Paleovales quaternários na Lagoa dos Patos, Rio Grande do Sul, Brasil: preenchimento, evolução e influência na dinâmica lagunar

Abstract

A planície costeira do Rio Grande do Sul (RS) é uma grande área (33.000 km2) de relevo suave, que se estende desde Torres até o Chuí. A fisiografia desta região modificou-se ao longo do Quaternário, respondendo regionalmente às variações de nível eustático e forçantes locais. Esta região preserva depósitos que podem oferecer pistas de como os paleoambientes evoluíram até atingir a configuração atual. A Lagoa dos Patos é uma das feições mais marcantes da planície costeira do RS, representada por uma área continental submersa de 10.000 Km2, onde paleovales incisos foram reconhecidos em cruzeiros científicos realizados nos anos de 2002 e 2006. Cerca de 1.000 km de perfis sísmicos de alta resolução (3,5 e 10 kHz) foram analisados no presente trabalho, assim como furos de sondagem estratigráfica e datações por radiocarbono. O reconhecimento das facies deposicionais foi feito por meio de parâmetros sísmicos, tais como: geometria externa, configuração interna, amplitude, frequência e continuidade dos refletores. Os furos de sondagem atestaram as interpretações feitas a partir dos dados sísmicos, a respeito dos paleoambientes e as datações contextualizaram os depósitos quanto ao nível eustático. O arcabouço estratigráfico detalhado foi estabelecido por meio do mapeamento de superfícies-chave, que possibilitaram a indidualização de 4 unidades sísmicas, cada uma associada a um respectivo trato de sistema. A construção deste arcabouço permitiu a diferenciação entre a paleotopografia e os depósitos formados a partir do último máximo glacial As imagens sísmicas foram comparadas à batimetria lagunar, revelando a influência de feições pretéritas na morfologia lagunar atual. Taxas de acumulação foram determinadas por meio da datação de pacotes sedimentares, objetivando comparar deposição em diferentes porções dos paleovales. No subfundo da Lagoa dos Patos, canais tipicamente fluviais foram registrados em estágios de nível do mar em queda ou baixo (FSST e LST). Nestes estágios, os rios Camaquã e Jacuí preencheram vales mais antigos, reajustando suas rotas para regiões de topografia mais deprimida ou de substrato mais suscetível à erosão. Facies estuarinas formam os pacotes sedimentares mais volumosos, sendo reconhecidas em estágios de nível do mar em queda, de nível baixo e abundantemente em estágios transgressivos. Os registros estuarinos transgressivos ocorridos após o último máximo glacial são principalmente sedimentos lamosos, preenchendo em conformidade os paleovales a medida que os vales eram inundados. O preenchimento holocênico dos vales não foi completo devido a insuficiência de aporte sedimentar fluvio-estuarino durante o Holoceno, preservando a morfologia dos vales na batimetria lagunar, que afeta a dinâmica sedimentar atual. Dados sísmicos revelaram coincidência entre a posição dos paleointerflúvios e dos bancos submersos, sob os quais se desenvolvem pontais arenosos. A formação da Lagoa dos Patos ocorreu após o máximo transgressivo holocênico (~ 5,1 ka antes do presente), com a justaposição da barreira arenosa IV sob a barreira arenosa III, represando e submergindo os vales adjacentes. Estes depósitos de estágio de nível de mar alto reduziram consideravelmente as taxas de sedimentação em relação ao trato de sistemas transgressivo. A evolução dos vales respondeu primeiramente a forçantes alogênicas e secundariamente a autogênicas.

The Rio Grande do Sul (RS) coastal plain is a broad area (33,000 km2) with a gentle relief, extending from Torres to Chuí. The physiography of this area has been modified over the Quaternary, responding to eustatic variations and local forcings. This region preserves deposits, which offer clues about the paleoenvironment evolutionary processes ocurred until it reaches the current configuration. The Patos Lagoon is one of the most remarkable features in the RS coastal plain, representing a submerged continental area of 10,000 Km2, where incised paleovalleys were recognized during scientific cruises carried out in 2002 and 2006. About 1,000 km of high resolution seismic profiles (3.5 and 10 kHz) were analysed in the current work, as well as sediment cores and radiocarbon dating. The depositional facies recognition was carried out by means of the seismic parameters, such as: external geometry, internal configuration, amplitude, frequency and continuity of the reflectors. The core information attested the seismic interpretations made about the paleoenvironment and the datings contextualized the deposits with relationship to the eustatic level. The detailed stratigraphic framework was established by the mapping of key-surfaces, which allowed the individualization of 4 seismic units, each one associated to a respective system tract, it allowed the differentiation between the paleotopography and the post last glacial maximum infilling The seismic images were compared to the lagoon bathymetry, revealing the influence of previous features in the current lagoon morphology. Accumulation rates were determined by dating sedimentary packages, aiming compare deposition in different portions of the paleovalleys. In the lagoon sub-bottom, tipically fluvial channels were recorded in falling stages or lowstands (FSST and LST). In these stages, the Camaquã and Jacuí rivers fulfilled older valleys, readjusting their route to lower areas or with a more erodible substrate. The estuarine facies are the most voluminous sedimentary packages and they were recognized in falling stages, lowstands and most widely in transgressive stages of sea level. The transgressive estuarine records of the post last glacial maximum are mainly muddy sediments, infilling in conformably the paleovalleys as they were flooded. The Holocene valleys infilling was not complete due to the low sediment supply of fluvioestuarine systems, preserving the valleys morphology in the lagoon bathymetry, influencing the current sedimentary processes. Seismic data revealed coincidence between the position of the paleointerfluves and the submerse banks, over which the sandy spits are developed. The formation of Patos Lagoon occurred after the Holocene sea level maximum (~ 5.1 ka before present), with the juxtaposing of the Holocene coastal barrier (IV) to the pleistocene barrier (III), damming and submerging the adjacent valleys. These deposits of highstand sea level diminished significantly the accumulation rates in comparison with transgressive system tract. The valleys evolution responded firstly to allogenic forcings and secondly to autogenic one.