantamento dos factores condicionantes dos processos de instabilidade presentes nas arribas, da tipologia dos movimentos e da volumetria associada. Palavras-chave: Unidades litológicas, Arribas costeiras carbonatadas, Instabilidade, Benguela, Angola. Abstract: The coastal processes and evolution are nowadays one of the most important research topics in geosciences, reflecting the dynamics of global processes and social and economic importance of associated resources. In the context of the appreciation of the coastal area in Angola, studies concerning geological characterization and the associated external geodynamic processes are very important. In this work we present a characterization of lithological units and processes of instability in the coastal line between the Hanha beach and Lobito Velho, North of the city of Lobito (Benguela, Angola). We introduce a systematic characterization of the Cretaceous carbonate units of Catumbela and Quissonde formations, as well as the morphostructural context. Conditioning factors affecting the cliffs instability, along with the type and volume of mass movements associated are also identified. Keywords: Lithological units, Carbonate cliffs, Slope instability, Benguela, Angola. 1 Departamento de Ciências da Terra e Centro de Estudos Sociais da Universidade de Coimbra, Portugal. 2 Departamento de Ciências da Terra e IMAR-CMA, Universidade de Coimbra, Portugal. 3 Departamento de Ciências da Terra e Academia Militar do Exército, Benguela, Angola. 4 Ministério da Educação, Benguela, Angola. * Autor correspondente / Corresponding author: [email protected] 1. Introdução As zonas costeiras são sistemas sensíveis, caracterizados pela interacção entre organismos e processos meteorológicos, oceanográficos, geológicos e bióticos que condicionam, quer funções ambientais, quer as dimensões sociais, económicas e culturais. Para uma gestão integrada da orla costeira é fundamental: conservar e valorizar os recursos e o património natural, cultural e paisagístico, antecipar, prevenir e gerir as situações de risco, promover a gestão sustentável dos recursos, assim como aprofundar o conhecimento científico sobre os sistemas, ecossistemas e as paisagens costeiras (ENGIZC, 2009). O Decreto nº 4/01, de 2 de Fevereiro de 2001, considera que o litoral angolano e a orla costeira, dada a diversidade de usos e a relevância para diversas actividades económicas, deve ser objecto de estratégias de defesa da qualidade de vida, de desenvolvimento de actividades específicas, de ordenamento e de regulamentação de usos, bem como de valorização e qualificação por motivos ambientais e turísticos (POOC, 2001). É neste quadro que se integra este trabalho, em que se complementam os estudos de caracterização geológica e dos processos de geodinâmica externa, visando uma melhor utilização e protecção da orla costeira. A área de estudo localiza-se no litoral de Angola, a norte da cidade do Lobito, na província de Benguela, e é representada por uma extensão de faixa costeira com cerca de 18 km, entre as coordenadas WGS84 (-12.343574°, 13.579727°) e (-12.225468°, 13.655866°). Este trabalho apresenta uma caracterização das unidades litológicas e dos processos de instabilidade no troço litoral entre a Praia da Hanha, a norte, e o Lobito Velho, a sul. Com este trabalho pretende-se: (1) caracterizar as unidades litológicas que afloram nas arribas costeiras da área de estudo, (2) identificar os factores que contribuem para a instabilidade das arribas, (3) e classificar a tipologia dos movimentos de instabilidade e volumetria presentes. 940 A. O. Tavares et al. / Comunicações Geológicas (2014) 101, Especial II, 939-942 2. Enquadramento geomorfológico e geológico A plataforma litoral que se desenvolve na porção setentrional da província de Benguela dispõe-se de forma quase contínua, com altitudes médias entre 150m e 250m, inclinando suavemente para oeste, terminado na arriba marinha com desníveis de cerca de 100m a 150m (Carvalho, 1961), e onde aparecem representadas superfícies de acumulação, com vários níveis de terraços, separados por vales suspensos, a alturas diversas (Galvão & Silva, 1972). Do ponto de vista morfológico a área de estudo apresenta maioritariamente arribas, com alturas que podem atingir 45 m relativamente ao Nível Médio da Água do Mar, interrompidas por dois sistemas longilitorais de praia (Hanha, Jomba) e por forma de desmantelamento fluvio-torrencial com carácter inciso em perfis em desequilíbrio. A dinâmica litoral que afecta a área, é representada por ondulação genericamente com altura não superior a 2m (CIP, 2009). Dada a orientação geral da ondulação e a disposição regional da linha de costa (NESW), a deriva litoral é genericamente de SW para NE (op.cit). Relativamente às marés, este sector da zona costeira de Angola, pode ser considerada uma zona micromareal, dada a genérica amplitude inferior a 2m (Hagen et al., 2001). Em termos geológicos, as unidades litológicas aflorantes nesta região de Angola correspondem maioritariamente a rochas carbonatadas, do Cretácico Inferior (Galvão & Portugal, 1971), associadas ao enchimento da Bacia de Benguela (e.g. Quesne et al., 2009), sendo sobrepostas fundamentalmente por unidades conglomeráticas do Quaternário. A tectónica da região evidencia elementos estruturais maiores com direcção NW-SE, assim como falhas com atitude WNW-ESE e estruturas em sinclinal e anticlinal, abertos, com eixos NE-SW. classificação dos movimentos de massa utilizaram-se as referências UNESCO/WPWLI (1993) e Tavares et al. (2010). A observação contemplava a realização de um perfil esquemático da arriba e dos processos de instabilidade. 4. Caracterização das unidades litológicas das arribas costeiras De acordo com as unidades litostratigráficas patentes na Folha do Lobito da Carta Geológica de Angola, à escala 1:100.000 (Galvão & Portugal, 1971), aparecem representadas na região diferentes unidades cretácicas com equivalência ao quadro litostratigráfico estabelecido para as bacias do Kwanza e de Benguela (e.g. Quesne et al., 2009). Das diferentes unidades, afloram na área de estudo as formações, exclusivamente carbonatadas, de Catumbela e Quissonde, datadas do Albiano (e.g. Tavares et al., 2007; Quesne et al., 2009; Segundo et al., 2014). Unidades que se distinguem muito bem na zona costeira dado o contraste muito nítido entre os seus componentes litológicos como pode ser observado na figura 1. Aparecem representados dois aspectos do contacto entre a Formação de Catumbela e a Formação de Quissonde, nomeadamente entre a praia da Hanha e a praia de Jomba (a) e na praia de Jomba (b). 3. Metodologia Para a caracterização das unidades litológicas da faixa costeira fez-se um reconhecimento de campo das principais formações à escala regional, seguido de uma análise dos aspectos particulares de organização dos corpos líticos, assim como dos processos de instabilidade presentes. Foi realizada a avaliação dos materiais e processos de geodinâmica das arribas, numa faixa com 50 m de largura, e considerando pontos de avaliação espaçados cerca de 100 m. Esta observação foi feita de forma sistemática, com recurso a uma ficha de observação de campo aplicada em cada local de avaliação, num total de 171 pontos (Carvalho, 2012; Palanga, 2012). Esta ficha continha 32 parâmetros de avaliação que incluía: a localização, a morfologia da arriba, a largura da faixa longilitoral, a descrição petrográfica macroscópica dos diferentes materiais, a espessura dos estratos (L1 a L5), o espaçamento das descontinuidades (F1 a F6) características das descontinuidades, o grau de alteração 0 a 5 (ISO, 2003), a resposta dos materiais à percussão ao martelo, assim como a recorrência, volume e tipologia dos processos de instabilidade. Para a descrição dos materiais das arribas recorreu-se à metodologia expressa em Tavares (1999), ISO (2003) e Ferrer & Vallejo (2007); para a Fig. 1. Aspectos gerais da Formação de Catumbela, no sector entre a praia da Hanha e a praia de Jomba (a), e da Formação de Quissombe na praia de Jomba (b). Fig. 1. General view of the Catumbela Formation cropping out in the sector between the Hanha and Jomba beaches (a), and of the Quissombe Formation at the Jomba beach (b). A primeira unidade é representada por litologias essencialmente calcárias, embora bastante heterogéneas quanto a fácies. Ocorrem calcários brancos ou acinzentados, duros, subcristalinos, maciços ou estratificados em camadas espessas (métricas), localmente oolíticos, bioclásticos, dolomíticos e gresosos. Definem-se muito raramente níveis margosos. A Formação de Quissonde, que sucede estratigraficamente à unidade anterior, é representada por Geologia e instabilidade de arribas, Benguela sedimentos de natureza dominantemente calco-margosa, através de alternâncias marga-calcário, apresentando termos líticos de calcários micríticos, margosos e bioclásticos, por vezes nodulares, margas e argilitos carbonatados, por vezes gresosos ou apresentado fácies dolomítica. Definem-se na zona costeira estudada algumas porções estratigráficas com estruturas de deformação sinsedimentar (ver o trabalho recente de Segundo et al., 2014). Sobre estas duas unidades assentam de forma discordante diversos depósitos conglomeráticos. De diversas naturezas litológicas (maioritariamente carbonatadas), ocorrem depósitos quaternários de terraço e de vertente, assim como outras tipologias provavelmente mais antigas. Os empilhamentos conglomeráticos chegam a ter uma expressão vertical bastante superior à dezena de metros. 941 • No espaçamento entre descontinuidades o genérico domínio das classes F3 (medianamente afastadas, 2060 cm) e F4 (medianamente próximas, 6-20 cm), não tendo sido possível estabelecer uma diferenciação estatística entre os resultados para as Formações de Catumbela e de Quissonde; foram contudo identificados troços com espaçamento entre descontinuidades muito próximo a extremamente próximo (F5,6, <6 cm). Quando se analisou a instabilidade verificou-se que 77% dos troços observados apresentam instabilidade, sob a forma de movimentos de massa ou processos de erosão ravinante (Fig. 2). A observação dos volumes instabilizados mostra que a larga maioria dos blocos movimentados apresentam valores entre 27 e 80 m3. 5. Caracterização dos factores e dos processos de instabilidade nas arribas costeiras Para a caracterização dos materiais e avaliação dos processos de instabilidade foram utilizados 171 troços costeiros de observação. Foi possível identificar que na área em estudo a linha de costa está maioritariamente definida na base das arribas (133 troços), sendo que só 24 troços apresentavam cordões longitudinais de praia. Relativamente à altura das arribas, a maioria apresenta valores entre 10 e 30 m, em que cerca de 70% apresenta inclinações >83º. A caracterização dos factores que contribuem para a instabilidade permitiu salientar: • O largo domínio dos troços caracterizados pela heterogeneidade lítica entre materiais com diferentes competências (85%); • O genérico grau de alteração 2 dos materiais, medianamente alterados, em que a alteração é visível em todo o maciço rochoso, mas em que a rocha não é friável; verifica-se contudo que os materiais da Formação de Catumbela apresentam uma dispersão maior de grau de alteração, entre 1 e 4, quando comparado com a Formação de Quissonde onde o maciço é predominantemente 2; • Na resposta à percussão com o martelo, genericamente os materiais apresentam-se moderadamente compactos (materiais com desintegração segundo planos estruturais quando percutido) a compactos (materiais necessitando mais de um impacto de percussão para fracturar), registando-se contudo materiais classificados de compactos na Formação de Catumbela ou de pouco compactos em afloramentos marcados pela presença de elementos estruturais maiores; • Na espessura dos estratos as classes L3 (moderada espessura, 20-60 cm) e L4,5 (pouca espessura < 20 cm) para os materiais da Formação de Quissonde, enquanto que para os materiais da Formação de Catumbela os valores apresentam uma maior amplitude, com estratos L4,5 (pouca espessura < 20 cm), L3 (moderada espessura, 20-60 cm) e L1,2 (elevada espessura, >60 cm); Fig. 2. Representação da tipologia de instabilidade para os 171 troços de observação. Fig. 2. Typology of instability representation for the 171 sections of observation. A classificação tipológica dos movimentos de massa observados faz salientar que as quedas de blocos são o processo mais frequente, complementados por movimentos do tipo deslizamentos (rotacionais superficiais, translacionais planares ou em cunha), e tombamentos. São os movimentos de massa do tipo tombamento ou correspondentes a deslizamentos rotacionais superficiais que envolvem maiores volumes deslocados. Na figura 3 aparecem exemplificados seis movimentos de instabilidade nas arribas no troço em estudo, exemplificando-se de forma esquemática o movimento associado. 6. Conclusões A faixa costeira entre a praia da Hanha e o Lobito Velho caracteriza-se dominantemente pela presença das formações cretácicas de Catumbela e Quissonde, evidenciando ainda inúmeras falhas e fracturas, que condicionam a representação volumétrica superficial dos volumes líticos. Estes caracterizam-se por corpos estratificados de margas, margo-calcários e calcários com diferentes espessuras. A alternância dos termos mais carbonatados e margosos traduz diferenças da resistência, alteração e descompressão superficial dos materiais. As características dos diferentes termos líticos, e a relação da alteração com os elementos estruturais maiores determina uma elevada instabilidade nas arribas da área de estudo. Foram assinalados 138 troços 942 A. O. Tavares et al. / Comunicações Geológicas (2014) 101, Especial II, 939-942 (77%) com evidências de processos de instabilidade, movimentos de massa e erosão hídrica ravinante. A larga maioria de processos de instabilidade são sob a forma de queda de blocos, seguido de deslizamentos (rotacionais e translacionais) e tombamentos. Este trabalho demonstra a necessidade de uma avaliação detalhada da dinâmica litoral a norte da cidade do Lobito, Benguela, Angola, cartografando a morfologia e actividade dos movimentos de instabilidade das arribas, assim como da monitorização dos movimentos e avaliação das taxas de recuo. Referências Fig. 3. Aspecto e representação esquemática de alguns movimentos de massa na área de estudo: a) e b) quedas de blocos na Formação de Quissonde, na zona da praia da Hanha; c) tombamentos latentes e acumulações no sector entre a praia da Hanha e a praia da Jomba, envolvendo materiais da Formação de Catumbela; d) deslizamento superficial na praia da Jomba e envolvendo a Formação de Quissonde; e) tombamento latente e queda de blocos de materiais da Formação de Quissonde junto ao farol do Lobito. Fig. 3. Appearance and schematic representation of some mass movements in the study area: a) and b) rock falls in the Quissonde Formation materials at the Hanha beach area; c) latent toppling and accumulations materials in the sector between the Hanha beach and the Jomba beach, involving materials of the Catumbela Formation; d) surface landslide at the Jomba beach affecting the Quissonde Formation materials; e) latent toplle and falling blocks of the Quissonde Formation materials, near the Lobito lighthouse. Carvalho, B., 2012. Caracterização geológica e análise da instabilidade das arribas na orla costeira entre a praia da Jomba e o Lobito Velho, Lobito, Angola. Dissertação de mestrado, Universidade de Coimbra (não publicada), 71 p. Carvalho, G.S., 1961. Um problema de Geomorfologia aplicada. As possibilidades para a Prospecção de Minérios de Alumínio na Província de Angola. Boletim dos Serviços de Geologia e Minas de Angola, 3, 19-46. CIP, 2009. Controlo Estatístico da Estação Meteorológica do Centro de Investigação Pesqueira de Benguela, Lobito. 7-10. ENGIZC, 2009. Estratégia Nacional para a Gestão Integrada da Zona Costeira. Diário da Republica 1ª Série, Presidência do Conselho de Ministros, Resolução do Conselho de Ministros nº 82/2009, de 8 de Setembro, Portugal. Ferrer, M., Vallejo, L., 2007. Manual de campo para la descripción y caracterización de macizos rocosos en afloramientos. Publicaciones del IGME, Série Guias y Manuales, 4, 133 p. Galvão, C., Portugal, A., 1971. Carta Geológica do Lobito à escala 1:100 000. Direcção Provincial dos Serviços de Geologia e Minas, Angola. Galvão, C., Silva, Z., 1972. Notícia explicativa de carta geológica de Angola, à escala 1:100 000. Direcção Provincial dos Serviços de Geologia e Minas, Angola, 39 p. Hagen, E., Feistel, R., Agenbag, J., Ohde, T., 2001. Seasonal and interannual changes in Intense Benguela Upwelling (1982–1999). Oceanologica Acta, 24(6), 557–568. ISO, 2003. Geotechnical investigation and testing. Identification and classification of rock. Identification and description – part 1. International Organization for Standardization, BS EN ISO 14689-1. Palanga, L., 2012. Caracterização Geológica e Análise da Instabilidade na Orla Costeira entre as praias da Hanha e da Jomba (Lobito, Angola). Dissertação de mestrado, Universidade de Coimbra (não publicada), 59 p. POOC, 2001. Planos de Ordenamento da Orla Costeira. Diário da República, Conselho de Ministros, Decreto-Lei nº 4/2001, de 2 de Fevereiro, Angola. Quesne, D., Buta-Neto, A., Benard, D., Guiraud, M., 2009. Distribution of Albian clastic deposits in the Benguela basin (Angola): evidence of a Benguela palaeocurrent? Bulletin de la Societe Geologique de France, 180, 117-129. Segundo, J.C., Duarte, L.V., Callapez, P. M., 2014. Litostratigrafia da sucessão margo-calcária da Formação Quissonde (Albiano) do setor Ponta da Jomba - Praia do Binge (Bacia de Benguela, Angola). Comunicações Geológicas, 101(Especial I), 567-571. Tavares, A., Duarte, L.V., Duarte, C., 2010. Avaliação da susceptibilidade a movimentos de massa nas arribas costeiras entre S. Pedro de Moel e a Praia da Polvoeira. Actas do VIII Congresso Nacional de Geologia, e-Terra Revista Electrónica de Ciências da Terra, 9(6), Braga, Portugal, 4p. Tavares, O.A., 1999. Condicionantes Físicas ao Planeamento. Análise da Susceptibilidade no Espaço do Concelho de Coimbra. Tese de doutoramento, Universidade de Coimbra (não publicada), 346 p. Tavares, T., Meister, C., Duarte-Morais, M., David, B., 2007. Albian amonites of the Benguela Basin (Angola): a biostratigraphic Framework. South African Journal of Geology, 110, 137 -156. UNESCO/WPWLI, 1993. Multilingual Landslide Glossary. The International Geotechnical Societiés, UNESCO Working Party for World Landslide Inventory, Richmond B.C., Canada, 32 p.