Morfologia e sedimentologia da plataforma continental interna paranaense

Abstract

Resumo: Modelos de distribuição e transporte de sedimentos e de variações da linha de costa geralmente resumem a complexidade do ambiente costeiro a variáveis simplificadas muitas vezes expressas em termos lineares (e.g. diâmetro médio ou mediano, declividade da face litorânea uniforme e índices que supõem rugosidade do leito homogênea) presumindo uma linearidade que não condiz com as características do ambiente costeiro. Muitos estudos têm sido dedicados à elaboração e aplicação de métricas mais adequadas à variabilidade deste ambiente. O presente estudo tem o objetivo de identificar relações entre a distribuição dos sedimentos, a morfologia e o substrato da plataforma continental interna do Paraná. A hipótese de trabalho é de que o substrato exerce influência sobre a morfologia atual e a dinâmica sedimentar da plataforma interna. Os parâmetros granulométricos e a distribuição espacial dos sedimentos foram analisados a partir de 875 amostras obtidas entre 5 e 30 m de coluna d'água. As formas de fundo foram analisadas por levantamentos sonográficos totalizando 146,687 km de levantamentos com sonar de varredura lateral entre 10 e 35 m de coluna d'água. O substrato da plataforma interna foi investigado por levantamentos em nove linhas sísmicas num total de 194,494 km obtidas com perfilador de subsuperfície 3,5 kHz e por 19 furos de sondagem de 2 m abaixo do leito em 10 m de coluna d'água. Os resultados mostraram uma concentração de siltes finos na região do Superagüi, porção norte da área de estudos, entre 5 e 15 m de profundidade e entre 5 e 10 m nas regiões de Guaratuba e Praia de Leste, porções sul e central da área de estudos respectivamente. As areias médias a grossas ocorreram em áreas isoladas entre 15 e 30 m de profundidade. Dois padrões de reflexão distintos foram identificados nos mosaicos sonográficos associados às formas de fundo plano composto por areias finas e areias médias a grossas com distribuição oblíqua a linha de costa e marcadas pela presença de ondas de areia. As formas de fundo foram interpretadas como formas de fundo ordenadas. Estas são geradas e mantidas por um processo de retroalimentação que atua sobre a seleção dos sedimentos na camada limite de fundo, sustentado pela ação de ondas de tempestades e correntes costeiras. As sondagens evidenciaram a ocorrência de fácies sedimentares compostas por areias muito finas bioturbadas com idades entre 1470 +/- 30 AP e 7170 +/- 30 AP. As linhas sísmicas evidenciaram a ocorrência de paleocanais e vales incisos associados aos afloramentos de sedimentos relíquias e às formas de fundo oblíquas à linha de costa. Foram encontradas relações espaciais entre as feições determinadas pelas sismofácies, dorsais arenosas e afloramentos de sedimentos grossos. O substrato da plataforma interna do Paraná atua como fonte de sedimentos que alimentam as formas de fundo em pequena escala e em maior escala sustentam as barras oblíquas. Palavras-chave: Distribuição de sedimentos. Formas de fundo. Paleocanais. Plataforma continental interna.

Abstract: Models on sediment transport and distribution and on shoreline changes commonly resumes coastal environment complexity to simplified variables often expressed as linear terms (e.g. mean and median grain diameter, uniform shoreface slope and homogeneous bed roughness). Many studies have been devoted to the development of more appropriate metrics to be applied in order to detail more precisely the variability of this environment. This study aims to identify relationships between the distribution of sediments, morphology and substrate of Paraná inner continental shelf. The working hypothesis is that the substrate influences the present morphology and sediment dynamics of the inner shelf. Particle size distribution parameters and the spatial distribution of sediments were analyzed from 875 samples taken between 5 and 30 m water depth. The bedforms were analyzed by 146,687 km of sonographic surveys with side scan sonar between 10 and 35 m water depth. The substrate of the inner shelf was investigated by 194,494 km of seismic lines obtained with sub bottom profiler 3.5 kHz and 19 submerged boreholes that reached 2 m bellow seabed and were performed at 10 m water depth. The results showed concentration of fine silts between 5 and 15 m below sea surface in the northern region and between 5 to 10 m in central and southern regions of Paraná inner shelf. The medium to coarse sand occurred in isolated areas between 15 and 30 m. Two distinct patterns of backscater were identified in sonographic mosaics associated with bedforms of plane bed made of fine sand and sand waves composed by medium to coarse sand distributed obliquous to the shoreline and marked by the presence of sand waves. The bedforms were interpreted as sorted bedforms. These are generated and maintained by a feedback process that acts on the selection of sediments in the bottom boundary layer, sustained by the action of storm waves and longshore currents. Boreholes indicate the occurrence of sedimentary facies composed by bioturbated very fine sand aged 1470 / - 30 AP and 7170 / - 30 AP. The seismic lines indicate the occurrence of paleo valleys and channels associated with outcrops of relict sediments and oblique sandbars. The substrate influences the morphology of Paraná inner shelf acting as a source of sediments to the bedforms. Spatial relationships were found between seismic features, sand ridges and outcrops of medium to coarse sediments Key words: Sediment distribution. Bedforms. Paleochannel. Inner continental shelf.