MORFOLOGIA DO AMBIENTE MARINHO, Notas de estudo de Geologia

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Iran Carlos Stalliviere Corrêa

CECO/PGGM/IGEO/UFRGS

MORFOLOGIA DO AMBIENTE

MARINHO

Centro de Estudos de Geologia Costeira e Oceânica-IG/UFRGS Porto Alegre/RS (Imagem da capa: Mapa do fundo marinho do oceano Atlântico). (Fonte: https://i.pinimg.com/originals/bd/a6/60/bda660d7173de6ca8a3d6084e6500160.jpg)

Centro de Estudos de Geologia Costeira e Oceânica-IG/UFRGS Porto Alegre/RS Prof. Iran Carlos Stalliviere Corrêa Centro de Estudos de Geologia Costeira e Oceânica Departamento de Geodésia Instituto de Geociências Universidade Federal do Rio Grande do Sul C824m Corrêa, Iran Carlos Stalliviere Morfologia do Ambiente Marinho/Iran Carlos Stalliviere Corrêa, E-Book. Porto Alegre: CECO/PGGM/IGEO/UFRGS. Edição do autor, 2021 [ 51 f.] il. ISBN: 978 - 65 - 00 - 16547 - 0 1.Geologia Marinha. 2. Oceanografia Geológica. 3. Morfologia. 4. Fisiografia. I. Título. CDD:55 1 CDU:551. Catalogação na Publicação Biblioteca Geociências – UFRGS Renata Cristina Grun CRB 10/

Centro de Estudos de Geologia Costeira e Oceânica-IG/UFRGS Porto Alegre/RS INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS Centro de Estudos de Geologia Costeira e Oceânica Programa de Geologia e Geofísica Marinha Monte submarino Luiz Martins. Localizado aproximadamente 260 km de Porto Seguro. Lat. 16 ° 35 ’16,2”S e Long. 3 6 ° 36 ’ 28 ,8”W. (Imagem cedida pelo LEPLAC/DHN/MB) Morfologia do Ambiente Marinho 2021 Iran Carlos Stalliviere Corrêa

Centro de Estudos de Geologia Costeira e Oceânica-IG/UFRGS Porto Alegre/RS

• Apresentação SUMÁRIO
  • 1. Morfologia do Ambiente Marinho
       • 1.1 Introdução
       • 1.2 Margem Continental
         • 1.2.1 Tipos Estruturais da Margem Continental
       • 1.3 Plataforma Continental
         • 1.3.1 Classificação das Plataformas
           • 1.3.1.1 Plataformas de clima frio (Polares) - 1.3.1.1.1 Plataformas glaciais - 1.3.1.1.2 Plataformas de altas latitudes não glaciais
           • 1.3.1.2 Plataformas de clima temperado - 1.3.1.2.1 Plataforma de franja subpolar - 1.3.1.2.2 Plataforma de zonas intermediárias - 1.3.1.2.3 Plataformas de zonas temperadas
             • 1.3.1.3 Plataforma de clima quente tropicais e equatoriais
               • 1.3.1.3.1 Plataformas áridas desprovidas de aporte continental
               • 1.3.1.3.2 Plataforma sob ação de aporte fluvial
       • 1.4 Talude Continental
       • 1.5 Elevação Continental
       • 1.6 Mares Epicontinentais
       • 1.7 Platôs Marginais
       • 1.8 Escarpamento Marginal
       • 1.9 Declive do lado continental
    • 1.10 Complexo Bacia-Colina Marginal e Fossa-Colina Marginal
  • 2. Assoalho de Bacia Oceânica
       • 2.1 Assoalho Abissal
         • 2.1.1 Planície Abissal
         • 2.1.2 Colinas Abissais
       • 2.2 Elevação Oceânica e Dorsais Assísmicas
       • 2.3 Cordilheira Meso-Oceânica
    • 2.3.1 Provincia da Crista Centro de Estudos de Geologia Costeira e Oceânica-IG/UFRGS Porto Alegre/RS
    • 2.3.2 Provincia dos Flancos
• 3. Outras Feições Importantes da Bacia Oceânica
  • 3.1 Passagem Abissal ( Abissal Gaps )
  • 3.2 Cânions Meso-Oceânicos ( Mis-Oceanic Canyons )
  • 3.3 Fossas e Arcos de Ilhas
  • 3.4 Cânions e Vales Submarinos
    • 3.4.1 Cânions Submarinos ( Submarine Canyons )
    • 3.4.2 Vales de Leques ( Fan-Valleys )
    • 3.4.3 Canais na Plataforma ( Shelf Channels )
    • 3.4.4 Vales Glaciais ( Glacial Troughs )
    • 3.4.5 Vales da Frente Deltaica ( Delta-Front Troughs )
    • 3.4.6 Ravinas ( Slope Gullies )
    • 3.4.7 Vales Assemelhados a Grabens ou Rifts
    • 3.4.8 Canais de Mar Profundo ( Deep-Sea Channels )
  • 3.5 Leques e Cones Submarinos
  • 3.6 Ilhas Oceânicas ( Oceanic Islands )
  • 3.7 Montes Submarinos ( Seamounts )
  • 3.8 Guyots
  • 3.9 Atóis ( Atolls )
  • 3.10 Fontes Hidrotermais
• 4. Sugestão de Leitura
• 5. Glossário
• 6. Referência Bibliográfica

Centro de Estudos de Geologia Costeira e Oceânica-IG/UFRGS Porto Alegre/RS (Fonte: http://espacociencias.com.pt/site/wp-content/uploads/2012/10/morfologia-fundos.jpg)

1.1 INTRODUÇÃO

O reconhecimento da morfologia do fundo oceânico, com relativo detalhe, somente foi possível a partir da década de 20, no século passado, quando foram desenvolvidos os primeiros sistemas de ecossondagens. Segundo o Woods Hole Institution (USA), o início científico foi a partir da expedição do H.M.S.Challenger, nos anos de 1872 a 1876, com a finalidade de caracterizar o fundo oceânico, efetuando sondagens e dragagens por um percurso de 182.000 km. A expedição transportava 265 km de corda para efetuar as medições. Um segundo impulso, no desenvolvimento da batimetria, foi a tragédia do Titanic em 1912. Em 1914 o canadense R. Fessenden construiu um equipamento que podia detectar um iceberg a 3,7 km de distância, porém era incapaz de determinar em que direção se encontrava. Logo a seguir veio as duas guerras mundiais, de 1914 e 1939, as quais desenvolveram o uso do som, da termoclina e da cartografia oceânica, no aperfeiçoamento das técnicas de ecossondagem. As primeiras sondagens de precisão foram feitas entre 1953 - 1954, quando apareceu o PDR ( Precision Depth Recorder ), um sistema de sondagem acústica que possibilitava o estudo de pequenos detalhes da morfologia submarina. A partir daí, levantamentos sistemáticos da morfologia submarina, passaram a serem feitos intensamente em todos os oceanos do mundo. No ano de 1959 surgiu o trabalho clássico sobre morfologia do fundo oceânico - The Floors of the Oceans – Part 1: North Atlantic , escrito por Heezer , Tharp e Ewing. Nesse

Centro de Estudos de Geologia Costeira e Oceânica-IG/UFRGS Porto Alegre/RS trabalho os autores sugerem uma classificação geral para as feições fisiográficas do fundo oceânico, a qual se tornou básica para todos os estudos posteriores da morfologia submarina. O conhecimento da topografia submarina é fundamental ao geólogo marinho, uma vez que essa lhe dará informações sobre a estrutura, a história tectônica, deposicional, erosiva e mesmo a origem das bacias oceânicas.

1.2 MARGEM CONTINENTAL ( Continental margin )

As margens continentais englobam as províncias fisiográficas que se associam à passagem dos continentes para os oceanos. Com base em critérios tectônicos, é possível reconhecer dois tipos de margens continentais: tipo Atlântico (ou passiva), com comportamento tectônico estável por um longo período e, tipo Pacífico (ou ativa), com tectonismo ativo durante os últimos períodos geológicos. As margens continentais do tipo Atlântico são características das margens dos oceanos Atlântico (com exceção das Antilhas), Índico (com exceção do arco de Sunda), Antártico (com exceção do arco de Scotia), Ártico e do mar da Noruega. Algumas áreas do oceano Pacífico, como o Alasca e o mar de Bering, bem como parte das margens do mar Mediterrâneo, podem também serem consideradas do tipo Atlântico (passiva). O restante das margens continentais corresponde ao tipo Pacífico (ativa). Figura 1. Margem Continental do Tipo Atlântico (Passiva). (Fonte: http://www.geologyin.com/2014/10/whats-difference-between-active-and.html) As margens do tipo Atlântico são caracterizadas pela sequência clássica: plataforma continental, talude continental e elevação continental (Fig.1), enquanto, as margens do tipo

Centro de Estudos de Geologia Costeira e Oceânica-IG/UFRGS Porto Alegre/RS 1.Progradante. Trata-se de estrutura de “macro delta” com intervenção da subsidência (ex: costa leste dos USA e do México) (Fig. 3 ). Figura 3. Estrutura progradante de macro delta. 2.Regressiva. As acumulações dos novos depósitos sedimentares apresentam deslocamentos em direção ao continente, em relação aos depósitos precedentes, os quais se fossilizam parcialmente (Fig. 4 ). Figura 4. Estrutura progradante seguida de regressiva. 3.Plissada. Trata-se de um modelo bastante difícil de ser interpretado, devido sua associação a vários eventos sucessivos tais como: dobramentos, erosão de topo (truncamento) e sequências progradantes (Fig. 5 ). Figura 5. Estrutura plissada seguida de progradante.

Centro de Estudos de Geologia Costeira e Oceânica-IG/UFRGS Porto Alegre/RS 4.Depocentro trapeado por uma estrutura. Estruturas de trapeamento são normalmente formadas por “ Horst” , grabens, recifes, diapirismo, halocinese, entre outras, que formam uma barreira à deposição sedimentar. Estas áreas apresentam sedimentação espessa, devido às estruturas de trapeamento (Fig.6). Figura 6. Estrutura de depocentro trapeado. A partir da intercalação de corpos porosos, na sequência sedimentar de deposição, estas estruturas se tornam favoráveis a reservatórios petrolíferos.

1.3 PLATAFORMA CONTINENTAL ( Continental Shelf )

Definida como a região de águas rasas e de declive suave que circunda os continentes, se estende desde a linha de praia até a borda da plataforma, local onde ocorre uma mudança abrupta na declividade. A melhor maneira de se definir uma plataforma continental é associando-lhe critérios como a profundidade e a declividade (Fig.7). Figura 7. Plataforma Continental. (Fonte: https://www.infoescola.com/oceanografia/plataforma-continental/)

Centro de Estudos de Geologia Costeira e Oceânica-IG/UFRGS Porto Alegre/RS Figura 7. Terraços submarinos em Plataformas Continentais. Paleolinhas de costa são definidas, em topografia submarina, pela presença de escarpas ou terraços. Na plataforma continental, entre o Rio de Janeiro e o Rio Grande do Sul, se observa a presença de cinco escarpas topográficas nas profundidades de 20 - 25 m, 32 - 45 m, 60- 70 m, 110- 120 m e 130 m. O terraço mais bem preservado, e que pode ser encontrado na maioria das plataformas continentais, se situa na profundidade dos 60-70 m, o qual está associado à estabilização do nível do mar, na passagem do Pleistoceno para o Holoceno (aproximadamente 12 mil anos antes do presente). Alguns terraços marinhos podem ter sido formados a partir de eventos tectônicos (subsidência). Algumas plataformas continentais, com condições hidrodinâmicas bastante enérgicas (fortes correntes) apresentam, como feições de relevo, bancos arenosos ( sand ridges ) e ondas de areia ( sand waves ) (Figs.8 e 9). Figura 8. Alinhamento de bancos arenosos na costa de Long Island-USA. ( Sand ridges ). (Fonte: http://www.ngdc.noaa.gov/mgg/coastal/crm.html)

Centro de Estudos de Geologia Costeira e Oceânica-IG/UFRGS Porto Alegre/RS Figura 9. Bancos arenosos de plataforma continental - Bélgica. (Fonte: https://www.naturalsciences.be/fr/science/do/98/page/2495) As plataformas podem ser divididas em plataforma continental interna, que vai desde a linha de costa até a profundidade de 50 m e em plataforma continental externa, localizada desde os - 50 m até a zona de quebra (Fig.10). Figura 10. Divisão de uma plataforma continental.

1.3. 1 Classificação das plataformas

Os fundos dos oceanos apresentam uma variedade de formas, assim como o relevo terrestre: são elevações, planícies, depressões, vales que também precisam de classificação e análise.

Centro de Estudos de Geologia Costeira e Oceânica-IG/UFRGS Porto Alegre/RS Figura 12. Plataformas de clima frio (polares). Região polar Ártica e Antártica. (Fonte: https://www.orangesmile.com/travelguide/afoto/ocean-maps.htm) As plataformas de clima frio subdividem-se em: 1.3.1.1.1 Plataformas glaciais Essas plataformas testemunham soerguimentos isostáticos com a presença de rejeitos de falhas, descompressão do embasamento e zonas instáveis. Os sismos e os vulcanismos contribuem com o ravinamento das escarpas e o fornecimento de material. Apresentam forte erosão relacionada à ação de fortes ondas e do empilhamento do gelo marinho (ex: mar de Ross e mar de Weddell, Antártica) (Fig.13). Figura 13. Plataforma glacial - Mar de Ross e Mar de Weddell – Antártica. (Fonte: Simões, 2011).

Centro de Estudos de Geologia Costeira e Oceânica-IG/UFRGS Porto Alegre/RS 1.3.1.1.2 Plataformas de altas latitudes, não glaciais São áreas mais estáveis, apresentando embasamento pré-cambriano (ex: mar de Bering; mar de Barents; platô das Malvinas; norte da Escandinávia; Sibéria oriental). A topografia é fossilizada pela ação de um forte recobrimento sedimentar de espessura que varia de 5 a 6 km. As deformações observadas estão ligadas a abertura dos oceanos. Os estuários são profundos, seus depósitos, inicialmente flúvio-glaciais, migram para flúvio- marinhos e glacio-marinhos, acentuando as remobilizações das margens continentais (Fig. 14 ). Figura 14. Plataforma de altas latitudes não glaciais. (Fonte: http://www.geomapapp.org) As bacias são vastas, muito colmatadas e uniformemente niveladas com preenchimentos dos canais divagantes. Na Sibéria é observada a presença de uma série de praias submergidas entre as profundidades de 10 e 50 m. Os altos fundos e as linhas de costa são erodidos por uma intensa abrasão térmica. Presença de “ Pingos ” (lentes de gelo = hidrolacólitos) inseridos em sedimentos inconsolidados, formados no Holoceno, durante a subida do nível do mar, são comuns. (ex: norte do Alasca; Sibéria oriental). 1.3.1.2 Plataformas de climas temperados São plataformas muito variadas e correspondem a uma vasta zona, compreendida entre 60º e 30º de latitude em ambos os hemisférios, isto é, entre latitudes onde se observa o resultado dos últimos processos glaciais e as primeiras formações de corais (ex: Labrador; Mediterraneo; sul da Austrália; sul do Brasil; Chile; Argentina; norte da Flórida).