Sedimentologia, sismoestratigrafia e evolução da plataforma continental interna na área sob influência dos rios Itajaí-Açu e Camboriú, litoral Centro-Norte de Santa Catarina

Abstract

A Margem Continental Brasileira é setorizada em três compartimentos definidos pelas suas características tectônicas, fisiográficas e sedimentológicas. De Norte a Sul a margem continental se divide em: Setor Norte, entre o cabo Orange (AP) ao cabo Calcanhar (RN), Setor Nordeste/Leste, cabo Calcanhar até a cadeia Vitória- Trindade (ES) e o Setor Sul se estendendo desde esta formação montanhosa até a fronteira com o Uruguai no Estado do Rio Grande do Sul. Durante a execução do Projeto Reconhecimento Global da Margem Continental Brasileira (REMAC) entre 1972 e 1983, a porção Sudeste-Sul da margem foi caracterizada quanto à geomorfologia das suas províncias fisiográficas e à cobertura e feições sedimentares mais conspícuas. Pelas suas características esta porção da margem se diferencia, estrutural e fisiograficamente, da margem Nordeste/Leste e Norte, principalmente pela intensa sedimentação observada, determinando um caráter progradacional da região. Este aspecto resulta no desenvolvimento de províncias extremamente amplas exibindo gradientes suaves, com a quebra da plataforma não muito distinta, transicionando suavemente para um talude de relevo igualmente suave e de perfil ligeiramente convexo. O segmento da plataforma continental brasileira contigua ao litoral do Estado de Santa Catarina situa-se no extremo sul do Embaíamento de São Paulo, uma concavidade da costa cujos extremos são demarcados pelo cabo Frio, no Estado do Rio de Janeiro, e o cabo Santa Marta, já em Santa Catarina. É justamente no Embaíamento de São Paulo que a margem continental brasileira apresenta maior largura em toda a plataforma continental brasileira. Ao sul do Município de Santos (SP), a quebra ocorre a 180 m de profundidade a cerca de 120 km da costa. A superfície da plataforma, neste trecho da margem continental, é predominantemente coberta por areia, muito embora ocorram depósitos de lama nas áreas sob a influência das baías de Santos (SP), Paranaguá (PR), São Francisco do Sul (SC) e na desembocadura da laguna dos Patos (RS). Ainda segundo as pesquisas realizadas na área, este padrão deposicional com grande predominância arenosa confere a plataforma, um caráter relicto dos sedimentos presentes na plataforma continental situada entre São Paulo e Santa Catarina. A Plataforma Continental Sul-brasileira se encontra razoavelmente bem estudada, principalmente nas costas dos Estados de São Paulo e Rio Grande do Sul. Os resultados destes trabalhos caracterizam, não só a cobertura e as estruturas sedimentares presentes, mas também a evolução geomorfológica desta província ao longo do Período Quaternário, à luz de variações relativas do nível do mar à que esteve submetida esta margem continental. Na plataforma continental adjacente a Santa Catarina as características da cobertura sedimentar superficial já foram objeto de estudo na sua porção sul e na região interna do litoral norte. Entretanto, um maior detalhamento sobre esta distribuição ainda deve ser realizado, acompanhado pelo entendimento da dinâmica que controla o transporte destes sedimentos, das taxas de sedimentação e da sua estrutura subsuperficial. Resultados destes estudos podem contribuir para o entendimento do processo evolutivo deste segmento da plataforma continental interna adjacente ao litoral de Santa Catarina. A pesquisa que agora se desenvolve tem o objetivo de estudar estes processos dando enfoque aos aspectos relacionados ao padrão de distribuição e das fácies e estruturas sedimentares presentes na área de estudo. Esses objetivos foram alcançados por meio da análise de dados sedimentológicos superficiais, obtidos com o emprego de amostradores de fundo, e pela interpretação de dados sonográficos que recobriram partes da área de estudo, notadamente naquelas regiões onde anteriormente foram encontrados depósitos arenosos da plataforma continental. O levantamento geofísico se completa com a análise de padrões de reflexão acústica identificados em registros sísmicos de alta resolução que forneceram dados para determinar a espessura das camadas superficiais, a distribuição das fácies internas e o padrão de estratificação das camadas internas ao pacote sedimentar da plataforma continental da área em questão. Com a análise e interpretação dos elementos constituintes da geomorfologia superficial e subsuperficial foi possível compreender e descrever alguns dos estágios evolutivos que resultaram na conformação sedimentar e geomorfológica fornecendo indícios da existência de antigos ambientes deposicionais, atualmente soterrados na plataforma continental, por eventos sedimentares posteriores. Com os resultados alcançados neste trabalho espera-se contribuir para o conhecimento desta região, bem como para o estado da arte sobre a evolução da Margem Continental Sul do Brasil, de maneira geral e, de maneira específica, para a Plataforma Continental de Santa Catarina.

The Brazilian Continental Margin is divided into three sections, based on the tectonic, geomorphological and sedimentological characteristics. From North to South, the continental margin is divided into: the northern sector, between Cape Orange (AP) at Cape Calcanhar (RN), the northeastern sector from Cape Calcanhar to the Vitória-Trindade chain (ES), and the southern sector extending from this formation to the border between Brazil and Uruguay, in the State of Rio Grande do Sul. During the execution of the REMAC project (Global Recognition of the Brazilian Continental Margin) from 1972 to 1983, the southern/ southeastern portion of the margin was characterized in relation to the geomorphology of its physiographic provinces and their more prominent sedimentary features. Based on its characteristics, this portion of the margin is differentiated, structurally and physiographically, from the northeastern/eastern and northern portions, particularly in relation to the intense sedimentation observed, determining the progradational character of the region. This results in the development of extremely large, wide provinces, with smooth gradients and an indistinct shelf slope, transitioning gently to a slope with an equally gentle relief and slightly convex profile. The segment of the Brazilian continental shelf adjacent to the Santa Catarina coast is situated in the far south of São Paulo Bight, a coastal indentation demarcated by Cape Frio, in Rio de Janeiro and Cape Santa Marta, in Santa Catarina. It is in the São Paulo Bight that the Brazilian continental margin has its widest point on the entire Brazilian Continental Shelf. To the South of the Municipality of Santos (SP), the break occurs at a depth of 180 meters depth, approximately 120 km from the coast. In this stretch of the continental margin, the shelf surface is predominantly covered by sand, although mud deposits occur in areas under the influence of the Bay of Santos (SP), Paranaguá (PR), São Francisco do Sul (SC) and the mouth of the Patos Lagoon (RS). According to research conducted in the area, the depositional pattern, with a high prevalence of sand, gives the platform a similar character to the sediments of the continental shelf between Sao Paulo and Santa Catarina. The South Brazilian Continental Shelf has been reasonably well-studied, especially the Sao Paulo and Rio Grande do Sul coasts. The results of these works feature not only the cover and the sedimentary structures present, but also the geomorphological evolution of this province during the Quaternary Period, in light of relative variations in sea level to which continental margin has been subjected. The characteristics of the surface sediment of the continental shelf adjacent to the State of Santa Catarina have been the object of study in the southern portion and the inner region of the north coast. However, a better understanding of this distribution is still needed, and an understanding of the dynamics that control the transport of sediments, the sedimentation rates and its subsurface structure. The results of these studies may contribute to the understanding of the evolutionary process of this portion of the inner continental shelf adjoining the coast of Santa Catarina. The objective of the present study is to study these processes, with special focus on the distribution pattern of facies and sedimentary structures within the study area. These objectives were achieved through the analysis of data on surface sediment obtained through the use of bottom samplers, and sonographic interpretation of the data for parts of the study area, particularly in regions of the continental shelf where sandy deposits were previously found. The geophysical survey is completed with the analysis of patterns of acoustic reflection identified in the high resolution seismic records, which provided data for determining the thickness of the surface layers, the distribution of internal facies, and the stratification pattern of the inner layers of sedimentary continental shelf area in question. The analysis and interpretation of the components of the surface and subsurface geomorphology enabled an understanding and description of some of the evolutionary stages that produced the sedimentary and geomorphological conformation, providing evidence of the ancient depositional environments currently buried in the continental shelf by subsequent sedimentary events. It is hoped that the results obtained in this work will contribute to knowledge of this region, and of the evolution of the South Brazilian Continental Margin in general, and in particular, the Santa Catarina Continental Shelf.