CENTRO DE ESTUDOS GERAIS INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEOLOGIA E GEOFÍSICA MARINHA - MESTRADO PRH-11 CRISTIANO FONTOURA DA SILVA CARACTERIZACAO DO CANAL CENTRAL DA BAIA DA LHA GRANDE COM BASE EM SISMICA RASA DE 7,0 kHz. NITERÓI 2001 CRISTIANO FONTOURA DA SILVA CARACTERIZAC AO DO CANAL CENTRAL DA BAIA DA ILHA GRANDE COM BASE EM SISMICA RASA DE 7,0 kHz. Dissertac ao apresentada ao Programa de PosGraduac ao em Geologia e Geofısica Marinha da Universidade Federal Fluminense, como requisito parcial para obtenc ao do grau de Mestre em Ciencias (M. Sc.). A rea de Concentrac ao: Geologia e Geofısica Marinha. Orientador: Prof. Dr. Gilberto Tavares de Macedo Dias Coorientador: Prof. Dr. Marcelo Sperle Dias NITERO I 2001 ii CRISTIANO FONTOURA DA SILVA CARACTERIZAC AO DO CANAL CENTRAL DA BAIA DA ILHA GRANDE COM BASE EM SISMICA RASA DE 7,0 kHz. Dissertac ao apresentada ao Programa de PosGraduac ao em Geologia e Geofısica Marinha da Universidade Federal Fluminense, como requisito parcial para obtenc ao do grau de Mestre em Ciencias (M. Sc.). A rea de Concentrac ao: Geologia e Geofısica Marinha. APROVADO EM 9 DE AGOSTO DE 2001. Banca examinadora Prof. Gilberto Tavares de Macedo Dias, Dr Universidade Federal Fluminense Prof. Marcelo Sperle Dias, Dr Universidade Estadual do Rio de Janeiro Prof. Cleverson Guizan Silva, Dr Universidade Federal Fluminense Prof. Antonio Tadeu dos Reis , Dr. Universidade Estadual do Rio de Janeiro iii Fontoura, Cristiano Silva Caracterizac ao do Canal Central Da Baıa Da Ilha Grande Com Base em Sısmica Rasa de 7,0 Khz. / Cristiano Fontoura da Silva. Í Niteroi: UFF, 2001. 111p. Dissertac ao (mestrado) Í Universidade Federal Fluminense, 2001. 1 Í BAIA DA ILHA GRANDE 2 Í SISMICA RASA (7,0 kHz) 3 Í EVOLUC á O SEDIMENTAR 4 Í TESTEMUNHOS I. TITULO iv ” Os ignorantes, que acham que sabem tudo, privam-se de um dos maiores prazeres da vida: APRENDERÁ Autor desconhecido. v AGRADECIMENTOS · Ao meu Orientador, Prof. Dr. Gilberto Dias, que me destinou imensurõvel confianc a e apoio durante o desenvolvimento deste trabalho; · Ao meu Co-orientador, Prof. Dr. Marcelo Sperle, pelo apoio e crıticas indispensõveis para este trabalho; · Aos meus pais; por terem cumprido tao bem a õrdua tarefa de educar um filho, dando todas as condic ües para que pudesse caminhar com minhas proprias pernas; · A Helen, minha companheira e esposa, quem tem aguentado todos os meus mau humores durante os momentos de estresse, sempre com extrema paciencia, carinho, apoio e atÉ bronca quando necessõrio; · Aos professores do LAGEMAR pelos ensinamentos fornecidos durante o nosso convıvio e apoio durante o desenvolvimento do mestrado, em especial aos professores Cleverson, Alberto e ZÉ Antonio; · A equipe da secretaria por ter me auxiliado sempre que necessõrio; · A todos os companheiros do mestrado; · Ao meu companheiro e amigo de mestrado, Wellington, por me apoiar nos momentos difıceis, criticar quando necessõrio e transformar em mapas e figuras todas as minhas loucuras; · Ao meu amigo, Leonardo Costa, por me ajudar sempre que necessõrio; · Ao Fernando, tÉ cnico do laboratorio, por ter me auxiliado nas anõlises; · A equipe do laboratorio de oceanografia geologica da UERJ, em especial ao meu colega JosÉ Carlos; · A equipe do PCQ-COPPE, em especial ao Prof. Dr. Giulio Massarani e o Doutorando Marcos por tornarem possıvel todas as anõlises granulomÉ tricas; · Ao Prof. Moyses Tessler por realizar as datac ües de chumbo 210; · Ao Prof. Luıs Guilherme (Geologia Í UERJ), por ceder gentilmente o mapa geologico da regiao de estudo. vi · A ANP, por fornecer a bolsa de mestrado, sem a qual nao teria sido possıvel a conclusao desta etapa da minha vida; · Novamente, ao meu orientador e co-orientador por terem possibilitado a coleta dos dados que originaram este trabalho (barco, equipamento, alimentac ao e estadia). vii ABSTRACT This work was developed in the central region of the Ilha Grande Bay and was aimed to characterize the sedimentary evolution of the study region using sub-bottom profiler (7,0 kHz) and core data. The data was collected by two surveys, one of them using sub-bottom profiler and the other using core sampler. The shallow seismic profiles were interpreted in order to identify the echocharacters due to textural variations. The core data were processed and samples were collected for granulometric analysis together with, water contents and carbonate contents. In one of the cores, it was also done Pb210 dating. Although seven different kinds of echoes had been identified, it was not possible to justify them when comparing with the core data. This distortion in the seismic profiles could be due to the non-use of TVG. The data shows that the basement is deeper in the narrowest part of the central channel of the Ilha Grande Bay, when compared with the outermost parts of the seismic profiles. The seismic profiles show indications of fault plains, which could be related to the formation of the central channel of the Ilha Grande Bay. In this same region it was also found typical erosional feature, indicating that this region might be subject to sporadic currents. These currents seem to be intense enough to avoid significative sedimentation, in this area unlike other areas around Ilha Grande Bay. The Pb210 dating revealed a sedimentation rate of 6 mm/year outermost from the narrow central channel. These results are similar to others research works in the Ilha Grande Bay. Because of the trapped sedimentary units founded, it can be suggested that the sedimentation is major related to the structural pattern and minor to sedimentary supply and hydrodynamics. viii RESUMO O presente trabalho foi desenvolvido na regiao do canal central da Baıa da Ilha Grande e teve como objetivo, caracterizar atravÉ s da geofısica (7,0 kHz) e de testemunhos a evoluc ao sedimentar da regiao do canal central da Baıa da Ilha Grande. Os dados analisados neste trabalho foram provenientes de dois levantamentos de campo, um com perfilagem geofısica e outro com testemunhador. Os perfis sısmicos foram interpretados com a finalidade de identificar os diferentes tipos de eco. Os testemunhos foram processados, sendo coletadas amostras para realizac ao de anõlises: granulomÉ trica, teor de õgua, teor de carbonato e em um deles foram realizadas datac ües por Pb210 . Os resultados mostraram que apesar de terem sido identificados sete tipos diferentes de eco pela interpretac ao sısmica, estes nao foram justificados quando comparados com os dados de testemunhagem. Estas distorc ües na sısmica podem ter sido geradas pela nao utilizac ao do TVG. O embasamento na parte mais estreita do canal central É mais profundo do que no restante dos registros, e apresenta indıcios de planos de falhas indicando que sua formac ao estõ ligada a abatimentos diferenciados. E nesta mesma regiao que foram encontradas feic ües tıpicas de erosao, tornando possıvel que esta regiao mais estreita do canal central, esteja sujeita ` ac ao de correntes episodicas, fortes o suficiente para nao ocorrer sedimentac ao significativa como ocorre nas demais õreas. Os dados de datac ao por Pb210 mostram uma taxa de sedimentac ao de 6,0 mm/ano que pode ser adotada com restric ües para a regiao por estar coerente com outros trabalhos realizados na Baıa da Ilha Grande. Devido `s diferenc as de espessura nas camadas sedimentares encontradas a NW e SE da õrea de estudo, pode-se sugerir que a sedimentac ao desta regiao estõ intimamente relacionada ao controle estrutural e diferenc as no aporte sedimentar e hidrodinamismo. ix SUMç RIO AGRADECIMENTOS.......................................................................................... vi ABSTRACT........................................................................................................ viii RESUMO .............................................................................................................. ix LISTA DE FIGURAS .......................................................................................... 12 LISTA DE TABELAS ......................................................................................... 14 1. INTRODUC á O .......................................................................................... 15 2. OBJETIVO GERAL ................................................................................... 17 3. A rea de estudo ............................................................................................ 18 3.1. Localizac ao ........................................................................................... 18 3.2. Geologia Regional ................................................................................ 19 3.3. Geomorfologia Regional ...................................................................... 20 3.3.1. A rea Emersa ................................................................................... 20 3.3.2. A rea Submersa................................................................................ 23 3.4. ParÚmetros Oceanogrõficos .................................................................. 28 3.5. Cobertura Sedimentar ........................................................................... 29 3.5.1. Porc ao Leste ................................................................................... 30 3.5.2. Canal Central .................................................................................. 30 3.5.3. Porc ao Oeste ................................................................................... 31 3.6. Variac ao Relativa do Nıvel do Mar ...................................................... 33 3.6.1. Evoluc ao Sedimentar da Baıa da Ilha Grande nos Ultimos 18.000 Anos, segundo Mahiques (1987). .................................................................. 34 4. METODOLOGIA / TRATAMENTO DOS DADOS ................................ 37 4.1. Digitalizac ao do mapa base .................................................................. 38 4.2. Perfilagem Sısmica ............................................................................... 41 4.3. Interpretac ao dos Registros, digitalizac ao e descric ao dos tipos de ecocarõter .......................................................................................................... 41 4.4. Testemunhos ......................................................................................... 42 4.4.1. Abertura e Anõlise dos Testemunhos ............................................. 44 4.4.2. Granulometria................................................................................. 45 4.4.3. Teor de A gua e Carbonato Biodetrıtico ......................................... 47 4.4.4. Datac ao por 210Pb............................................................................ 48 5. RESULTADOS .......................................................................................... 51 5.1. Descric ao dos Perfıs ............................................................................. 51 5.1.1. Perfil 1 ............................................................................................ 55 5.1.2. Perfil 2 ............................................................................................ 56 5.1.3. Perfil 3 ............................................................................................ 60 5.1.4. Perfil 4 ............................................................................................ 60 5.2. Descric ao dos Testemunhos ................................................................. 64 5.2.1. Testemunho 1 ................................................................................. 67 5.2.2. Testemunho 2 ................................................................................. 71 5.2.3. Testemunho 3 ................................................................................. 74 10 5.3. 6. 7. 8. 9. Datac ao por 210Pb.................................................................................. 78 DISCUSSá O .............................................................................................. 80 CONSIDERAC OES FINAIS ..................................................................... 92 SUGESTOES PARA TRABALHOS FUTUROS...................................... 93 BIBLIOGRAFIA ........................................................................................ 94 ANEXO 1 ..................................................................................................106 11 LISTA DE FIGURAS Figura 1: Mapa de localizac ao da õrea de estudo mostrando a regiao sudeste do Brasil e um trecho da Baıa da Ilha Grande. A regiao que se encontra em evidencia corresponde ` õrea do levantamento.............................................. 18 Figura 2 - Mapa geologico estrutural da regiao sudeste mostrando a Bacia de Santos e adjacencias, adaptado de Almeida (1967)....................................... 22 Figura 3 - Divisao fisiogrõfica proposta por Mahiques (1987), mostrando a porc ao leste, oeste e o canal central onde foi realizado o presente estudo. ... 25 Figura 4 Í Mapa mostrando a localizac ao do Eixo do Canal Central Central. Adaptado de Dias et al. (1990) ...................................................................... 26 Figura 5 - Mapa batimÉ trico detalhado da Baıa da Ilha Grande e Zona Costeira Adjacente (escala original de 1:80000; Dias et al., 1990). ............................ 27 Figura 6 - Mapa faciologico da õrea de estudo mostrando a distribuic ao faciologica de acordo com o diÚmetro mÉ dio, adaptado de Mahiques (1987). ........................................................................................................................ 32 Figura 7 - Curva de variac ao do nıvel relativo do mar nos ºltimos 6.000 anos para a regiao de Angra dos reis / RJ, modificada de Martin & Suguio (1978). ........................................................................................................................ 34 Figura 8 ÍEsboc o do mapa faciologico adaptado de Dias et al. (1990)............... 39 Figura 9 - Mapa geologico da regiao da Baıa da Ilha Grande, Fernandes (2001). ........................................................................................................................ 40 Figura 10 - Procedimentos adotados na interpretac ao dos registros de perfilador de subfundo. A) mostra o registro do perfilador de subfundo, B) Identificac ao dos refletores sısmicos, C) identificac ao dos tipos de ecocarõter e confecc ao das figuras. ..................................................................................................... 43 Figura 11 - Exemplo de um ponto escolhido para realizac ao de testemunho. O ponto apresenta o embasamento raso e possui tres tipos de ecocarõter distintos. ......................................................................................................... 44 Figura 12 - Mapa batimÉ trico e de navegac ao dos perfis Adaptado de Dias et al. (1990). ............................................................................................................ 53 Figura 13Í Diferentes tipos de eco interpretados nos registros de perfilador, exemplos de trechos dos registros. ................................................................ 54 Figura 14 - Registro do perfil 1 junto com a interpretac ao e classificac ao dos diferentes tipos de ecocarõter......................................................................... 57 Figura 15 Í Mapa mostrando a localizac ao das escarpas encontradas no perfil 1 e 2...................................................................................................................... 58 Figura 16 - Registro do perfil 2 junto com a interpretac ao e classificac ao dos diferentes tipos de ecocarõter......................................................................... 59 Figura 17 - Registro do perfil 3 junto com a interpretac ao e classificac ao dos diferentes tipos de ecocarõter......................................................................... 62 12 Figura 18 - Registro do perfil 4 junto com a interpretac ao e classificac ao dos diferentes tipos de ecocarõter......................................................................... 63 Figura 19 Í Localizac ao dos testemunhos juntamente com os registros de perfilador mostrando o ponto onde foi testemunhado. Mapa adaptado de Dias et al. (1990) .................................................................................................... 65 Figura 20 Í Foto em zoom mostrando trechos do T3 onde foram encontradas bolhas com lama fluida em seu interior e fragmentos de concha. As setas indicam a localizac ao ao longo do testemunho das bolhas e dos fragmentos de concha. ...................................................................................................... 66 Figura 21 Í Grõfico mostrando a distribuic ao granulomÉ trica de todas as amostras de T1 e sua distribuic ao de frequencia. .......................................... 68 Figura 22 Í Prancha 1, mostra de forma integrada os resultados de todas as anõlises realizadas no testemunho T1 (descric ao; distribuic ao de areia, silte e argila; mediana ao longo do testemunho;.porcentagem de carbonato e porcentagem de õgua). ................................................................................... 70 Figura 23 - Prancha 2, mostra de forma integrada os resultados de todas as anõlises realizadas no testemunho T2 (descric ao; distribuic ao de areia, silte e argila; mediana ao longo do testemunho;.porcentagem de carbonato e porcentagem de õgua). ................................................................................... 72 Figura 24 Í Grõfico mostrando a distribuic ao granulomÉ trica de todas as amostras de T2 e sua distribuic ao de frequencia. .......................................... 73 Figura 25 - Grõfico mostrando a distribuic ao granulomÉ trica de todas as amostras de T3 e sua distribuic ao de frequencia........................................................... 76 Figura 26 - Prancha 3, mostra de forma integrada os resultados de todas as anõlises realizadas no testemunho T3 (descric ao; distribuic ao de areia, silte e argila; mediana ao longo do testemunho;.porcentagem de carbonato e porcentagem de õgua). ................................................................................... 77 Figura 27 Í Grõfico mostrando os resultados da datac ao por 210Pb e a taxa de sedimentac ao.................................................................................................. 79 Figura 28 Í Mapa mostrando a localizac ao dos afloramentos mapeados com perfilador e sonar, mostrando indicativos de alinhamentos existentes na regiao. Adaptado de Dias et al. (1990). ......................................................... 85 Figura 29 - SÉ rie temporais de corrente medidas no canal por Kjerfve e Dias. A sÉ rie bruta estõ em azul. Em vermelho a sÉ rie filtrada, considerando apenas as componentes com perıodo de marÉ (abaixo de 30 horas de perıodo). E em preto a componente com perıodo maior do que 30 horas (Fragoso, 1999). .. 87 Figura 30 - Espectro de energia da corrente medida por Kjerfve e Dias (comunicac ao pessoal). Na figura estao indicados os perıodos correspondentes aos picos de energia (Fragoso, 1999). ................................ 88 Figura 31 Í A, B e C) Exemplos de trechos onde sao encontradas estruturas tıpicas de erosao, D) o mapa mostra a localizac ao da regiao mais profunda do canal central onde sao encontradas as estruturas . ......................................... 89 13 LISTA DE TABELAS Tabela 1- Tabela mostrando as localizac ües dos testemunhos (Datum Corrego Alegre). .......................................................................................................... 42 Tabela 2 Í Resultados das anõlises realizadas nas amostras do testemunho T1, juntamente com a classificac ao de Sheppard & Moore (1954), Wentworth (1922) e Larsoneur (1982). .......................................................................... 107 Tabela 3 - Resultados das anõlises realizadas nas amostras do testemunho T2, juntamente com a classificac ao de Sheppard & Moore (1954), Wentworth (1922)e Larsoneur (1982). ........................................................................... 108 Tabela 4 - Resultados das anõlises realizadas nas amostras do testemunho T3, juntamente com a classificac ao de Sheppard & Moore (1954), Wentworth (1922) e Larsoneur (1982). .......................................................................... 110 14 1. INTRODUC AO O litoral, de um modo geral, É uma õrea essencialmente dinÚmica, sujeita ` modificac ües temporais, lentas ou rõpidas (Cruz, 1974). E neste trecho de contato, entre o mar e o continente que se tornam essenciais os estudos dos fatores que sao responsõveis por estas modificac ües. Dentre estes estudos na regiao sudeste do Brasil, pode-se citar os trabalhos que tinham essencialmente um enfoque sedimentologico (Knecht, 1939; Freitas, 1960a e b; Bigarela, 1965), e que foram sendo substituıdos por trabalhos em que os fatores geologicos e oceanogrõficos eram tratados de forma conjunta, onde um sofre modificac ües em func ao do outro (e.g. Magliocca & Kutner , 1965). Os primeiros trabalhos com esta visao integrada eram voltados aos problemas de assoreamento em õreas portuõrias (Kutner, 1976; Fºlfaro et al., 1976; Ponc ano, 1985). Posteriormente, passaram para outros tipos de abordagens (hidrodinÚmismo, evoluc ao sedimentar, dinÚmica litorÚnea entre outras). Diversos trabalhos, realizados com este ºltimo enfoque, os recentes passaram a correlacionar parÚmetros oceanogrõficos com a distribuic ao de sedimentos de fundo (Tessler, 1988; Furtado, 1995; Baptista et al., 1996; 1999; Mahiques et al., 1998), para o reconhecimento e compreensao dos processos sedimentares que caracterizam a evoluc ao recente do litoral. Os estudos dos sistemas deposicionais recentes tem proporcionado grande impulso ` evoluc ao da pesquisa no quaternõrio, por isso, estes sao relevantes na busca de uma melhor compreensao dos principais processos que caracterizam estes ambientes. Estudos recentes no litoral sudeste e em especial na Baıa da Ilha Grande, mostram que a utilizac ao de dados indiretos (i.e. sısmica rasa, sonar de varredura lateral) associados com dados diretos (i.e. testemunhos, amostras superficiais) É uma ferramenta poderosa para se determinar a evoluc ao sedimentar, bem como os parÚmetros hidrodinÚmicos relacionados ` sedimentac ao (Furtado, 1995; 15 Mahiques 1998; 1999; Ceccopieri, 2001), e que podem auxiliar a gestao ambiental da zona costeira. Neste trecho do litoral sudeste compreendido entre o litoral sul do Rio de Janeiro e o litoral norte de Sao Paulo, a Baıa da Ilha Grande É um bom exemplo de uma regiao de grande importÚncia para a gestao territorial, onde estao localizados um porto comercial, o terminal petrolıfero da Baıa da Ilha Grande (TEBIG), um terminal de minÉ rios e duas usinas nucleares (Angra I e II), integrados num espac o pesqueiro e turıstico, inerente ` regiao. Diversos trabalhos de cunho oceanogrõfico (Ikeda et al., 1989a, b;.Melges de Figueiredo et al., 1991; NATRONTEC, 1998) e geologico (Mahiques, 1987; 1989; Correa et al. 1997; Villena, 1999) foram realizados na regiao da Baıa da Ilha Grande, porÉ m, cabe ressaltar que ainda hõ necessidade de trabalhos que busquem esclarecer diversas lacunas nos processos hidrodinÚmicos e geologicos inerentes ao local. Os trabalhos que buscam caracterizar oceanograficamente esta regiao sao pontuais ou de curta durac ao (Miranda et al., 1977; Ikeda & Stevenson, 1980; Signorini, 1980a e b; Ikeda et al., 1989; Melges de Figueiredo et al, 1991), dificultando assim uma melhor compreensao da dinÚmica do meio. Devido a estas peculiaridades muitas questües quanto ` evoluc ao geologica e ` hidrodinÚmica ainda precisam ser elucidadas. Segundo Mahiques (1989), õreas similares ` regiao do Canal Central da Baıa da Ilha Grande, podem ser observadas ao longo da costa sudeste brasileira como É o exemplo do Canal de Sao Sebastiao (Furtado, 1995) e do Estreito do Boqueirao (Mahiques, 1999). Nestes trabalhos a evoluc ao sedimentar no quaternõrio foi abordada atravÉ s da integrac ao de linhas sısmicas, testemunhos e amostras superficiais. De forma semelhante, este trabalho desenvolvido na Baıa da Ilha Grande tambÉ m integra estes diferentes tipos de dados, o que possibilita uma comparac ao direta entre os resultados do presente estudo e trabalhos realizados no litoral de Sao Paulo. 16 Na abordagem atual, sao identificados todos os diferentes tipos de ecocarõter presentes nos sedimentos que recobrem o embasamento na õrea do Canal da Ilha Grande. Esta anõlise serviu para abordar a historia evolutiva da sedimentac ao recente e associar `s variac ües do nıvel relativo do mar do quaternõrio, atravÉ s da comparac ao com outras õreas do litoral de Sao Paulo que apresentam caracterısticas semelhantes (Mahiques, 1999; Furtado, 1995; Mahiques, 1989). 2. OBJETIVO GERAL Investigar atravÉ s da geofısica (perfilador de subfundo) e testemunhos, a evoluc ao sedimentar da regiao do canal central da Baıa da Ilha Grande. Ampliar a base de informac ües sobre a evoluc ao sedimentar da regiao da Baıa da Ilha Grande, que servirõ de subsıdio para futuros trabalhos relacionados ` geologia costeira. 17 3. ç REA DE ESTUDO 3.1. Localizacao A Baıa da Ilha Grande estõ localizada no litoral sul do estado do Rio de Janeiro, sendo que suas coordenadas geogrõficas limites sao de 22’5ôe 23’2ôde latitude sul e 44’0ôe 44’45ôde longitude oeste, sendo a õrea de estudo situada na parte central desta baıa (Figura 1). Em seu interior podem ser encontradas muitas ilhas, sendo a Ilha Grande a maior delas, com aproximadamente 193 km2 de õrea. Figura 1: Mapa de localizac ao da õrea de estudo mostrando a regiao sudeste do Brasil e um trecho da Baıa da Ilha Grande. A regiao que se encontra em evidencia corresponde ` õrea do levantamento. 18 O presente trabalho foi realizado no Canal Central da Baıa da Ilha Grande, estõ localizado entre o continente e a Ilha Grande, e alongado no sentido E-W, onde existem as maiores profundidades do interior da Baıa podendo chegar atÉ a 55 metros. 3.2. Geologia Regional Segundo Silva (1999) podem ser identificados dois grandes registros tectÂnicos responsõveis pela conjectura da regiao sudeste. O mais antigo destes registros, de carõter dºctil e compressivo, É de idade Brasiliana. E evidenciado pela Faixa Ribeira, que como todas as faixas moveis Neoproterozoicas brasileiras, foi gerada quando da amalgamac ao da porc ao ocidental do super continente Gondwana, dando origem ` maior parte das rochas observadas nesta regiao (Silva, 1999; Heilbron et al., 2000). A outra grande reativac ao tectÂnica tem carõter rºptil e extensional, com idade Meso-Cenozoica. Estõ relacionada ` abertura do Oceano AtlÚntico Sul, bem como ` implantac ao de rifts continentais onde se desenvolveram bacias sedimentares, dentre elas a Bacia de Santos (Hasui et al., 1982; Heilbron et al., 2000). O cinturao dobrado da Ribeira (Almeida et al., 1976) É uma unidade tectÂnica do complexo costeiro e estõ relacionado ` orogenese Brasiliana (630480 Ma), constituindo um terreno de alto grau metamorfico e direc ao estrutural NE-SW (Almeida et al., 1976, Heilbron et al., 1996; 1998; Machado et al., 1996). A regiao sudeste do Brasil É caracterizada por contrastes morfologicos marcantes, representados pela justaposic ao de domınios de colinas suavemente desenvolvidas sobre o embasamento cristalino prÉ -cambriano compondo uma morfologia de morros e serras escarpadas, relacionadas a uma tectÂnica cenozoica (Moura et al., 1992b). 19 Dentro do conjunto de grandes unidades geologicas do sudeste brasileiro, a regiao da Baıa da Ilha Grande acha-se quase inteiramente ligada ao complexo costeiro de idade suposta arqueana (Hasui et al., 1982), e estõ inserida proximo ao cinturao de montanhas que consiste em dois sistemas litorÚneos sub-paralelos conhecidos como Serra do Mar e Serra da Mantiqueira (Figura 2), onde a Ilha Grande e a Serra do Mar remanescem como testemunhos do retrocesso erosivo da Serra da Mantiqueira (Sperle, 1997; Almeida & Carneiro, 1998). A evoluc ao geologica desta regiao estõ relacionada a diferentes ciclos termo-tectÂnicos desde o Arqueano atÉ o Cretõceo Superior / Eoceno MÉ dio (Hasui, et al. 1984; Sperle, 1997). A õrea de estudo estõ inserida na provıncia da Mantiqueira que possui idade Arqueana e É composta de granito-gnaisse em sua maioria, possuindo tambÉ m xistos, quartzitos e dolomitos isolados (Figura 2). Nas õreas emersas adjacentes ` Baıa da Ilha Grande, existem metamorfitos de alto grau, em conjunto com corpos granıticos sin a pos-tectÂnicos, os quais predominam em mais de 90% da superfıcie (Von Sperling & Baltazar, 1983). Segundo Fernandes (2001) e Mahiques (1987), a Ilha Grande É ocupada quase que totalmente por rochas de foliac ao charnoquıtica. 3.3. Geomorfologia Regional 3.3.1. ç rea Emersa A regiao sudeste do Brasil É marcada por uma diferenc a fisiogrõfica visıvel. O norte do Estado de Sao Paulo É caracterizado por uma costa de emersao enquanto a parte sul do estado do Rio de Janeiro É caracterizada por uma costa de submersao relativa. O rebaixamento do sul do Rio de Janeiro e a sobre-elevac ao do norte de Sao Paulo podem ser observados atravÉ s da largura da plataforma continental e, em consequencia, pelo seu declive. Em frente ` Parati a isobata de 50 m encontra-se a 8 km da costa atual, ao contrõrio da regiao norte de Sao 20 Paulo, onde esta isobata encontra-se a uma distÚncia de aproximadamente 30 a 50 km da costa. Suguio & Martin (1978a e b), destacam que a transic ao entre a regiao norte de Sao Paulo e sul do Rio de Janeiro ocorre de forma suave, o que leva a crer que esta mudanc a morfologica parece ser controlada por uma flexura continental diferencial cujo eixo, por se localizar obliquamente ao litoral, teve como efeito a subsidencia, ou afogamento, do lado leste da õrea afetada, e emersao do lado oeste, esta ºltima com efeitos mais visıveis entre CananÉ ia Í Iguape e a Baixada Santista. Essas diferenc as entre as porc ües do litoral norte de Sao Paulo e sul do Rio de Janeiro geram caracterısticas fisiogrõficas de emersao e submersao relativas. Na õrea de estudo o setor litorÚneo se apresenta com caracterısticas fisiogrõficas de submersao, com o desenvolvimento de costües e praias estreitas (Fulfaro et al., 1974). A Baıa da Ilha Grande É caracterizada pela existencia de centenas de ilhas e parcÉ is, estando inserida em uma regiao distinta do resto do litoral brasileiro, com uma linha de costa ºnica no Brasil, bastante recortada, bordejada por um extenso domınio montanhoso, que estõ associado ` vertente sul da Serra do Mar, localmente chamada de Serra da Bocaina, em contato direto com o mar (Silva, 1999). Devido a este domınio escarpado, as encostas se apresentam de forma ıngreme, ricas em paredües rochosos e bastante recortadas, apresentando reduzidas planıcies costeiras (principalmente praias estreitas inseridas em baıas, enseadas e sacos), marcadas pela presenc a de pontües cristalinos que se projetam diretamente sobre o mar (Silveira, 1964; Xavier da Silva, 1973; Villwock, 1994; Dias, et al., 1990). A parte sul da Ilha Grande apresenta planıcies costeiras associadas ` dinÚmica sedimentar fluvial, lagunar e marinha com destaque para as praias Sul e do Leste (Amador, 1990), de Lopes Mendes e do Saco de Dois Rios. Os depositos sedimentares destas planıcies tambÉ m estao condicionados `s mudanc as relativas do nıvel do mar, sendo estes de idade Quaternõria, associados ` dinÚmica flºvio-marinha. 21 Figura 2 - Mapa geologico estrutural da regiao sudeste mostrando a Bacia de Santos e adjacencias, adaptado de Almeida (1967). 22 Os canais fluviais desta regiao sao controlados estruturalmente, trabalhos de foto-interpretac ao cedidas pela DHN (FAB 1978) e realizados por Dias et al (1990) em escala detalhada (1:40000), permitiram mapear fraturamentos bastante evidentes. Os mais notõveis seccionam inteiramente a Ilha Grande em duas direc ües bem nıtidas (NW-SE e NE-SW). Estes fraturamentos condicionaram a existencia dos principais rios da Ilha Grande (Pereque, Capivari e Dois Rios). Estes canais sao de pequena extensao, porÉ m com trechos retilıneos encaixados em vales apertados e profundos, estando normalmente associados `s pequenas planıcies costeiras (Von Sperling & Baltazar, 1983). Os rios de maior importÚncia na regiao costeira sao: Mambucaba, Bracuı, Jurujumirim, Japuıba e Jacuacanga (Figura 5). O desenvolvimento dos manguezais na regiao da Baıa da Ilha Grande estõ diretamente relacionado ` baixa incidencia de ondas e rios, tornando-se restritos a fundos de enseadas, sacos e canais de marÉ . Sendo assim, os depositos quaternõrios da õrea emersa estao associados a regiües proximas aos rios, de pequena competencia, que aumentam significativamente a carga sedimentar em É pocas de aumento pluviomÉ trico. Os sedimentos de idade Quaternõria tem uma distribuic ao espacial restrita na Baıa da Ilha Grande. Podem ser divididos em depositos coluvionares, aluvionares, fluvio-marinhos, de mangue (Figura 5) e cordües arenosos de praia (Silva, 1999). As poucas planıcies costeiras presentes nesta regiao estao concentradas na parte oeste da Baıa, onde se pode observar feic ües como cristas de praia. Os depositos de cristas de praia ocorrem em trechos do litoral mais expostos, onde a ac ao frontal das ondas oceÚnicas consegue penetrar na baıa, apos difrac ao nos pontais rochosos (Dias et al., 1990). 3.3.2. ç rea Submersa A Baıa da Ilha Grande consiste em um corpo semi-confinado de õgua salgada, devido a presenc a da Ilha Grande. Estõ separada do continente por um 23 marcante estreitamento e uma grande depressao batimÉ trica (Canal Central) entre a Ilha Grande e o continente. Segundo Dias et al (1990), a Baıa possui diversas feic ües marcantes em seu relevo submarino, entre eles um banco arenoso com forma circular localizado na barra oeste da Baıa e diversos canais naturais e artificiais ao longo de toda a regiao. Estes canais artificiais foram dragados para possibilitar o acesso ao terminal petrolıfero da Petrobrõs e tambÉ m para o porto localizado no interior da Baıa de Sepetiba. As profundidades na parte externa da Ilha Grande estao em torno de 40 metros, aprofundando de forma suave em direc ao ` quebra da plataforma. Segundo Zembruski (1979), a plataforma na altura da Ilha Grande, tem largura de cerca de 90 quilÂmetros e apresenta a quebra em uma profundidade de 140 metros. A divisao fisiogrõfica da Baıa da Ilha Grande foi proposta por Mahiques (1987), e foi dividida em: Porc ao Oeste, Porc ao Leste e Canal Central (Figura 3). AtravÉ s de observac ües do mapa batimÉ trico (Dias et al., 1990), podemos caracterizar as tres õreas supracitadas quanto `s suas diferenc as (Figura 5). A Porc ao Oeste da Baıa da Ilha Grande É mais profunda, tendo profundidades de 20 a 30 metros, enquanto a Porc ao Leste apresenta de 10 a 25 metros. O Canal Central, localizado entre o continente e a Ilha Grande, apresenta as maiores profundidades do interior da Baıa, superiores a 25 metros, podendo chegar localmente atÉ a 55 metros. Dentro desta divisao fisiogrõfica proposta por Mahiques (1987), podemos observar que na regiao denominada de Canal Central, podemos destacar a regiao onde se encontra a maior depressao batimÉ trica. Esta depressao É alongada na direc ao W-E e corresponde ao Eixo do Canal Central Central (Figura 4). 24 Figura 3 - Divisao fisiogrõfica proposta por Mahiques (1987), mostrando a porc ao leste, oeste e o canal central onde foi realizado o presente estudo. Mahiques et al (1989), descreveram estas estruturas erosivas ao longo da costa sudeste brasileira. Estas depressües isoladas sao encontradas em regiües onde ocorrem estreitamentos causados por pontües cristalinos. Na Baıa da Ilha Grande o estreitamento É formado entre a Ilha Grande e o continente. Ponc ano (1976) e Mahiques et al (1989), consideram a existencia de uma rede de drenagem que existiu durante o mõximo regressivo no Pleistoceno Superior, que tinha sua origem na Baıa de Sepetiba passando pelo canal central e depois em direc ao ` plataforma interna. Durante a transgressao Holocenica, o aumento progressivo do nıvel do mar provocou a passagem da õgua da regiao mais profunda para a regiao mais rasa, causando assim a erosao desta regiao (Mahiques et al, 1989). Este processo teria ocorrido quando o nıvel do mar se apresentava a 25m abaixo do atual, continuando atÉ o mõximo transgressivo hõ 5100 anos A.P quando o nıvel do mar atingiu 4 m acima do atual. 25 Figura 4 Í Mapa mostrando a localizac ao do Eixo do Canal Central Central. Adaptado de Dias et al. (1990) 26 Figura 5 - Mapa batimÉ trico detalhado da Baıa da Ilha Grande e Zona Costeira Adjacente (escala original de 1:80000; Dias et al., 1990). 27 3.4. Parámetros Oceanogríficos De um modo geral a circulac ao ao longo da costa brasileira ainda É pouco conhecida, devido ` escassez de dados contınuos, o que impossibilita um entendimento mais preciso dos processos hidrodinÚmicos. Na Baıa da Ilha Grande esta realidade nao É diferente, existindo apenas alguns trabalhos que tentam, de forma restrita, descrever a hidrodinÚmica local. Estes trabalhos em sua totalidade apresentam dados pontuais e de curta durac ao de tempo, dificultando um perfeito entendimento dos processos que determinam a hidrodinÚmica da Baıa da Ilha Grande. Segundo Signorini (1980a e b), a Baıa da Ilha Grande É um sistema estuarino parcialmente misturado, onde a baıa se conecta com o oceano atravÉ s de seus extremos leste e oeste, e o aporte de õgua doce É oriundo da Baıa de Sepetiba. Segundo Tommasi (1972a e b), Miranda et al (1977); Ikeda (1977) e Ikeda & Stevenson (1980), a variac ao de salinidade e temperatura da Baıa de Sepetiba em direc ao ` Baıa da Ilha Grande mostra que a entrada de õgua doce na Baıa da Ilha Grande provÉ m da Baıa de Sepetiba. Segundo Signorini (1980a e b) a circulac ao do sistema estuarino formado pelas duas baıas É resultante de efeitos de marÉ , ventos e diferenc as de densidade. No aspecto geral, o contato entre a õgua doce e a oceÚnica que se misturam sob o efeito das marÉ s, gera um movimento no sentido horõrio, quase estõtico em torno da Ilha Grande, com velocidades em torno de 10 cm/s atribuıdas a diferenc as de densidade. Ikeda & Stevenson (1980), confirmam o giro no sentido horõrio na corrente de fundo da Baıa da Ilha Grande, jõ descrito anteriormente por Signorini (1980a e b). As correntes de fundo encontradas por estes autores penetram na Baıa da Ilha Grande pela porc ao Oeste com 6,1 cm/s, passam pelo Canal Central com 16,1 cm/s (canal) e saem em direc ao ao oceano pela Porc ao Leste com velocidades de 28 5 cm/s. Resumidamente a circulac ao de fundo no interior da Baıa da Ilha Grande tem sentido horõrio e É devida ao gradiente de pressao gerado pelas diferenc as de densidade, causadas pela mistura de õguas marinhas e continentais oriundas da Baıa de Sepetiba. Segundo Melges de Figueiredo et al. (1991), uma partıcula em suspensao levaria 7 dias ou 14 ciclos de marÉ s para ir da entrada oeste ` entrada leste em situac ües favorõveis. Segundo Signorini (1980a e b) o transporte absoluto causado pelos ventos (70’ e 250’) É de 10.920 m3/s para oeste e de 10.960 m3/s para leste. A resultante deste transporte, portanto, É de apenas 40 m3/s para leste. Este mesmo autor ainda destaca a pequena influencia das marÉ s no processo de transporte. A entrada da onda de marÉ pelos dois extremos (leste e oeste) da Baıa da Ilha Grande causaria um encontro das mesmas no Canal Central. Este encontro de ondas causaria um cancelamento em sua propagac ao. Segundo Mahiques (1987) e Melges de Figueiredo et al. (1991), foram encontradas no canal central, correntes de fundo muito baixas (mÉ dia de 2,3 cm/s) implicando em um transporte insignificante de partıculas de fundo. 3.5. Cobertura Sedimentar A distribuic ao sedimentar da Baıa da Ilha Grande ocorre de forma bastante heterogenea, mostrando que a sua hidrodinÚmica É bastante complexa. De uma maneira geral podemos dizer que na Porc ao Leste (mais rasa) se concentram areias mÉ dias a grossas. Na Porc ao Oeste (mais profunda), podem ser encontradas areias finas, tıpicas de plataforma continental e caracterısticas da ºltima transgressao. No Canal Central se encontram as maiores concentrac ües de lama, que correspondem `s õreas mais profundas e, teoricamente, de menor energia desta regiao (Mahiques, 1987) (Figura 6). Estudos anteriores mostram que ocorreram diferenc as marcantes nos processos hidrodinÚmicos que atuam nos tres compartimentos da Baıa (Signorini, 1980b; Mahiques, 1987; Melges de 29 Fihueiredo et al., 1991). Outra caracterıstica marcante É que possivelmente nao ocorrem trocas sedimentares entre as Porc ües Leste e Oeste (Signorini 1980a e b). 3.5.1. Porcao Leste A Porc ao Leste É composta basicamente de sedimentos com predominÚncia de areias mÉ dias a grossas. Texturalmente estas areias sao imaturas, com selecionamento moderado (Mahiques, 1987; Dias et al., 1990). Estes sedimentos possuem indıcios de exposic ao subaÉ rea durante a regressao do Pleistoceno Superior, o que foi constatado por Mahiques (1987), atravÉ s da identificac ao de limonitizac ao em quartzo, foraminıferos e moluscos. A ausencia de lamas nesta regiao pode estar associada ` presenc a de fortes correntes que impediriam a deposic ao de sedimentos mais finos. Esta hipotese É corroborada pelos trabalhos de Tommasi (1972a e b) que sugerem a presenc a de fortes correntes na regiao devido ` ausencia de briozoõrios, organismos que nao sao capazes de fixar-se no substrato em situac ües de fortes correntes. 3.5.2. Canal Central Esta regiao É composta basicamente por lamas com mais de 50% de argila e silte, que se estendem em direc ao oeste com um contato gradativo com areias finas Mahiques (1987). Jõ na porc ao leste o contato de frac ües finas com as frac ües mais grossas se dõ de forma abrupta, proximo ` enseada de Abraao, (Mahiques, 1987; Dias, 1990; Ceccopieri, 2001). Os sedimentos do canal central apresentam baixo grau de selec ao, e condic ües redutoras que indicam baixa movimentac ao do fundo (Mahiques, 1987). Corroborando com as informac ües sedimentologicas, estudos das correntes na regiao do canal central indicaram a presenc a de correntes de fundo no sentido horõrio e com baixas velocidades (Ikeda, 1977; Ikeda e Stevenson, 1980; Ikeda et al. 1989). 30 3.5.3. Porcao Oeste Esta regiao É composta por areias muito finas e imaturas que indicam a baixa condic ao de retrabalhamento. Estes sedimentos tem caracterısticas similares aos encontrados na plataforma continental interna, o que indica o transporte de sedimentos em direc ao ao interior da Baıa da Ilha Grande, sendo denominados de areias transgressivas (Mahiques, 1987) 31 Figura 6 - Mapa faciologico da õrea de estudo mostrando a distribuic ao faciologica de acordo com o diÚmetro mÉ dio, adaptado de Mahiques (1987). 32 3.6. Variacao Relativa do Nıvel do Mar A variac ao relativa do nıvel do mar É resultado da interac ao de variac ües reais do nıvel marinho (eustasia) e das modificac ües do nıvel dos continentes (tectonismo e isostasia). Por isso as pesquisas realizadas neste campo do conhecimento sempre determinam as variac ües relativas e nao as absolutas. A partir de 1974, os estudos de variac ües relativas do nıvel do mar (VRNM) foram aprofundados nos estados de Sao Paulo e sul do Rio de Janeiro (Martin & Suguio, 1975; 1976b; 1978; Suguio & Martin 1976a; 1978a; 1978b; 1982a; 1982b; Suguio et al. 1980; “ ngulo & Lessa, 1997) e na Bahia, Sergipe e Alagoas (Bittencourt et al. 1979a; 1979b, 1982). Desde 7.000 anos A. P. podemos destacar dois eventos bem marcados e muito importantes no estabelecimento das feic ües sedimentares de maior representatividade na Planıcie costeira, um deles hõ 5100 anos A.P e o outro 2500 anos A.P. Jõ no perıodo de 2.500 anos A.P. atÉ agora, pode-se afirmar que, devido ` ausencia de fontes terrıgenas significativas na regiao sul e sudeste da costa brasileira (Mahiques, 1987), os sedimentos modernos ficam restritos a porc ao proximal da costa. Segundo Mahiques (1987), nas regiües proximas ` desembocadura dos rios e õreas semifechadas predominam os sedimentos pelıticos. No setor situado entre Angra dos Reis e Parati, Martin & Suguio (1978) reconstruıram antigas posic ües do NRM a partir de datac ües de C14 em tubos de foraminıferos, vermetıdeos e incrustac ües de ostras feitas por Curray & Laborel (in Martin & Suguio., 1978). Estas datac ües indicam a existencia de dois nıveis mõximos neste perıodo. O primeiro de cerca de 4,8m, ocorreu ao redor de 5.200 anos A.P., e o segundo um pouco superior a 3m, ocorreu entre 3.650 e 3.450 anos A.P, (Martin & Suguio, 1978; Suguio & Martin, 1978) (Figura 7). 33 Figura 7 - Curva de variac ao do nıvel relativo do mar nos ºltimos 6.000 anos para a regiao de Angra dos reis / RJ, modificada de Martin & Suguio (1978). 3.6.1. Evolucao Sedimentar da Baıa da Ilha Grande nos U ltimos 18.000 Anos, segundo Mahiques (1987). Segundo este autor sao identificados cinco eventos de destaque na Baıa da Ilha Grande ao longo dos ºltimos 18.000 anos A.P., sendo estes eventos responsõveis pela evoluc ao sedimentar da õrea. O primeiro evento relatado ocorreu hõ aproximadamente 18.000 anos A.P., quando a linha de costa se encontrava hõ aproximadamente 130 metros abaixo do nıvel atual, e portanto o fundo de toda a regiao da Baıa da Ilha Grande encontrava-se totalmente emerso. Na Porc ao Leste desenvolvia-se uma extensa planıcie costeira, constituıda por sedimentos grossos e formada durante o processo regressivo. A principal rede de drenagem desta regiao era proveniente da atual Baıa de Sepetiba. O trajeto desta drenagem estava condicionado pelo alinhamento estrutural das feic ües na õrea, logo, esta atravessava a Porc ao Leste da Ilha, dirigindo-se atravÉ s do Canal Central em direc ao a Porc ao Oeste, onde sofria uma inflexao para sul, dirigindo-se para a plataforma continental. O segundo evento ocorreu entre 11.000-10.000 anos A.P., É poca em que a linha de costa se encontrava hõ cerca de 45 metros abaixo do nıvel do mar atual. Com isso a Porc ao Oeste da Baıa da Ilha Grande encontrava-se parcialmente submersa, o que acabou por interromper o fluxo de drenagem anteriormente descrito. Com o contınuo afogamento da rede de drenagem, este processo permitiu o aporte de areias transgressivas para o interior da Baıa da Ilha Grande, 34 e devido ao desnıvel encontrado na parte leste (um alto), esta se encontrava emersa. O terceiro evento ocorreu hõ 8.000 anos A.P. quando o nıvel do mar encontrava-se de 20 a 25 metros abaixo do atual. Com esse evento iniciou-se o processo de submersao da Porc ao Leste da Baıa da Ilha Grande. Segundo Mahiques, (1987), esta õrea nao foi coberta com sedimentos transgressivos, condicionada pelas caracterısticas fisiogrõficas e por processos dinÚmicos diferenciados com relac ao ao evento anterior. E exatamente nesta É poca que comec a a erosao no Canal Central, gerando a depressao existente no mesmo. Este fenÂmeno ocorreu atÉ o mõximo da transgressao Holocenica, hõ cerca de 5.100 anos A.P. Este perıodo de 10.000 atÉ 5.100 anos A.P. É caracterizado por uma subida do nıvel do mar mais acelerada em relac ao ao perıodo anterior (18.000 a 10.000 anos AP.). O quarto evento ocorrido hõ 5.100 anos A.P. É caracterizado pelo mõximo da transgressao Holocenica, onde o nıvel do mar encontrava-se cerca de 4,8 metros acima do nıvel atual, cobrindo as õreas onde hoje se encontram as planıcies costeiras. Nesta É poca inicia-se a deposic ao de sedimentos pelıticos nas regiües mais abrigadas e tambÉ m no Canal Central (Mahiques; 1987). O quinto evento representa os ºltimos 2.500 anos, É poca em que se estabeleceu um nıvel do mar proximo ao de hoje. Com isso ocorre uma estabilidade da linha de costa que se desenvolve com uma configurac ao semelhante ` presente. Devido ` carencia de aporte sedimentar ou a nao deposic ao na Porc ao Leste da Baıa da Ilha Grande, ocorre a manutenc ao da superfıcie relıquia. Esta regiao É caracterizada por um equilıbrio sedimentar, nao ocorrendo modificac ües significativas ao longo do tempo. Embora a Porc ao Oeste tambÉ m seja carente de um aporte sedimentar significativo, nesta regiao continuou o processo de agregac ao de lamas e areias transgressivas em um ambiente de baixa energia. 35 No Canal Central manteve-se a deposic ao de sedimentos pelıticos ocasionado pelo encontro de frentes de marÉ provenientes das porc ües leste e oeste (Mahiques; 1987). 36 4. METODOLOGIA / TRATAMENTO DOS DADOS A descric ao resumida da metodologia pode ser observada no diagrama abaixo: Digitalizac ao do mapa base em escala 1:80000 Planejamento das linhas de perfilagem geofısica 1’Levantamento (Perfis com perfilador de subfundo 7,0 kHz) Interpretac ao dos registros de 7,0 kHz Digitalizac ao das interpretac ües Descric ao dos registros quanto aos tipos de ecocarõter Planejamento dos pontos de testemunhagem 2’Levantamento (Testemunhagem) Abertura e anõlise dos testemunhos Integrac ao dos dados de perfilagem e testemunhagem 37 4.1. Digitalizacao do mapa base Para a realizac ao deste trabalho, inicialmente foram digitalizadas todas as isobatas delimitadas no Mapa Geologico/Geomorfologico da Baıa da Ilha Grande e Zona Costeira Adjacente (escala de 1:80000; Dias et al., 1990), em intervalos de 1m (Figura 5). A parte emersa deste mapa foi elaborado atravÉ s da fotointerpretac ao a partir de fotografias aÉ reas em escala de 1:40000 cedidas pela DHN (FAB 1978), e que permitiu reconstituir de forma detalhada o relevo do sistema cristalino e os limites das planıcies sedimentares costeiras alÉ m da rede de drenagem e manguezais associados. A representac ao da batimetria foi feita atravÉ s da interpretac ao de 30 ”Folhas de bordo„ cedidas pela DHN, que em seguida foram reduzidas fotograficamente para a mesma escala de 1:80000. Sobre este mapa base, foram incluıdas informac ües sobre faciologia da õrea submersa reunindo todos os dados disponıveis sobre amostras existentes em diversos bancos de dados, resultando em um mapa faciologico (Dias et al., 1990) (Figura 8). AlÉ m desse mapa batimÉ trico e faciologico tambÉ m foram utilizadas informac ües geologicas e estruturais oriundas do mapa do trabalho de Fernandes (2001) (Figura 9). Estas informac ües foram transformadas em arquivos ASCII e XYZ e geoprocessadas com o auxılio do sistema de programas Geosoft, na finalidade de auxiliar no planejamento deste trabalho. 38 Figura 8 ÍEsboc o do mapa faciologico adaptado de Dias et al. (1990). 39 Figura 9 - Mapa geologico da regiao da Baıa da Ilha Grande, Fernandes (2001). 40 4.2. Perfilagem Sısmica Os dados analisados neste trabalho foram provenientes de dois levantamentos de campo, um com perfilagem geofısica e outro com testemunhador. Com a finalidade de localizar e interpretar as estruturas do embasamento, as linhas de sondagem foram realizadas na direc ao NW-SE, perpendicularmente ` orientac ao das falhas mapeadas no continente, que segundo o mapa geologico da regiao tem orientac ao NE-SW em geral (CPRM, 1974; CPRM/DRM, 1983a e b). As principais falhas mapeadas na Ilha Grande por Fernandes (2001) estao relacionadas na Figura 9 No primeiro levantamento foram utilizados, um perfilador de subfundo 3,5 Í 7,0 kHz modelo RTT 1000A da Raytheon e um ecobatımetro digital modelo Digitrace 200 kHz. O posicionamento foi obtido atravÉ s de um DGPS modelo Ashtech G12 equipado com um rõdio de transmissao e recepc ao da Pacific Crest. Durante a realizac ao dos perfis a embarcac ao manteve-se com velocidade aproximada de 6 nos. As regulagens do perfilador de subfundo, nao foram modificadas ao longo do levantamento para que pudessem ser feitas comparac ües nas respostas acºsticas dos registros. 4.3. Interpretacao dos Registros, digitalizacao e descricao dos tipos de ecocaríter Os perfis do perfilador de subfundo foram interpretados, sendo o objetivo principal a identificac ao da estratigrafia e mapeamento do embasamento rochoso e dos diferentes tipos de ecocarõter. Esta identificac ao foi realizada com base nos tipos de ecocarõter encontrados nos registros. Estas diferentes tonalidades sao resultantes da mudanc a de impedÚncia acºstica nos sedimentos de diferentes composic ües, jõ que a impedÚncia acºstica É definida como o produto da densidade do material e da velocidade da onda compressional acºstica (Sylwester, 1981). 41 Todos os tipos de eco foram interpretados em plõstico do tipo poliÉ ster e posteriormente digitalizados em Autocad 14, sendo o eixo x (horas) e o eixo y (profundidade). Apos esta interpretac ao e digitalizac ao foi feita uma descric ao dos refletores quanto ao seu carõter acºstico. (Figura 10). Uma observac ao importante É que nao foram feitas correc ües de velocidade apos o levantamento, portanto nenhuma escala vertical deve ser considerada para medidas precisas abaixo do fundo marinho. As escalas verticais utilizadas em todas as figuras foram obtidas atravÉ s da escala do registro do perfilador, onde foram utilizadas velocidades de propagac ao da onda sısmica de 1500 m/s. 4.4. Testemunhos O planejamento, resultando na escolha dos pontos de testemunhagem foi feito baseado nos perfis sısmicos, em locais onde foi possıvel identificar diferentes tipos de ecocarõter, e onde a espessura sedimentar fosse menor, na tentativa de se ter uma amostragem atÉ o embasamento. (Figura 11). No segundo levantamento foram realizados tres testemunhos na õrea de estudo (Tabela 1), com o auxılio de um testemunhador a pistao operado por mergulhadores. Este testemunhador possibilitou coletar uma coluna de atÉ aproximadamente cinco metros de sedimentos, variando conforme as caracterısticas do substrato amostrado. Tabela 1- Tabela mostrando as localizac ües dos testemunhos (Datum Corrego Alegre). Testemunho Latitude UTM Longitude UTM Profundidade T1 -23’ 05Õ38.7ÕÕ N 7445779 -44’ 09Õ03.1ÕÕ E 586967 20 m T2 -23’ 04Õ53.7ÕÕ N 7447192 -44’ 12Õ02.4ÕÕ E 581872 20 m T3 -23’ 06Õ26.2ÕÕ N 7444333 -44’ 10Õ36ÕÕ E 584316 17 m Apos a coleta os testemunhos foram lacrados para evitar perdas e mantidos em laboratorio atÉ a realizac ao das anõlises. 42 Figura 10 - Procedimentos adotados na interpretac ao dos registros de perfilador de subfundo. A) mostra o registro do perfilador de subfundo, B) Identificac ao dos refletores sısmicos, C) identificac ao dos tipos de ecocarõter e confecc ao das figuras. 43 Figura 11 - Exemplo de um ponto escolhido para realizac ao de testemunho. O ponto apresenta o embasamento raso e possui tres tipos de ecocarõter distintos. 4.4.1. Abertura e Anílise dos Testemunhos O procedimento adotado para abertura e anõlise dos testemunhos seguiu uma rotina baseada nas Normas de Controle de Qualidade para o Processamento de Testemunhos Inconsolidados (Figueiredo, 1990). Os testemunhos foram separados em sec ües de 1 metro para facilitar o seu manuseio. Apos a marcac ao do tubo de PVC foi realizada a sua abertura por meio de uma serra circular, separando o tubo longitudinalmente em duas faces. Uma dessas faces foi fotografada, radiografada e descrita em termos de cor, granulometria, estruturas sedimentares e constituintes maiores (i.e. fragmentos de 44 conchas, pedac os de madeira). A caracterizac ao da cor dos sedimentos foi feita atravÉ s de comparac ao com as tabelas de cores encontradas no ”Rock-color Chart„elaborado pela ”Geological Society of America„(1984). A outra face foi utilizada para amostragem de material para anõlise granulomÉ trica, de teor de õgua e de carbonato biodetrıtico. Este procedimento foi adotado para todos os testemunhos, sendo coletada uma sub-amostra de 3 cm, a cada intervalo de 10 cm. Desta forma, cada amostra foi separada em tres partes, sendo uma para anõlise granulomÉ trica, uma para anõlise de porcentagem de õgua e a outra para anõlise de carbonato biodetrıtico. A ºnica excec ao a este tratamento foi o testemunho T1 que teve uma face amostrada para anõlise de granulometria, carbonato biodetrıtico e a outra amostrada a cada 3cm, com a finalidade de realizar datac ao por Pb210. As faces nao amostradas foram ensacadas e identificadas, permanecendo guardadas para futuras anõlises. 4.4.2. Granulometria A anõlise granulomÉ trica nao incluiu a eliminac ao prÉ via de carbonato das amostras. No presente trabalho a anõlise do teor de carbonato foi realizada em uma frac ao separada de cada amostra, considerando que a intenc ao É comparar os resultados da granulometria com os diferentes padrües de ecocarõter encontrados pelo perfilador de subfundo. O teor de carbonato biodetrıtico, alÉ m do tamanho dos graos de sedimento, pode interferir no padrao do ecocarõter. A anõlise granulomÉ trica foi realizada no contador de partıculas Malvern, no Laboratorio de Particulados em Suspensao (PCQ-COPPE) da UFRJ. Este mÉ todo tem a grande vantagem de possibilitar a anõlise de muitas amostras de sedimentos da frac ao fina em curto intervalo de tempo. Uma limitac ao do mÉ todo É que a leitura no equipamento so pode ser realizada em sedimentos que tenham granulometria inferior a 0,5 micra, de forma que em alguns casos É necessõria a separac ao da porc ao mais grossa atravÉ s de peneiramento. Considerando que as 45 amostras de sedimento do presente trabalho nao continham material com granulometria superior a este limite, este procedimento tornou-se dispensõvel. O procedimento adotado nas anõlises foi o mesmo adotado pelo PCQCOPPE e É descrito a seguir: Um bÉ quer preenchido com 400 ml de õgua destilada e 100 ml de dispersante previamente preparado (NaOH) É colocado no equipamento a fim de calibrõ-lo, representando o branco. Apos a calibragem dos sensores adiciona-se uma amostra de 10 ml (sedimento a ser analisado diluıdo em õgua destilada), e realiza-se a leitura. Esta leitura É repetida cinco vezes para se ter certeza de que os dados finais estejam homogeneos, caso contrõrio É necessõrio que se refac a a leitura. Apos a leitura sao realizadas tres lavagens do equipamento, sendo a primeira com õgua normal e as outras duas com õgua destilada. Apos as lavagens pode-se realizar outra anõlise. Os dados de cada uma das amostras (porcentagem volumÉ trica em cada classe de tamanho e percentil 50) foram obtidos da planilha fornecida pelo Malvern. Estes dados foram utilizados para classificar o sedimento segundo Shepard & Moore (1954) e Wentworth (1922) e Larsonneur (1982), para a confecc ao de grõficos e tabelas da variac ao da porcentagem granulomÉ trica. Foram feitos grõficos com a mediana em relac ao ` profundidade do testemunho e da distribuic ao de frequencia (porcentagem volumÉ trica) nas classes granulomÉ tricas. 46 O procedimento encontra-se resumido no fluxograma a seguir: BÉ quer (400 ml H2O destilada+100 ml de dispersante NaOH) Calibragem (Branco) 10 ml amostra 5 Leituras Leituras Homogeneas Leituras Heterogeneas 3 Lavagens 4.4.3. Teor de ç gua e Carbonato Biodetrıtico Com a finalidade de se obter a porcentagem de õgua ao longo dos testemunhos, as amostras coletadas foram pesadas, secas em estufa atÉ eliminac ao completa da õgua, e novamente pesadas. A diferenc a entre o peso final e o peso inicial, expressa em peso por cento (Wt), resultou no teor de õgua das amostras. 47 Para cõlculo do teor de õgua foi usada a formula: æ Mu - Ms ö Wt = ç ÷ * 100 % Ms è ø Wt - Teor de õgua em peso por cento Mu ÍAmostra ºmida Ms Í Amostra seca Para a quantificac ao dos teores de carbonato biodetrıtico, foram estrategicamente escolhidas amostras ao longo dos testemunhos, nos pontos de mudanc as significativas na textura dos sedimentos. Inicialmente cada uma das amostras foi seca em estufa a 60’C, e pesada. A cada uma das amostras foi adicionado õcido clorıdrico 30% atÉ que nao houvesse mais reac ao entre o carbonato biodetrıtico e o õcido (liberac ao de gõs). Apos este procedimento as amostras foram lavadas repetidamente atÉ a total eliminac ao do material dissolvido na õgua (õcido clorıdrico + carbonato biodetrıtico). A frac ao restante (insolºvel) foi seca em estufa a 60’C, e novamente e pesada. A diferenc a entre o peso inicial e o final possibilitou a realizac ao do cõlculo de porcentagem em peso do carbonato biodetrıtico. A classificac ao dos sedimentos segundo o conteºdo de carbonato biodetrıtico foi feita de acordo com a proposta por Larsonneur et al. (1982). Com os dados de porcentagem de õgua e de carbonato biodetrıtico foram confeccionados grõficos com a variac ao destes teores ao longo dos testemunhos que serao abordados posteriormente. 4.4.4. Datacao por 210Pb A utilizac ao de radionºclıdeos na identificac ao geocronologica É uma ferramenta amplamente utilizada. O material amostrado foi devidamente acondicionado e enviado para o IO-USP, aos cuidados do Prof. Moyses Tessler, onde foram feitas as anõlises de laboratorio. 48 Isotopos sao õtomos que possuem o mesmo nºmero de protons e diferentes nºmeros de massa atÂmica. Alguns nuclıdeos tem excesso de massa e sao instõveis ou radioativos o que significa que a qualquer instante este nuclıdeo pode se transformar espontaneamente em um outro nuclıdeo. Este processo É chamado de transmutac ao radioativa, e o tempo requerido para o decaimento de exatamente metade do nºmero original deste nuclıdeo É denominado de tempo de meia-vida (t1/2) (Faure, 1986, Ivanovich 1992). Os nuclıdeos 238 U, 235 Ue 232 Th dao origem a tres sÉ ries de decaimento radioativos distintas de ocorrencia natural, originando outros nuclıdeos radioativos de decaimento alfa ou beta. Um dos isotopos da sÉ rie do produz o 222 238 UÉ o 226 Ra (com tempo de meia-vida de 1602 anos) que Rn (tempo de meia-vida de 3,8 dias) que por ser um gõs nobre É parcialmente liberado, atravÉ s de fissuras e fraturas nas rochas onde se formou, para a atmosfera onde decai, atravÉ s de sucessivas transformac ües, para o chumbo-210 (tempo de meia-vida de 22,26 anos) o qual atinge a superfıcie dos solos lagos e oceanos pela precipitac ao atmosfÉ rica. O chumbo-210, que atinge os ambientes aquõticos, É rapidamente absorvido pelo material particulado, depositando-se no fundo. A atividade deste isotopo apresenta um decrÉ scimo com a profundidade dentro da coluna do sedimento, e o gradiente deste decrÉ scimo fornece informac ües sobre as taxas de acumulac ao dos sedimentos (El Daoushy 1988, Benninger, 1978; Appleby & Oldfield, 1992). O 210Pb tem um tempo de residencia na atmosfera de aproximadamente 10 dias e, devido ` proveniencia atmosfÉ rica É comum denominõ-lo de chumbo nao suportado ou em excesso. O chumbo 210, gerado pelo decaimento do 226 Ra in situ É denominado de suportado. Võrios mÉ todos analıticos tem sido usados para a determinac ao do excesso da atividade de 210 Pb, dos quais destaca-se a medida por espectrometria gama (Goldbred & Kuehl, 1998; Godoy et al., 1998), e a medida por espectrometria alfa (Joshi, 1989 apud Simües Filho, 1993; Flynn, 1968; Kuehl et al., 1982). O chumbo-210 em excesso É utilizado para datac ao de sedimentos, tendo se mostrado uma ferramenta importante na avaliac ao do efeito antropogenico em 49 relac ao aos processos diagenÉ ticos naturais (Robbins & Edgiton, 1975). Este radionuclıdeo em geral pode ser usado para caracterizar processos sedimentares ocorridos nos ºltimos 100 anos (Sharma et al., 1987). 210 Pb pode ser determinado por um mÉ todo instrumental por meio da emissao de seus raios gama (47 keV). Para a detecc ao foi utilizado um detector de germÚnio hiper-puro, tipo GMX 25190P, analisador multicanal SPECTRUM MASTERTM, modelo 92X-II, da EG&G/ORTEC, acoplados a um microcomputador, onde o programa de aquisic ao coleta os dados atravÉ s de uma placa de 8192 canais. Este espectrÂmetro de raios gama apresenta boa sensibilidade ` radiac ao gama de baixa energia, sendo adequado para a anõlise de 210 Pb. A taxa de sedimentac ao foi calculada pela Equac ao 1: S= -l×D C ln Co (1) em que, S É a taxa de sedimentac ao em cm.ano-1; CPb-210 É a contagem do 210 Pb nao suportado (”unsupported)„ na base do testemunho; CoPb-210 É a contagem do 210 Pb nao suportado (”unsupported„) no topo do testemunho; l É a constante de decaimento radioativo do Pb-210 igual a 0,31076 ano-1; D É distÚncia entre o topo e o estrato medido, em centımetros. 50 5. RESULTADOS 5.1. Descricao dos Perfıs Foram realizados no total, quatro perfis no sentido NW-SE, perpendicular ` direc ao de estruturas do embasamento, totalizando aproximadamente 50 km de linhas sısmicas. (Figura 12). Os registros interpretados foram denominados de perfil 1;2 ;3 e 4, sendo o 1’localizado na parte mais profunda do canal (Eixo do Canal Central Central) e o quarto mais a leste paralelamente aos outros. Em todos os perfis o embasamento apresentou-se raso e aflorante em diversos pontos. Os afloramentos sao facilmente identificados pela forma mais aguda dos refletores. Na regiao do Eixo do Canal Central Central o embasamento apresentou-se mais profundo. Neste estudo foram identificadas oito diferentes tipos de ecocarõter (Figura 13). Tipo 1 Í possui ecocarõter transparente, geralmente localizada logo acima do embasamento e encontra-se presente nas partes mais rasas dos perfis 2, 3 e 4 e ausente em todo o perfil 1. Tipo 2 Í tem ecocarõter escuro e homogeneo geralmente localizado acima do Tipo 1. Esta ausente apenas no perfil 1. Tipo 3 Í tem ecocarõter transparente e É pouco espesso em relac ao aos demais tipos de eco. Geralmente estõ sobreposto ao Tipo 2. Estõ ausente apenas no perfil 1. Tipo 4 Í possui ecocarõter intermediõrio e geralmente estõ associado a regiao mais profunda do Canal Central e suas proximidades (profundidades superiores a 25 metros). Geralmente estõ localizada sobre o embasamento. Este 51 ecocarõter intermediõrio estõ associado ao tom de cinza que estõ entre o transparente e o escuro, sendo denominado de intermediõrio. Tipo 5 Í possui ecocarõter transparente e estõ restrito ao perfil 2, entre os afloramentos I e J. Tipo 6 Í possui ecocarõter escuro e estõ restrito ao perfil 2, entre os afloramentos I e J. Tipo 7 Í ecocarõter escuro e forte. Trata-se de um refletor superficial forte sem penetrac ao do sinal (final do perfil 4), onde ocorrem mºltiplas. Sua forma É mais suave do que a do embasamento, motivo pelo qual este refletor nao foi interpretado como sendo o embasamento. Sua ocorrencia estõ restrita ao perfil 4. Tipo 8 Í apresenta ecocarõter caotico, sem refletores bem definidos, com manchas claras em seu interior, aparentando ser composto de material heterogeneo. Estõ restrito ao perfil 4, nas depressües mais profundas do embasamento, entre os afloramentos R e S. Em todos os perfis a camada sedimentar É composta pela alternÚncia de ecocarõteres claro e escuro, exceto na parte mais profunda do canal central e õreas adjacentes (Eixo do Canal Central Central), onde É composto por um ecocarõter intermediõrio (Tipo 4). 52 Figura 12 - Mapa batimÉ trico e de navegac ao dos perfis Adaptado de Dias et al. (1990). 53 Figura 13Í Diferentes tipos de eco interpretados nos registros de perfilador, exemplos de trechos dos registros. 54 5.1.1. Perfil 1 O perfil 1 tem aproximadamente 3,8 km e cruza a porc ao mais profunda da Baıa da Ilha Grande que estõ localizada no Eixo do Canal Central, entre a Ilha dos Macacos e o TEBIG (Figura 14). Os depositos sedimentares ao longo de todo o perfil se apresentam nas partes mais profundas, entre os afloramentos e nao ultrapassam 5m de espessura. A camada sedimentar, presente em alguns trechos do perfil, É de difıcil interpretac ao devido ` perda de resoluc ao do equipamento com o aumento da profundidade, porÉ m, nao ultrapassam 5m de espessura. Entre a extremidade do perfil, localizada proximo ao continente, e o afloramento A, a penetrac ao do sinal acºstico nao foi suficiente para a obtenc ao de uma imagem de sub-superfıcie (Figura 14). Apesar de, na õrea do Eixo do Canal Central, o embasamento estar situado em uma maior profundidade, este foi possıvel de ser interpretado em quase todos os outros trechos dos registros, jõ que se mostrou raso nas demais õreas. Na parte central do perfil (entre os afloramentos A e C) o embasamento rochoso apresenta-se praticamente aflorante, com uma fina camada de aproximadamente 2m de sedimentos localizados entre os afloramentos (Figura 14). Na extremidade do perfil localizada proximo ` Ilha Grande (apos o afloramento C) estõ localizada a ºnica sequencia sedimentar do registro possıvel de ser mensurada com maior precisao (Tipo 4). Este perfil, juntamente com o inıcio do perfil 2, sao os ºnicos onde podem ser observadas a existencia de grandes desnıveis em forma de escarpas nos afloramentos A, B e C. Estas estruturas podem indicar um condicionamento estrutural existente nesta regiao onde as direc ües destas escarpas podem ser 55 correlacionadas `s direc ües das estruturas do embasamento mapeadas na Ilha Grande (Figura 15). Estas escarpas serao discutidas posteriormente. 5.1.2. Perfil 2 O perfil 2 tem 13,5 km e estõ localizado bem proximo ao costao da Ilha Grande, bordejando a mesma na direc ao NW-SE. Devido ` proximidade com a Ilha este apresenta uma sÉ rie de afloramentos que correspondem por muitas vezes aos prolongamentos dos pontües cristalinos proeminentes, caracterısticos da morfologia desta õrea, que possui um litoral bastante recortado (Figura 16). Na regiao compreendida entre os afloramentos E e F, localizada no Eixo do Canal Central, localiza-se a maior depressao batimÉ trica no embasamento de todos os perfis, chegando a atingir cotas superiores a 60m. Como no perfil 1, a presenc a de escarpas bem marcadas no inıcio deste perfil mostra uma possıvel influencia estrutural nesta regiao (Figura 15), dado que o alinhamento destas estruturas segue a mesma direc ao das falhas mapeadas na Ilha Grande, que serao discutidas mais adiante. Entre o ponto de transic ao do Tipo 4 com a 3 e o afloramento J, esta ºltima camada apresenta-se na superfıcie sem sobreposic ao do Tipo 3. Trata-se do ºnico perfil que apresenta os Tipos 5 e 6 localizadas entre os afloramentos I e J. Estes dois tipos de ecocarõter possuem pequenas estruturas internas que devido ` resoluc ao do equipamento utilizado se torna difıcil mensurar. PorÉ m, É provõvel que seja uma camada arenosa devido ` correlac ao com o testemunho T1, onde foram encontradas porcentagens de areia muito fina superiores a 50% em sua base. 56 Figura 14 - Registro do perfil 1 junto com a interpretac ao e classificac ao dos diferentes tipos de ecocarõter. 57 Figura 15 Í Mapa mostrando a localizac ao das escarpas encontradas no perfil 1 e 2. 58 Figura 16 - Registro do perfil 2 junto com a interpretac ao e classificac ao dos diferentes tipos de ecocarõter. 59 5.1.3. Perfil 3 O perfil 3 tem seu inıcio proximo ao pıer do TEBIG, onde a profundidade É maior (35m), e termina na enseada do Abraao, totalizando aproximadamente 11 km (Figura 17). Apresenta dois afloramentos rochosos, sendo que o N estõ proximo ao Eixo do Canal Central e o O representa o prolongamento da Ponta Oeste da enseada do Abraao. Existem trechos do perfil onde o embasamento se apresenta com um carõter acºstico mais difuso, que pode ser resultado da existencia de uma zona de alterac ao do embasamento. Neste perfil, fora da regiao do Eixo do Canal Central, o Tipo 3 É superficial, com excec ao de um pequeno trecho contıguo ao Eixo do Canal Central, onde ele estõ ausente, com o Tipo 2 aflorando. 5.1.4. Perfil 4 O perfil 4 É o mais afastado da depressao batimÉ trica, localizada na regiao do Eixo do Canal Central, tendo seu inıcio na Enseada de Itapinhoacanga e seu final ao leste da Ponta Grossa (Ilha Grande). Apresentou aproximadamente 14,5 km de comprimento (Figura 18). Neste perfil o embasamento sopode ser visualizado nos locais onde este se encontra raso, em afloramentos bem marcados, jõ que na maioria do perfil houve pouca penetrac ao do sinal acºstico devido a presenc a de uma camada com pouca penetrac ao. O afloramento P deste perfil corresponde ` continuac ao do pontal cristalino localizado ao leste da Enseada de Itapinhoacanga. O local onde se encontram os afloramentos P, Q e R apresenta uma queda abrupta na profundidade. A parte mais profunda estõ delimitada por dois afloramentos com alturas de 8 metros (P) e 5 metros (R) acima do fundo. Entre 60 estes dois afloramentos pode-se observar mais um alto do embasamento que chega a aflorar (Q). Este perfil apresenta caracterısticas morfologicas singulares em relac ao aos outros perfis, jõ que os depositos sedimentares que preenchem os baixos entre os afloramentos P e R se apresentam horizontalmente e em diferentes patamares, formando tres degraus que podem caracterizar barreiras durante o processo de sedimentac ao. Entre os afloramentos R e S deste perfil ocorre o ºnico trecho em que É possıvel inferir a profundidade do embasamento abaixo do Tipo 7. Em alguns trechos deste perfil ocorre uma maior penetrac ao do sinal acºstico ocorrendo no registro algumas estruturas que podem tratar-se de pequenos trechos do embasamento. Entre o inıcio do perfil e o afloramento P ocorre o ºnico trecho dentre todos os perfis, em que o Tipo 2 estõ diretamente sobreposto ao embasamento. 61 Figura 17 - Registro do perfil 3 junto com a interpretac ao e classificac ao dos diferentes tipos de ecocarõter. 62 Figura 18 - Registro do perfil 4 junto com a interpretac ao e classificac ao dos diferentes tipos de ecocarõter. 63 5.2. Descricao dos Testemunhos A localizac ao dos testemunhos pode ser visualizada na Figura 19. De um modo geral todos os testemunhos foram compostos de forma homogenea por lama, com pouca ou nenhuma mudanc a de colorac ao ao longo do seu comprimento e poucos fragmentos de conchas na sua extensao, entretanto, em võrios trechos ao longo do testemunho foram encontradas lamas fluidas (Figura 20). As variac ües nas porcentagens de lama e areia nao ultrapassam 3% ao longo dos testemunhos, sendo que T2 e T3 apresentaram altas porcentagens de lama (98% aproximadamente) e T1 apresentou maiores teores de areia muito fina que chegam a ultrapassar os 50%, mostrando uma maior variac ao da granulometria ao longo do testemunho. Os dados mostram de uma forma geral certa homogeneidade tanto na classificac ao segundo Shepard & Moore (1954), quanto segundo Wentworth (1922) e Larsonneur (1982). 64 Figura 19 Í Localizac ao dos testemunhos juntamente com os registros de perfilador mostrando o ponto onde foi testemunhado. Mapa adaptado de Dias et al. (1990) 65 Figura 20 Í Foto em zoom mostrando trechos do T3 onde foram encontradas bolhas com lama fluida em seu interior e fragmentos de concha. As setas indicam a localizac ao ao longo do testemunho das bolhas e dos fragmentos de concha. Todas as amostras, em todos os testemunhos, apresentaram curvas de distribuic ao granulomÉ trica com mais de uma moda, o que mostra que o sedimento ao longo do testemunho apresenta uma baixa selec ao granulomÉ trica (Figura 21, Figura 24 e Figura 25). Foi verificada pouca variac ao quanto aos teores de carbonato biodetrıtico, tanto ao longo da profundidade, quanto nos diferentes testemunhos (aproximadamente 10%). Todos os valores encontrados foram inferiores a 20% de carbonato biodetrıtico. 66 A localizac ao, descric ao e grõficos referentes aos testemunhos podem ser visualizados nas Figura 19, Figura 22 Figura 23 e Figura 26. 5.2.1. Testemunho 1 Este testemunho (T1) apresentou comprimento de 80 cm, com colorac ao homogenea do topo (0 cm) atÉ 60 cm, apresentando uma sensıvel diferenc a a partir daı atÉ a sua base (80 cm). Esta mudanc a de cor deu-se de forma suave do ”Dark Greenish Gray 5G 4/1„no topo, para o ”Greenish black 5GY 2/1„na base. Esta pode ser associada por uma leve mudanc a na granulometria a partir dos 60 cm, que tornou-se um pouco mais grossa em direc ao ` base, passando de lama para lama arenosa. Os fragmentos de conchas tenderam a estar mais concentrados proximo ` base, a partir dos 50 cm. Os dados demonstram uma certa heterogeneidade na granulometria ao longo do comprimento do testemunho, com a porcentagem de areia muito fina nas amostras variando de aproximadamente 5 a 50%. Nas amostras localizadas a 10, 70 e 77 cm os teores de areia foram maiores que no restante do testemunho (Figura 22). Esta heterogeneidade tambÉ m pode ser verificada na curva de distribuic ao granulomÉ trica, ocorrendo variac ao da porcentagem volumÉ trica nas tres modas conforme a localizac ao da amostra no testemunho (Figura 21). A base deste testemunho apresenta as maiores concentrac ües de areia que serõ discutida posteriormente. Segundo a classificac ao de Larsonneur (1982) trata-se de uma lama terrıgena arenosa (LL1b). A classificac ao segundo Shepard & Moore (1954), Wentworth (1922) e Larsoneur (1982) para cada uma das amostras pode ser visualizada no anexo 1 Tabela 2. 67 10 9 Fr. Simples (%) 8 7 0 cm 10 cm 20 cm 30 cm 40 cm 50 cm 60 cm 70 cm 77 cm 6 5 4 3 2 1 0 1,83 3,05 4,27 5,49 6,71 7,93 9,16 10,38 11,60 12,82 14,05 Dia metro (phi) Figura 21 Í Grõfico mostrando a distribuic ao granulomÉ trica de todas as amostras de T1 e sua distribuic ao de frequencia. 68 Este testemunho foi o ºnico em que a anõlise de carbonato biodetrıtico foi realizada em todas as amostras, devido ` heterogeneidade granulomÉ trica do mesmo. Os resultados mostraram um aumento de aproximadamente 5% no teor carbonõtico na amostra localizada hõ 10 cm de profundidade. Esta amostra apresentou tambÉ m um aumento de sua mediana para 6 phi, o que possivelmente É associado ` presenc a de pequenos fragmentos de conchas como mostra os grõficos na Figura 22. O mesmo nao foi observado nas amostras localizadas na base do testemunho, que apesar de apresentarem um aumento da mediana para 3,3 phi e um aumento dos fragmentos de conchas, possuıram as menores percentagens de carbonato biodetrıtico. Quanto ` presenc a de õgua, podemos observar uma diminuic ao em direc ao ` base com um aumento relativo nas amostras localizadas a 20 e 60 cm (Figura 22). 69 Figura 22 Í Prancha 1, mostra de forma integrada os resultados de todas as anõlises realizadas no testemunho T1 (descric ao; distribuic ao de areia, silte e argila; mediana ao longo do testemunho;.porcentagem de carbonato e porcentagem de õgua). 70 5.2.2. Testemunho 2 Este testemunho (T2) mediu 320 cm e apresentou lama homogenea do topo (0 cm) atÉ a base (320 cm). Do topo atÉ 85 cm a colorac ao foi ”Dark Greenish Gray 5G 4/1„passando de forma gradativa para o ”Greenish Black 5GY 2/1„atÉ os 170 cm, onde voltou gradativamente para a colorac ao anterior, atÉ a base (Figura 23). Fragmentos de conchas foram praticamente inexistentes, apresentando alguns pequenos a 250, 275 e 292 cm. Ao longo de quase todo o testemunho foram identificados diversos trechos contendo material fluido em seu interior. Estas bolhas de lama fluida nao eram homogeneas, possuindo forma e tamanho variados, comec ando a aparecer a partir de 20 cm e desaparecendo a partir dos 230 cm. A composic ao granulomÉ trica deste testemunho se apresentou praticamente sem grandes modificac ües. As percentagens de silte variaram de 45 a 49%, as de argila de 49,8 a 55% e as de areia nao ultrapassaram os 2,8%. Com esta composic ao granulomÉ trica praticamente 97% do sedimento foi composto de graos finos, sem grandes alterac ües, mostrando a homogeneidade deste testemunho (Figura 24) De acordo com a classificac ao de Larsoneur (1982) o testemunho 2 É totalmente composto de Lama terrıgena (LL1c) (Anexo 1 Tabela 3). No grõfico de porcentagem de õgua (Figura 23) É observada uma diminuic ao pequena no teor de õgua com o aumento da profundidade, apresentando no topo em torno de 55% de õgua e na base em torno de 40%. Os picos no grõfico causados pela presenc a de bolhas nao causam grandes variac ües, sendo estes em torno de 10% de õgua para mais ou para menos. 71 Figura 23 - Prancha 2, mostra de forma integrada os resultados de todas as anõlises realizadas no testemunho T2 (descric ao; distribuic ao de areia, silte e argila; mediana ao longo do testemunho;.porcentagem de carbonato e porcentagem de õgua). 72 8 7 Fr. Simples (%) 6 5 4 3 0 cm 20 cm 40 cm 70 cm 90 cm 110 cm 130 cm 150 cm 170 cm 190 cm 210 cm 230 cm 250 cm 270 cm 310 cm 10 cm 30 cm 60 cm 80 cm 100 cm 120 cm 140 cm 160 cm 180 cm 200 cm 220 cm 240 cm 260 cm 280 cm 320 cm 2 1 0 1,83 3,05 4,27 5,49 6,71 7,93 9,16 10,38 11,60 12,82 14,05 Dia metro (phi) Figura 24 Í Grõfico mostrando a distribuic ao granulomÉ trica de todas as amostras de T2 e sua distribuic ao de frequencia. 73 Neste testemunho foi realizada anõlise de carbonato biodetrıtico nas amostras coletadas hõ 0, 70, 110, 170, 230 e 320 cm, sendo que os teores praticamente nao variaram demonstrando mais uma vez a homogeneidade dos sedimentos nesta regiao. A escolha destes pontos foi devido a existencia de pequenas diferenc as no teor de õgua e quantidades visuais de carbonato (presenc a de conchas). 5.2.3. Testemunho 3 O testemunho T3 foi o mais longo de todos, com 480 cm de comprimento. Neste testemunho foram perdidos 80 cm de sedimento do topo apos sua coleta, sendo recuperados somente os 400 cm, de 80 a 480 cm. A colorac ao ao longo de todo o testemunho apresentou-se de forma homogenea, sendo classificada como ”Dark Greenish Gray 5G 4/1„(Figura 26). No trecho compreendido entre 243 e 253 cm percebe-se a presenc a de alguns fragmentos de conchas. Os fragmentos de conchas verificados neste testemunho eram bem pequenos, apresentando-se em maiores concentrac ües entre os 32 e 138 cm. Foram ainda observadas conchas em pequenas quantidades ` 173, 336 e 375 cm. A presenc a de trechos de lama fluida foi visıvel ao longo de todo o testemunho, sendo suas maiores concentrac ües presentes nos trechos de 28 atÉ 131 cm e 200 atÉ 325 cm. Neste testemunho os trechos de lama fluida que apareceram eram bem maiores que aquelas presentes no T2, chegando a atingir 20 cm de comprimento, sendo que o contato entre elas e a lama compacta davase de forma brusca. Os pontos onde essas bolhas aparecem podem ser observados na Figura 26. A composic ao granulomÉ trica deste testemunho foi homogenea, semelhante ` do T2, com aproximadamente 60% de silte e 40 % de argila, com areia geralmente nao ultrapassando 1%, exceto a 445 cm onde a porcentagem de argila diminuiu e a de areia aumentou para aproximadamente 15 %. O sedimento deste 74 testemunho foi classificado segundo Larsonneur (1982) sendo composto totalmente de lama terrıgena (LL1c). (Anexo 1 Tabela 4) A distribuic ao granulomÉ trica neste testemunho É bastante homogenea. O grõfico de distribuic ao das frequencias granulomÉ tricas mostra que o comportamento, ao longo de todo o testemunho É bastante semelhante, apresentando dois picos de frequencia, um na frac ao silte e outro na argila ( Figura 25). O grõfico de porcentagem de õgua mostra com bastante clareza a influencia dos trechos de lama fluida, as quais chegam a causar variac ao de mais de 20% no teor de õgua. O trecho de 300 a 320 cm corresponde ao maior percentual de õgua, chegando a aproximadamente 70%. Neste perfil nao pode ser observada uma tendencia de diminuic ao na porcentagem de õgua com a profundidade. Este testemunho apresentou heterogeneidade com relac ao ao teor de õgua, intercalando lama mais compacta com lama mais fluida (bolhas) como pode ser verificado na Figura 26. Neste testemunho foi realizada anõlise de carbonato biodetrıtico nas amostras coletadas hõ 95, 155, 245, 275, 365, 385, 435 e 460 cm devido a diferenc as no teor de õgua e quantidades de conchas observadas visualmente. Foi verificado um menor teor carbonõtico a 95 cm e um pico nas amostras a 365 e 385 cm de profundidade. 75 8 95 cm 115 cm 135 cm 155 cm 175 cm 195 cm 215 cm 235 cm 255 cm 286 cm 306 cm 326 cm 346 cm 366 cm 386 cm 403 cm 423 cm 460 cm 7 Fr. Simples (%) 6 5 4 3 105 cm 125 cm 145 cm 165 cm 185 cm 205 cm 225 cm 245 cm 276 cm 296 cm 316 cm 335 cm 356 cm 373 cm 393 cm 413 cm 433 cm 2 1 0 1,83 3,05 4,27 5,49 6,71 7,93 9,16 10,38 11,60 12,82 14,05 Dia metro (phi) Figura 25 - Grõfico mostrando a distribuic ao granulomÉ trica de todas as amostras de T3 e sua distribuic ao de frequencia. 76 Figura 26 - Prancha 3, mostra de forma integrada os resultados de todas as anõlises realizadas no testemunho T3 (descric ao; distribuic ao de areia, silte e argila; mediana ao longo do testemunho;.porcentagem de carbonato e porcentagem de õgua). 77 5.3. Datacao por 210Pb Os resultados de datac ao por Pb210 mostram uma taxa de sedimentac ao de aproximadamente 0,6 cm/ano para o testemunho 1. Este valor encontrado nao foi corrigido quanto a granulometria e porcentagem de õgua no sedimento. Segundo Prof. Moyses Tessler (com. Pessoal), este valor pode diminuir em atÉ 20% apos estas correc ües. Trabalhos anteriores mostram que a taxa de sedimentac ao da Baıa da Ilha Grande pode variar bastante dependendo da regiao. Villena (1999) encontrou uma taxa de sedimentac ao de aproximadamente 4,4 mm/ano em um testemunho localizado na enseada de Japuıba, jõ Barbosa (2001) encontra valores que variam entre 1,7 Í 8,3 mm/ano para o Saco do Bracuı e Nitrouer (com. Pessoal Prof. Gilberto Dias), achou uma taxa de sedimentac ao de 4,8 mm/ano para a enseada da Ribeira. Desta forma o resultado encontrado no testemunho 1 apresenta uma taxa de sedimentac ao compatıvel com as taxas de sedimentac ao encontradas no Saco do Bracuı e na enseada de Japuıba. Cabe ressaltar que no trabalho de Barbosa (2001) foram encontradas camadas de mistura que chegaram a 30 cm. No testemunho deste trabalho foram analisadas amostras atÉ a uma profundidade de 27 cm, podendo esta corresponder ` camada de mistura, porem os resultados estao coerentes com os outros apresentados para a regiao da Baıa da Ilha Grande, guardadas as diferenc as de localizac ao e proximidades de fontes terrigenas. 78 Figura 27 Í Grõfico mostrando os resultados da datac ao por sedimentac ao. 210 Pb e a taxa de 79 6. DISCUSSAO Apenas no testemunho T1 foi possıvel relacionar o teor de õgua com a granulometria, sendo que as maiores porcentagens estiveram presente em amostras com maior presenc a de lama. Este comportamento ocorreu provavelmente devido ao aumento da porosidade na base do testemunho, causado pela presenc a de areias em maior quantidade, o que teria causado o escape de õgua somente nesta porc ao do testemunho, ficando preservado em seu restante. Apenas no T3 foi possıvel realizar correlac ao entre a porcentagem de õgua e a presenc a de trechos de lama fluida. Isto, provavelmente, ocorreu devido ao maior tamanho dos trechos com lama fluida neste testemunho, de forma que quando a amostra era coletada em um ponto onde ocorria lama fluida, normalmente ela consistia totalmente do material fluido de dentro do trecho. Isto nao ocorreu nos outros testemunhos, jõ que os trechos de lama fluida eram menores, e consequentemente, ainda que a amostra fosse coletada em um ponto onde houvesse lama fluida, este material consistia de apenas parte da amostra. A origem deste material fluido nao pode ser determinada com base nos dados cientıficos coletados. Apesar de poderem ser identificados atÉ sete tipos de ecocarõter diferentes nos registros sısmicos (Figura 13), os dados diretos coletados neste trabalho atravÉ s dos testemunhos, e em outros atravÉ s da anõlise de amostras superficiais (Mahiques, 1987; Ceccopieri, 2001), nao possibilitaram estabelecer qualquer diferenc a no sedimento que justificasse a existencia de todos padrües acºsticos diferentes em profundidade. Os testemunhos T2 e T3 permitiram recuperac ao e anõlise apenas dos Tipos 1 e 2 devido a sua localizac ao, as quais foram identificadas como um sedimento lamoso. O T1 amostrou apenas o Tipo 3 (devido ao seu comprimento), com um ecocarõter transparente. Este apresentou caracterısticas diferentes do Tipo 1 e 2, o que poderia levar a comprovar os diferentes padrües de ecocarõter destas amostras. No entanto, anõlises realizadas 80 em sedimentos superficiais por Ceccopieri (2001) em diversos pontos proximos dos testemunhos, demonstraram um sedimento lamoso, com caracterısticas muito semelhantes `s identificadas nos Tipos 1 e 2. A influencia de areias observada no Tipo 3, no testemunho T1, pode demonstrar que esta regiao trata-se exatamente de uma regiao de interdigitac ao lateral entre a camada lamosa do Canal Central e as areias relıquias encontradas na porc ao leste da Baıa. Fica evidente principalmente no perfil 4, que as areias oriundas da porc ao leste sofrem alguma migrac ao lateral, sendo esta õrea uma regiao de interdigitac ao lateral entre as lamas e areias. A ausencia de uma camada com maiores concentrac ües de areia justifica a boa penetrac ao do perfilador de subfundo nos perfis 1, 2 e 3, que por estarem em uma regiao mais abrigada (Figura 12) possuem uma espessa camada de lama por sobre o embasamento, o que nao impediu a observac ao do embasamento. Diante das interpretac ües realizadas neste trabalho, podemos considerar os Tipos 1, 2, 3 e 4, como sendo uma mesma camada de lama. Apesar destes tipos de ecocarõter terem sido mapeados quanto aos seus diferentes parÚmetros acºsticos algumas considerac ües devem ser feitas. O ganho do sinal recebido da sub-superfıcie deve ser balanceado ou equalizado durante o processo de aquisic ao de dados com a finalidade de melhorar o registro. Este ajuste É feito atravÉ s do circuito do ”Time Varied Gain„ ou TVG (Trabant, 1984). O proposito do circuito de TVG É aumentar o ganho do registro do perfilador de subfundo, compensando perdas de sinal do pulso acºstico pela sua propagac ao atravÉ s da coluna dôõgua e do subfundo oceÚnico (Trabant, 1984). Desta forma o ajuste do TVG proporciona um aumento de qualidade no imageamento da subsuperfıcie. Este deve ser feito de forma que o ganho sotenha inıcio a partir do fundo oceÚnico. A nao utilizac ao do TVG, pode ter causado distorc ües durante o levantamento, criando assim diferenc as acºsticas no registro, que na realidade 81 inexistem, mascarando o dado original. Durante o levantamento, as regulagens do perfilador nao foram alteradas, na tentativa de possibilitar uma melhor correlac ao das respostas acºsticas posteriormente. Foi feita outra avaliac ao para constatar se houve a existencia de um ”offset„ entre o 7 kHz e o 200 kHz, que poderia causar o aparecimento do ecocarõter que foi interpretado como Tipo 3. Este fato foi logo descartado, levando em conta, que, caso houvesse a existencia de um ”offset„ a presenc a de um branco no registro teria que aparecer ao longo de todos os perfis, mesmo durante a passagem do perfilador sobre os afloramentos. Este fato nao foi observado, pois, alÉ m do Tipo 3 nao estar presente em todos os perfis, este nao aparecia nos afloramentos. Outra considerac ao importante É que os Tipos 1, 2 e 3, so aparecem nas regiües com profundidades menores do que 25 metros. Estes tipos de eco tendem a desaparecer com o aumento da profundidade, passando gradativamente para o Tipo 4, que se apresenta homogenea sobre o embasamento. Essa transic ao lateral foi mapeada, porÉ m nao existem evidencias por observac ao direta. Os Tipos 2 e 3 nao apresentam mudanc as em suas espessuras ao longo dos perfis, o que pode ser bem observado nos perfis 2 e 3. Estes dois tipos de eco foram amostrados ao longo dos testemunhos T2 e T3, e apesar dos dados de perfilagem mostrarem diferenc as acºsticas, os dados de testemunhagem mostraram homogeneidade da camada sedimentar. Em alguns trechos dos perfis, pode haver a sobreposic ao do sinal acºstico gerado pelo ganho do equipamento e o sinal acºstico gerado por uma camada com maiores concentrac ües de areia, o que acabaria mascarando a presenc a desta camada. Este fato pode ser bem evidenciado no perfil 4, onde apos o afloramento S, ocorre um espessamento do Tipo 2 e posterior desaparecimento do Tipo 3 proximo do testemunho T1. Tal fato pode estar associado a uma maior concentrac ao nas porcentagens de areia muito fina nesta regiao. Isto pode ser constatado pela presenc a de maiores concentrac ües de areia muito fina na base do 82 T1, e consequente diminuic ao da espessura de lama, que neste ponto nao chega a 60 centımetros. Outra observac ao É que nesta regiao o sinal nao consegue boa penetrac ao, nao atingindo o embasamento como nos outros perfis. Os registros do perfilador de subfundo e sua interpretac ao demonstram que no Eixo do Canal Central (õrea mais estreita do Canal Central da Baıa da Ilha Grande), localizado entre a Ilha dos Macacos e o TEBIG, estõ o trecho em que o embasamento encontra-se nas maiores profundidades, diferenciando-se das õreas adjacentes. Isto pode ser verificado nos perfis 1 e 2. A maior profundidade, nesta õrea do Eixo do Canal Central pode indicar a ocorrencia de abatimentos diferenciais na formac ao deste canal. Furtado (1995) observou uma mesma conformac ao tanto ao nıvel de forma quanto ao de desnıvel, no Canal de Sao Sebastiao (SP), atravÉ s do uso de perfil sısmico com 3,5 kHz, o que indica que as duas regiües podem apresentar semelhanc as quanto a sua formac ao estrutural. No Eixo do Canal Central, o embasamento mostra-se praticamente aflorante, devido ` fina camada de lama presente. Esta camada sedimentar vai aumentando sua espessura ` medida que se afasta do Eixo do Canal Central. Ainda nesta regiao do Eixo do Canal Central, puderam ser observadas diversas feic ües tıpicas de erosao por correntes (Figura 31), onde a presenc a de um obstõculo (afloramento) causa maior erosao ao seu redor devido ao aumento de velocidade do fluxo hidrõulico ao passar por ele (Reineck & Singh, 1975). Estas feic ües podem ser uma evidencia de correntes mais severas e consequentemente o possıvel motivo da menor espessura sedimentar no Eixo do Canal Central. Com o auxılio dos registros do perfilador de sub-fundo e de sonar de varredura lateral (SSS) utilizados por Ceccopieri (2001), foram mapeados alguns dos afloramentos encontrados na õrea de estudo (Figura 28). Os dados de SSS foram utilizados em õreas onde nao houve dados de perfilagem, possibilitando cobrir uma regiao maior. O resultado mostra uma certa correlac ao com as falhas mapeadas na Ilha Grande, indicando que estas podem ter continuidade na porc ao 83 submersa. Apesar das falhas nao terem sido mapeadas com o perfilador, devido a limitac ües inerentes ao equipamento utilizado, os afloramentos possuem alinhamento na mesma direc ao das falhas mapeadas na Ilha Grande, mostrando as õreas abatidas pela presenc a das falhas normais (Fernandes, 2001). 84 Figura 28 Í Mapa mostrando a localizac ao dos afloramentos mapeados com perfilador e sonar, mostrando indicativos de alinhamentos existentes na regiao. Adaptado de Dias et al. (1990). 85 AlÉ m disso, foram identificadas escarpas no perfil 1 e inıcio do perfil 2 (Figura 15), que coincidem com os afloramentos existentes nesta õrea. Estas escarpas estao localizadas no Eixo do Canal Central da Baıa da Ilha Grande, onde a cobertura sedimentar É bastante inferior ao restante da õrea estudada. Desta forma estas escarpas podem ser um indicativo de planos de falhas nesta regiao, mostrando processos de abatimentos diferenciados dos blocos. Deve-se ressaltar que tais indıcios nao sao necessariamente parÚmetros geologicos estruturais para uma definic ao clõssica de falhas. Esta evidencia jõ havia sido levantada por Furtado (1995), que em seu trabalho na regiao do canal de Sao Sebastiao, tambÉ m mapeou diferenc as na profundidade do embasamento na regiao central, indicando a ocorrencia de acomodac ües diferenciais dos blocos durante o processo de formac ao do canal. Estas evidencias vem corroborar com os resultados encontrados no presente estudo, jõ que segundo Mahiques (1989), se tratam de regiües semelhantes estruturalmente. Com base nestas informac ües pode-se fazer uma inferencia a respeito do comportamento hidrodinÚmico no Eixo do Canal Central, uma vez que as feic ües erosivas aparecem nos registros somente nestas õreas mais profundas. Apesar de Kvinge (1967) e Souza (1990), citarem que o estreitamento dessa regiao pode levar a uma acelerac ao do fluxo hidrõulico, a ausencia de dados contınuos de correntometria de fundo nesta regiao, impede afirmac ües mais conclusivas com relac ao aos processos responsõveis por essas feic ües erosivas. Outra observac ao importante É que apesar do Eixo do Canal Central apresentar profundidades de atÉ 55m, este aumento de profundidade nao seria o suficiente para compensar o volume de õgua que passa da porc ao oeste para a leste sem ocorrer acrÉ scimo significativo na velocidade das correntes na porc ao mais estreita do canal central (Vernnard & Street, 1978), tendo em vista que o volume de õgua da porc ao oeste É muito superior ao volume da regiao mais estreita do canal central. 86 Cabe ressaltar, que a maioria dos estudos de correntes nesta regiao sao pontuais e de curto perıodo e constataram correntes com velocidades inferiores a 15 cm/s na profundidade de 25 metros (Mahiques, 1987; Melges de Figueiredo, 1991). Fragoso (1999), porÉ m, mostrou que o comportamento das correntes em perıodos maiores que 24h, sofre variac ües que nao podem ser desprezadas. Fragoso (1999) utilizou dados medidos por Kjerfve e Dias em agosto de 1998 (com. pessoal) de um correntÂmetro fundeado no Eixo do Canal Central a uma profundidade de 15 metros, perfazendo uma sÉ rie temporal de corrente com 14 dias. Os resultados (Figura 29) indicam a existencia de correntes mais severas (superiores a 60 cm/s), que agem em perıodos de 2,5 a 4,5 dias (Figura 30). Estas correntes mais severas estariam correlacionadas a entradas de frente fria, que aumentariam significativamente a hidrodinÚmica no Eixo do Canal Central. Figura 29 - SÉ rie temporais de corrente medidas no canal por Kjerfve e Dias. A sÉ rie bruta estõ em azul. Em vermelho a sÉ rie filtrada, considerando apenas as componentes com perıodo de marÉ (abaixo de 30 horas de perıodo). E em preto a componente com perıodo maior do que 30 horas (Fragoso, 1999). 87 Figura 30 - Espectro de energia da corrente medida por Kjerfve e Dias (comunicac ao pessoal). Na figura estao indicados os perıodos correspondentes aos picos de energia (Fragoso, 1999). Segundo Mahiques (com. pessoal), durante a coleta de suas amostras superficiais na porc ao leste da Baıa da Ilha Grande, foi constatada a presenc a de pelotas de lama misturadas com areias, indicando erosao no Eixo do Canal Central. Tais feic ües erosivas, entretanto, mostram-se conflitantes com a presenc a de sedimentac ao de pelitos atuais no Canal Central da Baıa da Ilha Grande, os quais foram encontrados em amostras superficiais coletadas em trabalhos anteriores (Mahiques, 1987; Ceccopieri, 2001) e nos testemunhos T2 e T3 do presente estudo. Para justificar o apresentado acima, podem ser sugeridas duas possibilidades: 88 Figura 31 Í A, B e C) Exemplos de trechos onde sao encontradas estruturas tıpicas de erosao, D) o mapa mostra a localizac ao da regiao mais profunda do canal central onde sao encontradas as estruturas . A primeira É de que em perıodos de estofa, o encontro das frentes de onda de marÉ que entram por ambas as extremidades da Baıa da Ilha Grande ocasione uma quebra de energia e consequentemente deposic ao do material transportado 89 em suspensao (Mahiques, 1987, Signorini, 1980 a e b). A segunda possibilidade estõ associada ` alterac ao do sentido do fluxo de õgua pela ac ao das marÉ s, o que tambÉ m geraria perıodos em que o regime hidrodinÚmico permitiria a deposic ao de graos finos (Souza, 1990). Ambas hipoteses tambÉ m explicariam a fina espessura sedimentar encontrada no Eixo do Canal Central, uma vez que a sedimentac ao estaria restrita a um curto intervalo de tempo. Desta forma, pode-se sugerir que estas feic ües erosivas e a fina cobertura sedimentar desta regiao, podem ter sido causadas pela nao deposic ao de material fino devido a hidrodinÚmica e a ausencia de fontes terrıgenas significativas proximas a este local. Segundo Mahiques (1987), esta erosao teria ocorrido durante a ºltima transgressao marinha e estas feic ües podem ter sido preservadas devido ` baixa ou ausente, deposic ao nesta regiao. O aumento da espessura sedimentar no perfil 4 em relac ao ao Eixo do Canal Central, ocorre muito provavelmente devido ` presenc a de correntes muito baixas nesta regiao (mÉ dia de 2,3 cm/s) (Mahiques, 1987; Melges de Figueiredo, 1991) e a influencia das areias relıquias encontradas a leste. Esta influencia das areias relıquias pode ser observada no T1. A presenc a de areia em T1 poderia indicar uma maior hidrodinÚmica, responsõvel pela remobilizac ao destas areias muito finas. No entanto, os dados existentes de corrente de fundo indicam fluxos de baixa competencia na regiao deste testemunho (Mahiques, 1987; Melges de Figueiredo, 1991). Deve ser considerado, todavia, que esse dados, conforme dito anteriormente, foram coletados pontualmente de curta durac ao e ,portanto podem nao ter sido capazes de identificar variac ües periodicas na velocidade das correntes de fundo, o que as tornaria capazes de remobilizar e retrabalhar os maiores graos localizados proximos ao T1. A nao manutenc ao das condic ües hidrodinÚmicas nesta õrea pode ser constatada pela baixa selec ao dos sedimentos ao longo do T1, sendo possıvel se identificar atÉ tres picos de frequencia, mostrando que os processos que atuam na sedimentac ao desta regiao podem ter variado ao longo do tempo. 90 Comparando os testemunhos podemos constatar uma homogeneidade entre o T2 e T3, tendo sido estes compostos em sua totalidade por lamas com baixas porcentagens de areias, ao contrõrio do T1 que apresentou uma variac ao considerõvel ao longo de seu comprimento. Esta variac ao pode ser explicada pela localizac ao destes testemunhos, sendo que T2 e T3 foram coletados proximos ` Ilha Grande, em uma regiao mais abrigada do que aquela onde foi coletado o T1. Nos trechos em que se pode visualizar o embasamento, a espessura sedimentar varia de poucos metros atÉ 14 metros. Esta camada foi amostrada pelos testemunhos, que mostraram uma homogeneidade em seu conteºdo de lama, apesar dos dados sısmicos indicarem diferenc as como jõ foi discutido. Sendo assim, pode-se sugerir que os depositos encontrados nos registros (Tipos 1, 2, 3 e 4) tenham a mesma composic ao de lama homogenea e de sedimentac ao recente. Os dados de datac ao por Pb210 mostram que as taxas de sedimentac ao na Baıa da Ilha Grande variam muito dependendo da regiao onde foram coletados os testemunhos. Villena (1999) encontrou uma taxa de sedimentac ao de 4,4 mm/ano na enseada de Japuıba, em um testemunnho localizado proximo a desembocadura de um rio, Barbosa (2001) encontra valores que variam entre 1,7 Í 8,3 mm/ano para o Saco do Bracuı e segundo Gilberto Dias (com. pessoal), Nitrouer encontrou taxa de sedimentac ao de 4,8 mm/ano na enseada da Ribeira. No canal central foi encontrada uma taxa de sedimentac ao de 6 mm/ano, valor que apesar de maior que aqueles encontrados por Villena (1999) e Nitrouer (op.cit.), encontra-se dentro da faixa encontrada por Barbosa (2001) na enseada do Bracuı. Sendo assim, podemos adotar que a taxa de sedimentac ao do canal central seja de 6 mm/ano, com excec ao da regiao onde se localiza o Eixo do Canal Central, onde existem indıcios de processos erosivos. 91 7. CONSIDERAC – ES FINAIS · O Canal Central da Baıa da Ilha Grande pode ter sido formado por abatimentos diferenciados, conforme observado no Canal de Sao Sebastiao. · E possıvel que no Eixo do Canal Central da Baıa da Ilha Grande esteja sujeita a ac ao de correntes, ainda que temporõrias, fortes o suficiente, nao deixando que ocorra uma deposic ao de sedimentos finos, significativa como É observado nas õreas adjacentes. · Aparentemente ocorre, na parte mais ao leste do Canal Central uma regiao de interdigitac ao entre as areias relıquias da porc ao leste da Baıa da Ilha Grande e a camada lamosa do Canal Central. · A camada lamosa presente no Canal Central da baıa da Ilha Grande É toda de sedimentac ao recente devido ` ausencia de evidencias tanto na sısmica quanto nos testemunhos, que mostrem uma exposic ao subaÉ rea. · Os testemunhos realizados no presente trabalho nao permitiram identificar diferentes padrües de ecocarõter, porÉ m, É possıvel que os Tipos 1, 2, 3 e 4 sejam uma camada so e que as diferenc as acºsticas tenham sido causadas pela nao utilizac ao do TVG. · A datac ao por Pb210 resultou em uma taxa de sedimentac ao de 6,0 mm/ano. Jõ que este valor É coerente com aqueles de outros trabalhos realizados na Baıa da Ilha Grande, sugere-se que esta taxa de sedimentac ao seja adotada para toda a regiao do canal central da Baıa da Ilha Grande com excec ao do Eixo do Canal Central onde sao encontrados indıcios de erosao. · Pode-se observar com base nos perfis sısmicos uma diferenc a importante entre a sedimentac ao da porc ao a NW e a porc ao a SE da õrea de estudo. Tal fato deve-se principalmente ` diferenc a entre a espessura sedimentar existente nestas duas porc ües. 92 · Existe uma relac ao entre a sedimentac ao e: i) controle estrutural, ii) hidrodinamismo e iii) aporte sedimentar. Tais relac ües mostram-se diferenciadas ao longo da õrea de estudo e justificam as considerac ües acima sugeridas. 8. SUGEST– ES PARA TRABALHOS FUTUROS · Realizar estudos geofısicos (modelagem magnetomÉ trica), a fim de identificar possıveis prolongamentos estruturais (falhas), bem como a provõvel presenc a de um grõben na õrea mais estreita do Canal Central da Baıa da Ilha Grande, onde ocorrem abatimentos diferenciados do embasamento. · Intensificar estudos diretos e indiretos na Baıa da Ilha Grande, atravÉ s da realizac ao de um maior nºmero de linhas sısmicas e testemunhos que atinjam o embasamento, incluindo datac ües das camadas sedimentares. Isto contribuirõ na melhor compreensao da evoluc ao sedimentar da Baıa, alÉ m de permitir determinar a influencia das areias relıquias no Canal Central e retirar dºvidas a respeito de possıvel alterac ao do embasamento. · Centrar esforc os para a manutenc ao de estudos de longo prazo que possibilitem o conhecimento da dinÚmica das correntes de fundo em toda a extensao da Baıa da Ilha Grande, a fim de determinar suas velocidades e padrües de circulac ao. · Realizar anõlises geoquımicas nas camadas de lama da Baıa de Sepetiba, da Porc ao Oeste e do Canal Central da Baıa da Ilha Grande, buscando identificar a origem desta camada na ºltima regiao. · Realizar estudos geotÉ cnicos a fim de buscar identificar a causa do aparecimento da lama fluida presente nos testemunhos. 93 9. BIBLIOGRAFIA ALMEIDA, F.F.M. (1967). Origem e evoluc ao da plataforma brasileira. DNPM/DGM Bol. 241. 36pp. ALMEIDA, F.F.M.; AMARAL, G.; CORDANI, U. & KAWASHITA, K. (1976). 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(SÉ rie Projeto REMAC, n’7) 129-177. 105 ANEXO 1 106 Tabela 2 Í Resultados das anõlises realizadas nas amostras do testemunho T1, juntamente com a classificac ao de Sheppard & Moore (1954), Wentworth (1922) e Larsoneur (1982). A rea: Baıa da Ilha Grande Profundidade: 20 m Coordenadas: E 586967 N 7445779 Comp. 0 10 20 30 40 50 60 70 77 % Argila 35,9 25,5 35,3 35 36,3 39,2 39,9 20 20,2 % Silte % Areia M. F. 50 14,1 36,3 38,2 42,2 22,5 41 24 41,4 22,3 50,6 10,2 49,1 11 26,1 53,9 29 50,8 Data de coleta: 29/09/2000 Nome do testemunho: T1 Class. Sheppard Silte Argiloso Areia siltico argilosa Silte Argiloso Silte Argiloso Silte Argiloso Silte Argiloso Silte Argiloso Areia siltica Areia siltica % H2O % CaCO3 51,15 11,56 46,28 15,97 48,01 13,31 43,11 12,31 37,49 11,86 40,99 11,10 41,38 10,97 34,59 9,11 25,30 7,72 Mediana (phi) Wentoworth 7,21 Silte mÉ dio 5,96 Areia muito fina 7,06 Silte grosso 6,87 Silte grosso 6,98 Silte grosso 7,40 Silte mÉ dio 7,43 Silte mÉ dio 3,53 Areia muito fina 3,74 Areia muito fina Larsoneur LL1c LL1b LL1c LL1c LL1c LL1c LL1c LL1b LL1b LL1b Lama terrıgena arenosa (25%<L>75%) LL1c Lama terrıgena (L>75%) 107 Tabela 3 - Resultados das anõlises realizadas nas amostras do testemunho T2, juntamente com a classificac ao de Sheppard & Moore (1954), Wentworth (1922)e Larsoneur (1982). ç rea: Baıa da Ilha Grande Profundidade: 20 m Coordenadas: E 581872 N 7447192 Comp. 0 10 20 30 40 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 % Argila 48,3 46,9 47,7 48,4 43,7 45 47,6 47,5 44,1 49,8 47,8 45,5 44,6 46,9 48,5 48,3 46 46,5 45,7 45,2 46,5 % Silte 50,4 51,2 50 49,8 55,9 54,2 51,1 51 54,8 49,2 49,4 54 53,1 51,4 51,2 49,9 53,5 53 52,9 54,3 52,1 Data de coleta: 29/09/2000 Nome do testemunho: T2 % Areia M. F. 1,3 1,9 2,3 1,8 0,4 0,8 1,3 1,5 1,1 1 2,8 0,5 2,3 1,7 0,3 1,8 0,5 0,5 1,4 0,5 1,4 Class. Sheppard Silte argiloso Silte argiloso Silte argiloso Sil. Arg/Arg. Sil. Silte argiloso Silte argiloso Silte argiloso Silte argiloso Silte argiloso Sil. Arg/Arg. Sil. Sil. Arg/Arg. Sil. Silte argiloso Silte argiloso Silte argiloso Silte argiloso Silte argiloso Silte argiloso Silte argiloso Silte argiloso Silte argiloso Silte argiloso % H2O 53,64 51,90 51,47 49,81 52,22 48,27 47,64 49,66 53,72 49,36 54,12 51,03 57,63 52,81 52,61 51,49 54,59 56,56 53,20 51,59 50,20 % CaCO3 13,06 14,47 16,12 15,94 15,09 14,88 15,92 15,18 14,66 15,33 15,07 N/D 16,03 16,17 14,94 18,79 16,92 20,15 18,07 17,58 16,98 Mediana (phi) 7,86 7,80 7,83 7,86 7,68 7,71 7,83 7,83 7,68 7,92 7,83 7,75 7,69 7,80 7,87 7,86 7,76 7,78 7,75 7,73 7,78 Wentoworth Silte fino Silte me dio Silte fino Silte fino Silte fino Silte fino Silte fino Silte fino Silte fino Silte fino Silte me dio Silte fino Silte fino Silte fino Silte fino Silte fino Silte fino Silte fino Silte fino Silte fino Silte fino Larsoneur LL1c LL1c LL1c LL1c LL1c LL1c LL1c LL1c LL1c LL1c LL1c LL1c LL1c LL1c LL1c LL1c LL1c LL1c LL1c LL1c LL1c 108 220 230 240 250 260 270 280 300 310 320 43,2 45,7 48,6 48,6 47,7 46,2 46,7 45,4 46,2 48 55,4 54,3 50,1 51,4 51,2 53,4 53 54,3 53,1 51,4 1,4 0 1,3 0 1,1 0,4 0,3 0,3 0,7 0,6 Silte argiloso Silte argiloso Silte argiloso Silte argiloso Silte argiloso Silte argiloso Silte argiloso Silte argiloso Silte argiloso Silte argiloso 52,50 59,72 49,44 50,27 45,91 47,23 48,77 48,50 48,53 46,17 N/D 17,05 16,43 18,08 18,16 18,35 15,83 18,24 18,62 17,03 7,63 7,78 7,88 7,88 7,83 7,77 7,80 7,74 7,76 7,85 Silte fino Silte muito fino Silte fino Silte fino Silte fino Silte fino Silte fino Silte fino Silte fino Silte fino LL1c LL1c LL1c LL1c LL1c LL1c LL1c LL1c LL1c LL1c LL1c Lama terrıgena (L>75%) 109 Tabela 4 - Resultados das anõlises realizadas nas amostras do testemunho T3, juntamente com a classificac ao de Sheppard & Moore (1954), Wentworth (1922) e Larsoneur (1982). ç rea: Baıa da Ilha Grande Profundidade: 17 m Coordenadas: E 584316 N 7444333 Comp. 0 5 15 25 35 45 55 65 75 85 95 105 115 125 135 145 155 165 175 185 195 205 % Argila N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D 45,3 40 41,3 38,1 41,5 41,55 42,5 40,79 41,32 41,2 43,1 43 % Silte % Areia M. F. Class. Sheppard N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D 53,4 1,3 Silte argiloso 59,3 0,7 Silte argiloso 57,6 1,1 Silte argiloso 61,1 0,8 Silte argiloso 58,2 0,3 Silte argiloso 57,62 0,83 Silte argiloso 57 0,5 Silte argiloso 58,46 0,75 Silte argiloso 57,85 0,83 Silte argiloso 58,3 0,5 Silte argiloso 55,9 1 Silte argiloso 56 1 Silte argiloso Data de coleta: 29/09/2000 Nome do testemunho: T3 % H2O N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D 50,70 55,41 47,14 54,90 63,64 55,29 50,98 51,29 48,24 53,28 50,77 57,48 % CaCO3 N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D 12,94 13,49 13,66 14,53 17,04 15,43 15,73 15,56 14,75 14,27 13,05 14,54 Mediana (phi) N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D 7,75 7,50 7,56 7,42 7,55 7,56 7,60 7,54 7,52 7,55 7,61 7,59 Wentworth Lassoneur N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D N/D Silte fino LL1c Silte fino LL1c Silte fino LL1c Silte fino LL1c Silte fino LL1c Silte fino LL1c Silte fino LL1c Silte fino LL1c Silte fino LL1c Silte fino LL1c Silte fino LL1c Silte fino LL1c 110 215 225 235 245 255 275 285 295 305 315 325 335 345 355 365 375 385 395 405 415 425 435 445 460 41 42,8 41,4 43,3 41,5 39,6 36,1 38,1 38,6 45,9 43,9 40,3 39,7 40,2 41,9 39,8 37,3 45,6 41,4 40,2 44,8 44,3 35,1 44,1 58,3 55,3 57,1 55,8 56,7 57,9 62,5 61,2 60,7 53,6 55,4 57,6 59,4 58,9 57,3 58,6 61,6 52,8 57,2 59,1 53,4 54 50,3 51,27 0,7 1,9 1,5 0,9 1,8 2,5 1,4 0,7 0,7 0,5 0,7 2,1 0,9 0,9 0,8 1,6 1,1 1,6 1,4 0,7 1,8 1,7 14,6 4,63 Silte argiloso Silte argiloso Silte argiloso Silte argiloso Silte argiloso Silte argiloso Silte argiloso Silte argiloso Silte argiloso Silte argiloso Silte argiloso Silte argiloso Silte argiloso Silte argiloso Silte argiloso Silte argiloso Silte argiloso Silte argiloso Silte argiloso Silte argiloso Silte argiloso Silte argiloso Silte argiloso Silte argiloso 56,60 51,55 48,92 50,08 47,17 59,59 54,58 66,79 67,72 53,69 49,03 48,40 54,01 50,48 63,48 52,33 59,88 47,76 45,78 48,24 50,61 52,25 47,92 45,47 17,52 16,20 18,59 16,57 16,675406 16,77 16,51 N/D 16,96 17,18 16,73 17,63 N/D 16,72 19,14 16,29 18,12 17,18 18,04 17,57 15,46 15,78 15,27 16,05 7,49 7,60 7,54 7,58 7,54 7,41 7,27 7,36 7,40 7,73 7,64 7,50 7,38 7,48 7,54 7,42 7,32 7,72 7,50 7,45 7,68 7,68 7,03 7,55 Silte fino Silte fino Silte fino Silte fino Silte fino Silte fino Silte fino Silte fino Silte fino Silte fino Silte fino Silte fino Silte fino Silte fino Silte fino Silte fino Silte fino Silte fino Silte fino Silte fino Silte fino Silte fino Silte grosso Silte me dio LL1c LL1c LL1c LL1c LL1c LL1c LL1c LL1c LL1c LL1c LL1c LL1c LL1c LL1c LL1c LL1c LL1c LL1c LL1c LL1c LL1c LL1c LL1c LL1c 111