Relatório de Graduação - Centro de Ciências Exatas e da Terra
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Relatório de Graduação - Centro de Ciências Exatas e da Terra
MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO E DO DESPORTO UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA PROGRAMA DE RECURSOS HUMANOS DA ANP PARA O SETOR PETRÓLEO GÁS PRH 22-ANP/MME/MCT MAPEAMENTO DE DETALHE EM SUB-SUPERFÍCIE COM GPR: ASSOCIAÇÃO DE FÁCIES E EVOLUÇÃO QUATERNÁRIA DO SISTEMA COSTEIRO DE GALINHOS-RN Autor: Peryclys Raynyere de Oliveira Andrade (UFRN/CCET/DG – Graduação) Matrícula: 982801-0 Supervisora: Profª Drª Helenice Vital (DG/PPGG/UFRN – Pesquisadora CNPq) Orientador: Prof. Dr. Walter Eugênio de Medeiros (DFTE/PPGG/UFRN – Pesquisador CNPq) Relatório N° 189 Natal, 10 de Fevereiro de 2003. Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP RESUMO Este trabalho teve como objetivo geral o mapeamento de detalhe, inserido na área das rochas sedimentares e direcionado aos campos da Estratigrafia e Geologia Ambiental, através do método geofísico GPR para reconhecimento da estruturação interna e estratigrafia do spit de Galinhos, tomando como base a área de Galos-RN. A aquisição dos dados consistiu em uma malha de 11 seções de GPR, espaçadas de 50 m, sendo: 02 perfis transversais à direção estimada do canal (GPR01 e GPR-02), com aproximadamente 350 m de extensão e direção N150°E; 09 perfis longitudinais de 150 m e direção N60°E (LT-01 a 08); além de perfis auxiliares de dimensões variadas, com direção N150°E (AX entre 01 e 08) e um perfil orientado à N080°E (AY-03), totalizando 3.804 metros lineares de Seções de GPR. Em laboratório, os dados foram submetidos a uma rotina de processamento, semelhante a da sísmica de reflexão, desenvolvida como parte do trabalho de doutorado do aluno Pedro Xavier Neto (PPGG/UFRN). Finalmente, a utilização dos recursos de interpretação e visualização de dados sísmicos, oferecidos pelo software SeisX, da Paradigm Geophysical, disponibilizados pelo PPGG no Laboratório de Interpretação Sísmica e Visualização (LISV), tornou o processo interpretativo mais seguro e interativo, possibilitando um maior detalhamento na caracterização e correlação lateral das fácies dos radagramas. Para tanto, critérios de interpretação foram importados (adaptados) da sismoestratigrafia, como os padrões de truncamento (superfícies erosionais e de reativação) e terminação (onlap, dowlap, sigmóides progradantes, etc.), culminando na identificação e correlação das radar fácies (semelhante à definição de sismofácies) às estruturas sedimentares, geometria e dimensão dos depósitos. Como resultado deste trabalho, a integração dos dados geológico de superfície, fotografias aéreas e principalmente dos dados de GPR, permitiram a caracterização dos processos/respostas sedimentares e associação lateral de fácies, culminado com a materialização de um sistema deposicional de ilhas barreiras, e um modelo para a evolução quaternária da região de Galinhos. Esse modelo de evolução foi construído a partir da identificação de fácies sedimentar geneticamente relacionada a um canal de maré, preservada no substrato da área estudada. A história evolutiva da região de Galinhos é caracterizada pela migração e soterramento progressivo dos canais de maré, seguido por um avanço relativo da linha de costa, e posterior formação de campos de dunas (recuo da linha de costa), normalmente interceptados por leques de washover. Este modelo pode ser extrapolado para todo o spit de Galinhos. II Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP ABSTRACT The present research has as the main goal the detailed mapping using the GRP method for determining the internal structuration and stratigraphy of the Galinhos spit, taking as standart the Galos area.The data acquired consisted of a mesh of 11 GPR sections, 50m-spaced, inwhich: 2 profiles are transversal to the estimated channel direction (GPR01 and GPR02), with approximately 350m long and N150°E direction; nine longitudinal profiles with 150m extetension and N60°E (LT01-08); additionally, subsidiary profiles with variable dimensions, with direction N150°E (AX between 01 and 08) and finally one profile with direction N080°E (AY-03). All those lines provided a grand total of 3,804m of GPR sections. After acquisition, the data was submitted to a processing scheme, similar to the one used in reflexion seismics, which has was developed as part of a PhD thesis in the PPGG/UFRN of Mr. Pedro Xavier Neto. Finally, the usage of seismic data interpretation and visualisation softwares like SeisX (Paradigm Geophysical), which is available at the Laboratório de Interpretação e Visualização Sísmica (LISV-PPGG/UFRN), made the interpretation task saffer and interactive. This provided great details in the characterization and lateral correlation of the radagram facies. Thus, interpretation criteria were adapted from seismic statigraphy, with truncation patterns (erosional and activation surfaces) and termination (onlap, dowlap, sigmoids progradants). This provided the identification and correlation of the radar facies (similar to the definition of seismofacies) to the sedimentry structures, geometry and deposits dimension. As a result of this research, the integration of surface geological data, aerial photos and mainly GPR data, allowed to process/feedback sedimentary characterization and lateral facies association, has been made to build up a depositional system og barrier island, from the identification of genetically related sedimentary facies related to a tidal channel, still preserved in the substract of the studied area. The evolution history the Galinhos spit has been characterized by the migration and progressive burial of the tidal channel, followed by an advance of the costal line. This was followed then by the formation of sand dunes fields (retreat the costal line), normally interposed by washover fans. This model can be extrapolated to all of Galinhos spit. III Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP DEDICATÓRIA Aos meus Familiares: esposa, filhos e, principalmente, aos meus pais por todo apoio e paciência. IV Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP AGRADECIMENTOS Expresso aqui os meus profundos agradecimentos a todos os meus familiares, e em especial: aos meus pais, Raimundo Andrade Sobrinho e Auxiliadora Maria de Oliveira Andrade, que “seguraram a barra” durante todo o período do Curso de Graduação; a minha esposa – Kalina Alessandra – pela paciência, dedicação e, claro, por ter me ensinado a “comer um morango” algumas vezes; aos meus filhos (Lucas e Larissa) que são a minha fonte de inspiração e de força. Ao Prof. Dr. Walter Eugênio de Medeiros por toda atenção, dedicação profissional, e pioneirismo por ter acreditado no autor deste trabalho. É como você sempre diz, professor: “Nem tudo está perdido”! À professora Dra. Helenice Vital pela supervisão deste relatório e pela sua biblioteca pessoal, a qual espero não estar devendo mais nada. Ao Geofísico, ou como ele mesmo diz, ex-geólogo, Pedro Xavier Neto pela adoção como herdeiro de suas idéias e pelo treinamento na aquisição, processamento e interpretação de dados de GPR. Espero não ter contribuído muito para a sua calvície. A Doutoranda Zuleide Lima, pela colaboração, discussões e cessão de alguns dos seus dados. Aos amigos Josibel (Bel), responsável pela aquisição dos primeiros dados de GPR deste trabalho; Quirino, Yang e André, pela ajuda indispensável na aquisição dos dados e nivelamento topográfico. Aos projetos: MARPETRO (FINEP/PETROBRAS/CTPETRO) e PROBRAL (CAPES/DAAD 150/02); este último envolvendo a cooperação internacional Brasil (UFRN) e Alemanha (Universidade CAU-Kiel) pelo apóio financeiro. À ANP também pelo apóio financeiro e pela concessão da bolsa de IC, paga durante dois anos, sem a qual este pobre aluno não estaria aqui. Ao CNPq pela bolsa de IC, concebida nos primeiros anos do curso. À Coordenação e Departamento do Curso de Geologia da UFRN. V Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP ÍNDICE CAPÍTULO I: INTRODUÇÃO _____________________________________________ 1 1.1 – APRESENTAÇÃO ______________________________________________________ 2 1.2 – OBJETIVOS E JUSTIFICATIVA__________________________________________ 2 1.3 – METODOLOGIA _______________________________________________________ 3 1.4 – LOCALIZAÇÃO E VIAS DE ACESSO _____________________________________ 5 Capítulo II: GEOLOGIA REGIONAL _______________________________________ 6 2.1 – EMBASAMENTO PRÉ-CAMBRIANO _____________________________________ 7 2.2 – REGISTRO MESOZÓICO: A BACIA POTIGUAR___________________________ 9 2.2.1 – ARCABOUÇO ESTRUTURAL ________________________________________________ 9 2.2.2 – EVOLUÇÃO TECTONO-SEDIMENTAR _______________________________________ 10 2.2.3 – ESTRATIGRAFIA__________________________________________________________ 13 2.3 – REGISTRO CENOZÓICO E TECTONISMO ______________________________ 15 2.4 – O REGISTRO QUATERNÁRIO E NEOTECTONISMO _____________________ 18 2.4.1 – A SEDIMENTAÇÃO QUATERNÁRIA_________________________________________ 18 2.4.2 – O NEOTECTONISMO ______________________________________________________ 19 Capítulo III: CARACTERIZAÇÃO GEOLÓGICA DA ÁREA ESTUDADA ________ 24 3.1 – MAPEAMENTO GEOLÓGICO DE SUPERFÍCIE __________________________ 25 3.1.1) PROCESSOS SEDIMENTARES ATUAIS _______________________________________ 25 A) Ventos ____________________________________________________________________ 26 B) Marés e Correntes de Maré_____________________________________________________ 27 C) Correntes de deriva litorânea (Longshore currents) __________________________________ 30 D) Processos Episódicos de “Tempestades” __________________________________________ 31 E) Ondas _____________________________________________________________________ 32 3.2) ASSOCIAÇÃO DE FÁCIES SEDIMENTARES ______________________________ 34 3.2.1) Ante-praia ou zona de Estirâncio (foreshore) ______________________________________ 34 3.2.2) Pós-praia (Backshore) ________________________________________________________ 37 3.2.3) Dunas e Superfícies de Deflação ________________________________________________ 38 2.2.4) Planície de Intermaré (intertidal flats) e Mangues___________________________________ 42 Capítulo IV: GEOFÍSICA ________________________________________________ 47 4.1 – FORMAÇÃO DO RADAGRAMA ________________________________________ 48 4.1.1 – PRINCÍPIO (TEMPO DE TRÂNSITO) _________________________________________ 48 VI Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP 4.1.2 – JANELA DE GPR __________________________________________________________ 50 4.2 – PARÂMETROS DE AQUISIÇÃO ________________________________________ 51 4.2.1 – PROFUNDIDADE DE INVESTIGAÇÃO _______________________________________ 53 4.2.2 – FREQÜÊNCIA DE OPERAÇÃO E RESOLUÇÃO VERTICAL ______________________ 54 4.2.3 – JANELA DE TEMPO DE REGISTRO (RANGE)__________________________________ 58 4.2.4 – FREQÜÊNCIA DE AMOSTRAGEM (RAZÃO DE AMOSTRAGEM) ________________ 59 4.2.5 – PONTOS DE TIRO E RESOLUÇÃO HORIZONTAL ______________________________ 62 4.2.6 – SEPARAÇÃO E DISPOSIÇÃO ENTRE ANTENAS (FONTE E RECEPTOR) __________ 63 4.2.7 – LOCALIZAÇÃO, DISTÂNCIA ENTRE PERFIS E NIVELAMENTO TOPOGRÁFICO __ 65 4.2.8 – CONTROLE DE QUALIDADE NO CAMPO E FONTES DE RUÍDO_________________ 67 4.3 – PROCESSAMENTO E INTERPRETAÇÃO ________________________________ 68 4.3.1 – PROCESSAMENTO ________________________________________________________ 68 4.3.2 – INTERPRETAÇÃO (RADAR FÁCIES)_________________________________________ 76 A) Radar Fácies 01: Área Submersa próximo a Praia (shoreface ou Nearshore) ______________ 77 B) Radar Fácies 02: Fácies de canal de maré (Inlets) ___________________________________ 77 C) Radar Fácies 03: Ante-Praia ou Estirâncio (foreshore) _______________________________ 80 D) Radar Fácies 04: Leques de Lavagem ou de Extravasamento (Washover Fans) ____________ 81 E) Radar Fácies 05: Dunas _______________________________________________________ 83 F) Nível Hidrostático, Superfície de Erosão e Limitações da Interpretação __________________ 91 Capítulo V: INTEGRAÇÃO DE DADOS E MODELO EVOLUTIVO _____________ 93 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS_______________________________________ 99 VII Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP LISTA DE FIGURAS Figura 1.01 – Localização e disposição das seções GPR (Meridiano Central 39°). Baseado na Folha SB 24.X-D-III SÃO BENTO DO NORTE – SUDENE ____________________________________________________4 Figura 1.02 – Mapa de localização e acesso. Fonte: Compilado de Lima (2002a, in Sem. Qualificação), baseado na Folha SB 24.X-D-III SÃO BENTO DO NORTE – SUDENE. ___________________________________5 Figura 2.01 – Arcabouço tectônico da Província Borborema. Simplificado de Jardim de Sá (1994). ______________8 Figura 2.02 – Mapa de localização da Bacia Potiguar. Fonte: Compilado de Soares, 2000._____________________9 Figura 2.03 – Arcabouço tectônico da Bacia Potiguar (Cremonini et al., 1996). Fonte: Compilado de Soares (2000).10 Figura 2.04 – Abertura e evolução do Atlântico Sul. (A) Início da separação continental a partir de uma extensa fratura, aproximadamente N-S, no Godwana; (B) Pólo de rotação localizado na região Nordeste do Brasil; (C) Pólo de rotação localizado na região Norte do Brasil; (D) Predomínio de movimento transcorrente dextral e (E) evento compressivo de direção N-S. Reproduzido de Françolin e Szatimari (1987). FONTE: Compilado de Menezes, 1999.____________________________________________11 Figura 2.05 – Evolução tectônica das Bacias do Nordeste Oriental do Brasil segundo Matos (1994). Fonte: Compilado de Caldas (1998). ___________________________________________________________________12 Figura 2.06 – Coluna estratigráfica da Bacia Potiguar segundo Araripe e Feijó, 1994. Fonte: Compliado de Soares (2000).____________________________________________________________________________14 Figura 2.07 – Modelo para a origem da discordância pós-Jandaíra (Cremonini e Karner 1995). Fonte: Compilado de Dantas, 1998. ______________________________________________________________________17 Figura 2.08 – (A) Modelo da estruturação cenozóica proposto por Torres (1994) para a reativação da Falha de Afonso Bezerra, do Lineamento Lajes e do graben do Rio Açu. Fonte: Compilado de Menezes (1999). Em (B) Modelo de tensões litosféricas no nordeste do Brasil (Assumpção, 1992). FONTE: Compilado de Caldas (1998).____________________________________________________________________________20 Figura 2.09 – Compartimentação do litoral entre Ponta do Mel e a Ponta dos Três Irmãos de acordo com Fonseca (1996). Fonte: Compilado de caldas (1998). ______________________________________________21 Figura 2.10 – Esboço esquemático (I) das fraturas e do sistema de tensões proposto para beachrock do Litoral Leste (Coriolano, 1996) e (II) do Litoral Setentrional do Rio Grande do Norte (caldas, 1998). Em (I), visão geral, destacam-se os conjuntos transversal A e longitudinal B correspondentes a mini-escarpas e abatimentos de blocos, em condições superficiais, compatíveis com estruturas distensionais. Já os conjuntos diagonais B e C apresentam feições compatíveis com movimentação horizontal, de acordo com um sistema conjugado de cisalhamento. Em Zoom, as fraturas do conjunto B possuem uma movimentação sinistral sugerida pela disposição escalonada de fraturas distensionais T. Uma movimentação dextral é interpretada para o conjunto C, com base no arranjo das fraturas tipo P e tipo T, e estruturas em dominó associadas. Em (II), As fraturas longitudinais (E-W) apresentam persistente componente de rejeito horizontal associado à componente de abertura, resultando numa cinemática de transtração dextral. O mesmo tipo de movimento é identificado nas fraturas NW/WNW. O movimento direcional é identificado a partir das fibras em material carbonático (ou, menos freqüentemente, VIII Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP ferruginoso), paralelas ou oblíquas às fraturas, bem como por pontes de transtração (com preenchimento carbonático ou areia cimentada) ou de transpressão. Fonte: Compilado de Caldas (1998). _________23 Figura 3.01 – Visão geral, a partir de fotografia aérea do spit de Galinhos. Em destaque, a área de Galos. _______26 Figura 3.02 – Predominância dos ventos atuantes na área estudada – Galos. Fonte: Lima, 2002a).______________26 Figura 3.03 – Destaque para atuação dos ventos de E para W, e de ENE para WSW, formando marcas onduladas assimétricas (migração de barras de cristas sinuosas). ______________________________________27 Figura 3.04 – Sol, terra, fases da lua, maré de sizígia e maré de quadratura. Fonte: Modificado de Davis – 1983. __28 Figura 3.05 – Fotografias aéreas de ultraleve mostrando a predominância da maré vazante. Fonte: Santos et al., 2003. _________________________________________________________________________________29 Figure 3.06 – Diagrama que mostra geração de Correntes de longshore devido à aproximação das ondas.________30 Figura 3.07 - Direção da corrente de deriva litorânea na área estudada – Galos. Fonte: Lima ( 2002a in Sem. de Qualificação – PPGG/UFRN). _________________________________________________________31 Figura 3.08 – Seção transversal generalizada de uma onda ideal, enquanto mostrando movimento orbital. Observe que o movimento orbital de água está essencialmente ausente em profundidade de um-meio comprimento de onda. Fonte: Compilado de Davis, 1983. _________________________________________________32 Figura 3.09– Diagrama esquemático da quebra de uma onda (i) em função da perda de profundidade e (ii) padrões de fluxo interno das ondas após a quebra. A – partículas suspensas; B – Caminho percorrido pelos grãos maiores; C – fluxo de retorno em direção ao mar; D – fluxo ascendente das partícula em direção a crista da onda. Fonte: compliado de Davis, 1983. _______________________________________________33 Figura 3.10 – Canaletas e cristas formadas episodicamente durante a maré baixa. Destaca-se a coexistência lateral entre as fácies e a presença dos beachrocks. ______________________________________________35 Figura 3.11 – Disposição da berma, e sua estruturação interna na área de estudo. Em (A) observa-se a berma sendo retrabalhada pelo vento; (B) Corte transversal a linha de praia (B1 – margem W e B2 – margem E) evidenciando um acamamento mergulhando em direção ao continente. (C) detalhe das estratificações. As lâminas mais escuras são constituídas por minerais pesados e fração mais grossos, as lâminas mais claras por grãos mais finos (a seta indica o norte). _________________________________________37 Figura 3.12 – Formas básicas para dunas eólicas. Fonte: Ahlbrandt and Fryberger (1982 in Sholler and Spearing, 1982 – Memoir31/AAPG). ____________________________________________________________39 Figura 3.13 – Cadeia de dunas transversais barcanas. Fonte: compilado de Medeiros et al. (1971). _____________39 Figura 3.14 – Transição de uma cadeia de dunas transversais barcanas para uma cadeia de dunas longitudinais. Fonte: compilado de Medeiros et al. (1971). ______________________________________________40 Figura 3.15 – Bloco diagrama com estratificação cruzada acanaladas formadas por uma cadeia de dunas transversais, cujas formas de leito migram como barras de crista sinuosa. _________________________________41 Figura 3.16 – Visão panorâmica da superfície de deflação. Destaque para as dunas embrionárias e variações sutis na tonalidade das areias. Estas variações de tonalidade se alinham segundo a direção do vento (E-W) e revelam o processo de transporte de sedimentos pelo vento. Os tons mais escuros se devem aos grãos mais grossos, e os tons mais claros aos grãos mais finos em suspensão, sendo transportados pelo vento. _________________________________________________________________________________41 Figura 3.17 – Fotografia de ultraleve (oblíqua), mostrando a coexistência das diversas fácies encontradas em superfícies na área de estudo. Destaque para a planície de intermaré e para os manguezais. ________42 IX Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Figura 3.18 – Diagramas esquemáticos: (i) Ação das correntes de maré na deposição dos foresets. (ii) processo de formação de estruturas rítmicas. (iii) Bloco diagrama 3D das principais estruturas sedimentares encontradas na Planície de intermaré (considerando a energia do fluxo aquoso decrescente de cima para baixo: A – Flaser; B – Wave e C - lenticulares). (vi) Detalhe da seqüência de feixes de maré (Tidal Bundles sequence). Nota-se o destaque dos períodos de maré de sizígia e de quadratura. ___________43 Figura 3.20 – Bloco diagrama esquemático de uma típica planície de maré siliciclástica. A planícies de maré afina rumo ao nível de maré alta, passando gradativamente de planícies arenosa, sem interrupção, para planície mista seguida de planície lamosa e manguezal ou pântano. Um exemplo da sucessão de fácies, produzido pela progradação das planícies de maré, está mostrado no canto esquerdo superior. As estratificações cruzadas, depositadas na porção mais baixa da planície arenosa e no canal de maré adjacente, são orientadas paralelamente à linha de costa local, devido à ação predominante do fluxo do canal de maré principal. Já na porção mais próxima do continente, a influência do fluxo das marés no canal principal diminui ou se torna ausente. Assim, as estruturas tipo flaser, wavy e lenticulares, além de evidenciar, respectivamente, o decréscimo de energia (leia-se: velocidade das correntes) em direção à costa, mostram fluxo normal ao fluxo do canal de maré principal, reativo as variações diurnas e semidiurnas das marés enchentes e vazantes (adaptado de Walker, 1992). __________________________44 Figura 4.01 – Espectro de freqüência utilizado pelo GPR. ______________________________________________48 Figura 4.02 – Em (a) está mostrada a idéia básica do levantamento de tempo de trânsito com o GPR; (b) gráfico das velocidades de propagação dos três principais pulsos enxergados pelo GPR; e (c) mostra o GPR sendo utilizado para obter perfis de reflexão, seção resultante da situação ideal obtida na situação ideal. (Modificado de Annan, 1992). _________________________________________________________49 Figura 4.03 – Ilustra o conceito de Janela de GPR, em três situações distintas. Em verde, a curva para areia seca, B) em azul, para a areia molhada e C) em vermelho, para argila. A areia seca propicia excelente propagação com uma atenuação constante em um grande faixa de freqüência, além de pouco condutiva. Na areia molhada, o conteúdo de água limita o campo de freqüências que pode ser utilizado, favorecendo a difusão da onda. Por fim, a argila (molhada, principalmente) oferece condições de alta condutividade elétrica torna o coeficiente de atenuação da onda extremante variável (ausência de um intervalo constante de atenuação). Fonte: Annan, 1992._____________________________________________51 Figura 4.04 – (A) dois pulsos de GPR bem separados no tempo; (B) sobreposição de eventos no tempo, podendo acarretar padrões de interferência ondulatória destrutivos. (C) Critério para a discriminação entre eventos. Matematicamente, considera-se que uma interface será bem resolvida se a separação entre os pulsos no tempo for maior ou igual a metade dos seus respectivos envelopes ( separação ≥ W Figura 4.05 – (A) Definição empírica do Pulso de GPR, Limitado por AMax . 2 2 ) . ____55 , para ambos os lados, a partir do ponto máximo de amplitude ( Amáx . ) ; (B) de acordo com as limitações matemáticas impostas pela Transformação de Fourier, observa-se que não é possível obter um pulso que seja simultaneamente estreito no domínio do tempo e da freqüência, e vice-versa; (C) O critério de Nyquist diz que o intervalo de tempo entre as amostragens tem que ser menor que o período do pulso – tempo de duração do pulso – ( τ s < T ), caso contrário (τs ≥ T ), o sinal não é enxergado. Dessa forma, quanto maior a freqüência de X Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP amostragem, melhor será representado o sinal em display. Os pontos em verde indicam os tempos em que as amostras foram coletadas. Fonte: Annan, 1992. _________________________________________61 Figura 4.06 – (a) ilustra os vários modos de disposição entre antenas e seus respectivos campos de visão (pegadas); (b) mostra a configuração espacial assumida pela onda quando passa da interface ar-terra para os modos TE e TM. Fonte: Annan (1992). __________________________________________________65 Figura 4.07 – Modelo esquemático para a migração lateral de um canal de maré. (i) relaciona as fácies (A) em mapa, e em (B) em perfil, além de simular uma Seção (C) colunar com o empilhamento estratigráfico típico de uma Ilha Barreira.(Davis, 1994). (ii) Detalhe da estruturação interna das barras de acresção lateral dos canais (semelhante às barras em pontal do sistema Fluvial – Davis, 1994). ______________________79 Figura 4.08 – Perfil esquemático de um leque de washover. No corte A-A’, os foresets são mais íngremes na parte frontal do leque, devido à desaceleração do fluxo de sedimentos na frente do leque de washover, quando encontra a lâmina d’água (Lagoa ou Laguna). Esta, provavelmente, é a situação que ocorreu na área de estudo. Fonte: McCubbin, – 1982 in Sholler and Spearing, 1982 – Memoir31/AAPG. ______________82 XI Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP LISTA DE TABELAS Tabela 4.01 – Propriedades físicas para diversos materiais geológicos (Adaptado de Oliveira Jr., 2001).____53 Tabela 4.02 – Valores preestabelecidos de freqüência central versus profundidade (Grazinoli e Costa, 1999)________________________________________________________________57 Tabela 4.03 – Mostra alguns valores de Range (janela de tempo). Fonte: Grazinoli e Costa, 1999.______59 Tabela 4.04 – Mostra alguns intervalos de amostragens versus a freqüência central (Grazinoli e Costa, 1999)._______________________________________________________________62 XII Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP CAPÍTULO I: INTRODUÇÃO 1 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP 1.1 – APRESENTAÇÃO Inserido em uma paisagem costeira recente, a região de Galinhos-RN é caracterizada pela complexidade de suas feições geomorfológicas, representadas por praias, recifes, estuários, mangues, lagoas, dunas e canais de maré. O modelamento dessas feições é resultado de uma atuação conjunta dos processos costeiros (ondas, marés, correntes e ventos), relacionados às variações do nível do mar, ocorridas durante o período quaternário. Neste contexto, são apresentados neste relatório os resultados das atividades desenvolvidas para execução do mapeamento de detalhe, em sub-superfície, utilizando-se o radar de penetração no solo – GPR (Ground Penetration Radar), realizado no Distrito de Galos, Município de Galinhos. Espera-se que as informações, aqui reunidas, sirvam de subsídio tanto ao monitoramento ambiental permanente de áreas costeiras, sob influência da indústria petrolífera, quanto à compreensão dos ambientes modernos de sedimentação para estudos comparativos com seus similares litificados. Vale ressaltar que este trabalho foi desenvolvido no âmbito dos projetos MARPETRO (FINEP/PETROBRAS/CTPETRO) e PROBRAL (CAPES/DAAD 150/02); este último envolvendo a cooperação internacional Brasil (UFRN) e Alemanha (Universidade CAU-Kiel). As informações, contidas aqui, fazem parte da disciplina obrigatória Relatório de Graduação (GEO–345), do curso de Geologia da UFRN, requisito final para obtenção do grau de bacharel em geologia. 1.2 – OBJETIVOS E JUSTIFICATIVA Estudos realizados por Lima (2002a), através da análise de imagens de satélite e fotografias aéreas, permitiram identificar a correlação entre alinhamentos de feições geológicas recentes de áreas emersas (campos de dunas, trechos de drenagem) e áreas submersas (sandwaves) no litoral setentrional do Rio Grande do Norte, levando estes autores a inferir a existência de antigos canais de maré nesta área e sugerir que antigos sistemas de ilhas barreira teriam evoluído para o atual spit de Galinhos. Ainda segundo esta autora, o alinhamento regional destas feições geomorfológicas coincidem com a direção regional do Sistema de Falhas de Carnaubais e com possíveis traços de falha relacionados ao referido Sistema. Este fato sugere um condicionamento tectônico em relação às décadas mais recentes, e serviu como critério de direcionamento e localização para as seções de GPR. 2 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Desta forma, este trabalho teve como objetivo geral o mapeamento de detalhe, inserido na área de concentração das rochas sedimentares e direcionado aos campos da Estratigrafia e Geologia Ambiental, através do método geofísico GPR para reconhecimento da estruturação interna e estratigrafia do spit de Galinhos, tomando como base a área de Galos. Em adição, também se espera a confirmação da hipótese de Lima (2002a) e Lima et al. (2002b), que suspeita da existência de paleocanais cortando o atual spit de Galinhos, bem como a caracterização dos processos/respostas sedimentares, associação lateral de fácies e sistema(s) deposicional(is) responsável(is) pela paleomorfologia do atual spit de Galinhos-RN. É importante ressaltar que o tipo de arquitetura transicional observada, além de caracterizar a ligação entre ambientes de deposição continental e marinho, também é muito importante economicamente, pois constituem campos prolíferos em todo mundo. Diante deste fato, espera-se utilizar, num futuro próximo, a alta resolução oferecida pelo GPR para parametrizar a arquitetura e propriedades petrofísicas destes depósitos quaternários, visando sua analogia a reservatórios antigos na Bacia Potiguar, relacionados à unidade, informalmente denominada de Açu-4. 1.3 – METODOLOGIA A metodologia utilizada neste trabalho envolveu levantamento geofísico com GPR, caracterizado pelas etapas de aquisição, processamento e interpretação. Em seguida, os resultados, obtidos a partir do levantamento com GPR, foram correlacionados aos dados de sensoriamento remoto, mapas geológicos, monitoramento costeiro e cartas temáticas, todos gerados previamente em escala de correlação regional e de semidetalhe por Lima (2002a). O método GPR foi escolhido em função da sua capacidade de proporcionar a visualização contínua e segura do subsolo, sem que seja preciso penetrar um alvo fisicamente, poupando tempo, investimentos e principalmente preservando o potencial paisagístico da região. O levantamento geofísico com GPR gerou um banco de dados, cuja função principal consiste em permitir a reprodução de informações, em imagem de alta resolução, a respeito da estruturação interna e empilhamento estratigráfico ao longo do tempo. Para tanto, foi utilizado o equipamento GSSI SIR@ SYSTEM – 2, pertencente ao PPGG (Programa de Pós Graduação em Geodinâmica e Geofísica) para adquirir os dados. A aquisição dos dados consistiu de duas etapas: a primeira (05/2000), foi constituída por uma malha de 11 seções de GPR, espaçadas de 50 m, sendo: 02 perfis transversais à direção estimada do canal (GPR-01 e GPR-02), com aproximadamente 350 m de extensão e direção 3 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP N150°E, e 09 perfis longitudinais de 150 m e direção N60°E (LT-01 a 08) como objetivo de localizar o canal. A segunda (12/2002), constituiu-se de 5 perfis auxiliares de dimensões e espaçamento variados, com direção N150°E (AX entre 01 e 08) e um perfil orientado à N260°E (AY-03), totalizando 3.804 metros lineares de Seções de GPR (fig. 1.01). Figura 1.01 – Localização e disposição das seções GPR (Meridiano Central 39°). Baseado na Folha SB 24.X-D-III SÃO BENTO DO NORTE – SUDENE Em laboratório, os dados foram submetidos a uma rotina de processamento, semelhante a que é feita para processar dados sísmicos de reflexão, devido à similaridade entre os dois métodos, utilizando-se o software Reflex. Não obstante, as devidas precauções foram tomadas, levando em conta certas particularidades do GPR em relação à sísmica. Nesse sentido, foi utilizada uma rotina de processamento de dados de GPR, desenvolvida como parte do trabalho de doutorado, também no PPGG/UFRN, do aluno Pedro Xavier Neto. Finalmente, a utilização dos recursos de interpretação e visualização de dados sísmicos, oferecidos pelo software SeisX, da Paradigm Geophysical, disponibilizados pelo PPGG no Laboratório de Interpretação Sísmica e Visualização (LISV), tornou o processo interpretativo mais seguro e interativo, possibilitando um maior detalhamento na caracterização e correlação lateral das fácies dos radagramas. 4 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP 1.4 – LOCALIZAÇÃO E VIAS DE ACESSO A área estudada, Distrito de Galos, encontra-se inserida no Município de Galinhos-RN, situada no Litoral Setentrional do estado do Rio Grande do Norte, a uma distância de, aproximadamente, 174 km da Capital do estado (Natal-RN). O acesso pode ser feito pela BR-406, no sentido Natal-Jandaíra, em seguida, pela RN que dá acesso ao local em que é feita a travessia através de barcos, do Município de Guamaré, para o Município de Galinhos (fig. 1.02). 799333 mE 9438315 mN I O c e a n o II III Galos IV V 809623 mE Galinhos A t l â n t i c o 9434805 mN 38° 37° O CE 36° ce 35° a no At l ân t RN ic o 5° Mossoró RN PB 0 6° 25 50 km LEGENDA Cidades Distrito Limite entre Estados Estradas Área estudada I Áreas emersas Farol Áreas submersas II Galinhos III Coqueiral IV Galos V Capim Figura 1.02 – Mapa de localização e acesso. Fonte: Compilado de Lima (2002a, in Sem. Qualificação), baseado na Folha SB 24.X-D-III SÃO BENTO DO NORTE – SUDENE. 5 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Capítulo II: GEOLOGIA REGIONAL 6 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP 2.1 – EMBASAMENTO PRÉ-CAMBRIANO Regionalmente, o substrato que compõe o embasamento da Bacia Potiguar é formado pelas unidades geotectônicas da Província Borborema, principalmente Maciços e Sistemas de Dobramento, agrupados em um mosaico de blocos crustais de Idades Arqueanas (complexos gnáissicos-migmatíticos) e Proterozóicos (rochas supracrustais e metavulcanossedimentares), com evoluções geodinâmica distintas (Almeida et al., 1977; Brito Neves, 1983; Jardim de Sá, 1984a e Jardim de Sá, 1994). No Rio grande do Norte, o embasamento é representado pelos gnáissesmigmatíticos dos grupos São Vicente e Caicó (Hackspacher et al., 1990), recobertos por metassedimentos do Grupo Seridó (Hackspacher e Sá, 1984). As rochas do Grupo Caicó estão assentadas sobre as unidades litológicas do Grupo São Vicente e, juntas, são denominadas por Jardim de Sá (1994) de Complexo Caicó. A figura 2.01 mostra o arcabouço tectônico da Faixa Seridó. Quatro unidades tectono-estratigráficas constituem a Faixa Seridó: embasamento denominado de Complexo Caicó; rochas supracrustais proterozóicas denominadas de Grupo Seridó; rochas graníticas paleoproterozóicas denominadas de "granitóides G2" por Jardim de Sá et al. (1981); finalmente, ocorrem as rochas denominadas de suíte de "granitóides G3" que se formaram no Ciclo Brasiliano, intrudindo as unidades anteriores. Segundo Jardim de Sá (1994), o Grupo Seridó se apresenta subdividido em paragnaisses basais com intercalações de mármores, calciossilicáticas, formações ferríferas e anfibolitos (Formação Jucurutu), seguidos por metaconglomerados e quartzitos (Formação Equador), e micaxistos feldspáticos e aluminosos (Formação Seridó) no topo, condicionados a uma história de evolução policíclica, caracterizada por uma tectônica de empurrões seguidas de transcorrência. Por outro lado, Archanjo e Salim (1986) e Caby et al. (1991) defendem a existência de dois grupos distintos: Grupo Jucurutu, composto pelas Formações Jucurutu e Equador, disposto na base e topo, respectivamente, e o Grupo Seridó, que se constitui de um fácies conglomerático basal, denominado de Formação Parelhas, sotoposto aos micaxistos da Formação Seridó. Existem várias interpretações para os dados geocronológicos referentes às supracrustais. As discussões giram em torno, principalmente, de datações realizadas em corpos de granitóides sintectônicos, foliados, intrusivos na Formação Jucurutu, que revelam idades entre 2,0 e 1,9 Ga. Para alguns autores (como, Macedo et al., 1991; Jardim de Sá, 1994), estas idades representariam a idade mínima do Grupo Seridó, enquanto que para outros (como Archanjo & Bouchez, 1991; Caby et al., 1991), estas datações referem-se à idade dos protólitos dos granitóides G2, de Jardim de Sá et al. 7 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP (1981), que representariam intrusões sin-sedimentares ao nível das formações basais (Jucurutu e Equador). Figura 2.01 – Arcabouço tectônico da Província Borborema. Simplificado de Jardim de Sá (1994). 8 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP 2.2 – REGISTRO MESOZÓICO: A BACIA POTIGUAR A Bacia Potiguar está localizada no extremo nordeste do Brasil, aflorando numa área de aproximadamente 22.500 Km² em sua porção emersa, e de 26.500 Km² em sua porção submersa; é limitada a noroeste pelo alto de Fortaleza, a sudeste pelo Alto de Touros, e a oeste e a sul com o embasamento cristalino, podendo estar recoberta por sedimentos mais jovens (Fig. 2.02). Figura 2.02 – Mapa de localização da Bacia Potiguar. Fonte: Compilado de Soares, 2000. 2.2.1 – ARCABOUÇO ESTRUTURAL O arcabouço do rift Potiguar é controlado por falhas de direção NE, sendo subdividido por Bertani et al. (1990) em três elementos morfo-estruturais básicos: grabens assimétricos, altos internos e plataformas do embasamento (Fig. 2.03). De acordo com Matos (1992), o rift Potiguar foi implantado durante o Cretáceo Inferior, aproveitando a direção predominante NE-SW herdada do embasamento, com destaque para o sistema de Falha de Carnaubais. Hackspacher e Oliveira (1994) acreditam que esta falha seja uma possível reativação de uma zona de cisalhamento de idade Brasiliana, conhecida como Zona de Cisalhamento de Porta Alegre. 9 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Matos (op. cit.) considera, também, que as falhas de direção NW-SE podem ser interpretadas como falhas de transferência, durante a fase rift inicial, sendo posteriormente a principal direção de falhamentos na porção submersa da bacia, durante o estágio final de rifteamento, no qual uma tectônica transtensional atuou devido à ação de esforços distensivos de direção E-W, isto é, todos associados ao início da separação continental Brasil-África (Fragmentação do Godwana). Desta forma, a geometria do rift potiguar é, portanto, representada por meio-grabens e altos internos sendo produtos de duas grandes falhas lístricas, cuja profundidade máxima de descolamento foi estimada por Matos (op cit.) entre 20 e 22 Km. Figura 2.03 – Arcabouço tectônico da Bacia Potiguar (Cremonini et al., 1996). Fonte: Compilado de Soares (2000). 2.2.2 – EVOLUÇÃO TECTONO-SEDIMENTAR Basicamente, dois modelos evolutivos são propostos para geração e desenvolvimento do rift potiguar, diferenciando-se entre si pela orientação dos esforços e mecânica de fraturamento: um proposto por Françolin e Szatmari (1987), que defendem uma fase compressiva durante o Cretáceo 10 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Superior, admitindo um pólo de rotação horárias na placa Sul-Americana (situado a sul de Fortaleza), e por conseguinte, esforços compressivos e distensivos (Fig. 2.04); e o outro, proposto por Matos (1992), que adota um modelo puramente distensional em dois estágios principais de geração do rift, ambos distensivos. Figura 2.04 – Abertura e evolução do Atlântico Sul. (A) Início da separação continental a partir de uma extensa fratura, aproximadamente N-S, no Godwana; (B) Pólo de rotação localizado na região Nordeste do Brasil; (C) Pólo de rotação localizado na região Norte do Brasil; (D) Predomínio de movimento transcorrente dextral e (E) evento compressivo de direção N-S. Reproduzido de Françolin e Szatimari (1987). FONTE: Compilado de Menezes, 1999. Segundo Matos (1992), no Mesozóico, a maior parte das descontinuidades supracitadas foram reativadas e/ou superimpostas por uma série de fraturamentos durante a ruptura do Godwana, com a abertura do Oceano Atlântico, propiciando a origem de uma série de bacias intracontinentais e marginais que compõem o sistema de rifts do NE brasileiro, compreendendo as Bacias: Tucano, Jatobá, Araripe, Rio do Peixe, Potiguar e Sergipe-alagoas, além de pequenos grabens preenchidos por sedimentos da mesma idade. Para este autor, a evolução geodinâmica da bacia possui três estágios principais: um estágio rift (I, II e III) que justificaria a distribuição das diferenças temporais e espaciais do Sistema de Rifts do Nordeste Brasileiro; seguido por um estágio transicional (pós-rift) e drift (deriva continental). 11 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Para Matos (1992, 1994), o estágio rift é caracterizado pela formação de bacias a partir da extensão litosférica, gerando um regime de esforços com distensão NW-SE e E-W, propiciando o desenvolvimento de diversas bacias rift, sob regimes transtensional (caso do rift Potiguar), cujas principais estruturas, formadas nesta fase, correspondem aos meio-grabens de direções NE-SW (grabens de Umbuzeiro, Guamaré e Boa Vista) e SE-NW (graben de Apodi), separados por altos internos do embasamento Pré-cambriano (altos de Quixaba, Serra do Carmo e Macau), de modo que toda esta configuração estrutural é controlada por um sistema de falhas lístricas normais que, provavelmente, representam reativações de zonas de cisalhamento dúcteis brasilianas (fig. 2.05). Figura 2.05 – Evolução tectônica das Bacias do Nordeste Oriental do Brasil segundo Matos (1994). Fonte: Compilado de Caldas (1998). Neste contexto, o Magmatismo Rio Ceará-Mirim preencheu juntas distensionais E-W (Matos 1992, Jardim de Sá 1994, Martins e Oliveira, 1992) e segundo Martins e Oliveira (1992) e 12 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Oliveira (1992, 2000), este evento magmático estaria relacionado à formação do rift Potiguar, ocorrendo em dois pulsos principais com idades entre 175-160 Ma e 145-125 Ma. 2.2.3 – ESTRATIGRAFIA O registro sedimentar da fase (Rift) é marcado por uma seqüência continental, essencialmente clástica, de alta e baixa energia da Formação Pendências, cuja interpretação paleoambiental aponta para leques aluviais associados aos falhamentos e sistemas flúvio-deltáicos, progradando sobre pelitos lacustres intercalados por frentes turbidíticas (Della Fávera, et al., 1992). No estagio pós-rift ou transicional, a subsidência termal da crosta continental, seguida de variações do nível do mar, provoca a deposição de uma Megasseqüência Transicional representada pela Formação Alagamar. Esta é constituída pelas seguintes unidades: Membro Upanema (basal), associada a uma fácies fluvio-deltáica – Membro Galinhos - transicional, separada por um intervalo de rochas típicas de um sistema lagunar constituído de folhelhos pretos e calcilutitos ostracoidais, denominado informalmente de Camada Ponta do Tubarão (Araripe e Feijó, 1994). Alguns autores, como Araripe e Feijó (1994), individualizam uma seqüência intermediária entre estas Formações, denominada de Formação Pescada, de modo que as Formações Pendência, Pescada e Alagamar juntas compõem o Grupo Areia Branca, depositado entre o NeocomianoEobarremiano ao Neoaptiano. O Grupo Apodi, segundo Araripe e Feijó (1994), até então constituído pelas Formações Açu e Jandaíra, fora ampliado por estes autores para conter também as Formações Quebradas e Ponta do Mel. De modo que a Formação Açu, interdigita-se lateralmente com as Formações Ponta do Mel e Quebradas, constituindo a porção continental relacionadas, respectivamente, a sistemas deposicionais fluviais, seguidos por uma plataforma carbonática da Seqüência Transgressiva, marcando o afogamento dos sistemas fluviais da Formação Açu (Araripe e Feijó, 1994). O registro sedimentar desta seqüência transgressiva é constituído por rochas de uma grande plataforma carbonática que recobriu toda porção emersa da bacia denominada de Formação Jandaira. (Monteiro e Faria, 1988; in Araripe e Feijó, 1994). 13 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Figura 2.06 – Coluna estratigráfica da Bacia Potiguar segundo Araripe e Feijó, 1994. Fonte: Compliado de Soares (2000). 14 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP 2.3 – REGISTRO CENOZÓICO E TECTONISMO De acordo com a Carta Estratigráfica proposta por Araripe e Feijó (1994), a transição entre Mesozóico e Cenozóico, na Bacia Potiguar, foi marcada por uma erosão generalizada e evidenciada pela discordância do tipo erosiva sobre a Formação Jandaíra e Ubarana, seguida pela deposição de uma seqüência progradacional (Regressiva) depositada entre o Cretáceo Superior até o Cenozóico. Esta seqüência regressiva está representada pelo Grupo Agulha – correspondente à segunda seqüência, depositada sob condições de mar aberto – o qual é constituído por três formações: Formação Tibau, correspondente a arenitos costeiros; Formação Guamaré, caracterizada por seus carbonatos de plataforma e talude, que se interdigita lateralmente com a primeira formação citada; e por fim, a Formação Ubarana, constituída por folhelhos marinhos rasos a profundos, intercalados a turbiditos. Segundo Rolim (1985) e Jardim de Sá et al. (1997), o efeito de epirogenia da Borborema e atenuação do tectonismo no Cenozóico seriam os responsáveis pelo desencadeamento do processo de denudação e aplainamento, dentre os quais a porção mais jovem é denominada de Planície Sertaneja (Alves, 2001). Mabesoone et al. (1972 in Menezes, 1999) e Mabesoone e Rolim (1982 in Menezes, 1999) apresentaram uma síntese do conhecimento, até então adquirido, e propõem uma redefinição para o “Grupo Barreiras”, dividindo-o em três unidades lito-estratigráficas, a saber: Formação Serra do Martins, atribuída às coberturas sedimentares remanescentes, encontradas acima de 600 m de altitude; Formação Guararapes, capeando as serras interioranas, caracterizadas por litotipos arenosos a argilosos, de composição quartzo-feldspática, na região litorânea; e Formação Macaíba, para depósitos pelíticos fluviais, também encontrados próximos ao litoral. Segundo Menezes (1999), no Rio Grande do Norte, o “Grupo Barreiras” é representado por depósitos arenosos a areno-argilosos ou conglomeráticos, de coloração variada (amarelo avermelhado, vermelho acastanhado), que ocorrem, por vezes, maciços, bioturbados, ou exibindo estratificações cruzadas ou plano-paralelas, ocorrendo com forma tabular, no topo de serras interioranas (a exemplo da Serra de Porta Alegre), bem como constituem falésias ao longo do litoral. De acordo com Mizusaki (1989) e Menezes (1999), a intrusão de plugs do Vulcanismo Macau, durante o Oligoceno-Mioceno (20 a 18 Ma, segundo Sial, 1974, 1975a e b, 1976), na Bacia Potiguar, é associada ao alívio de pressão das zonas arqueadas no Mesozóico. De acordo com Menezes (1999), a partir do Mioceno uma sedimentação clástica continental, “Grupo Barreiras” (Formação Serra dos Martins), foi depositada ainda em caráter regressivo, não só na Bacia Potiguar, 15 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP mas na maior parte das bacias do litoral sudeste e norte-nordeste brasileiro, relacionada a nível global ao desenvolvimento da cadeia Andina. No contexto tectônico, a Era Cenozóica foi relativamente mais calma, não incluindo, por exemplo, processos de rifteamento, mas ocorrem eventos como a reativação de falhamentos importantes, devido ao processo de Epirogenia sofrido pela Província Borborema (Jardim de Sá et al, 1997). Autores como Françolin e Zatmari (1987) acreditam que, durante esta transição, a bacia Potiguar esteve submetida a uma compressão N-S, evidenciada por falhas reversas e dobramentos suaves de eixo E-W, observados nas Formações Açu e Jandaíra. Ainda dentro deste contexto, Hackspacher et al. (1985), reconheceram a falha de Afonso Bezerra como responsável pela formação de brechas tectônicas, silicificação e basculamento de blocos, segundo planos de direção NW e NE que afetam as seqüências carbonáticas da Formação Jandaíra. Feições geomorfológicas, representadas por formas residuais de relevo, na seção exposta da Bacia Potiguar, e recuo de falésias na região costeira próxima ao município de Ponta do Mel, são também atribuídas à Falha de Afonso Bezerra, cuja idade oligo-miocênica é presumida com base em relações cronológicas com o Vulcanismo Macau (Menezes, 1999). Oliveira et al. (1993) in Menezes (1999) interpretam a Falha de Afonso Bezerra como uma estrutura frágil instalada sobre uma descontinuidade pré-cambriana, a qual controlaria inclusive o alojamento de diques de granitóides brasilianos. Tal descontinuidade teria sido reativada no limite Cretáceo-Terciário como uma zona de falha transpressiva, com rejeito direcional dextral e reverso. O magmatismo Serra do Cuó (83 ± 6 Ma, Mizusaki 1987, in Araripe e Feijó, 1994), representado por soleiras básicas restritas a porção centro sul da Bacia Potiguar, antecede o evento térmico responsável pelo soerguimento da Bacia Potiguar; sendo, portanto, aproximadamente coincidente com o final da deposição da Formação Jandaíra (Soares, 2000). Este magmatismo marca também a transição do Mesozóico para o Cenozóico. Cremonini e Karner (1995), e Cremonini (1995) postulam que, após a deposição desta unidade transgressiva, a Bacia Potiguar passou por um evento de soerguimento termal da crosta causado pelo fluxo de calor anômalo, proveniente de um centro de espalhamento oceânico que se deslocava em frente à bacia, ao longo da margem equatorial, expondo os sedimentos e submetendoos a processos erosivos, seguidos do resfriamento da litosfera oceânica e continental adjacentes, culminando com a subsidência térmica contínua. Como resultado, uma superfície de discordância previamente gerada (discordância erosiva pós-Jandaíra, ou discordância pré-Ubarana de Cremonini (1993), foi então basculada no sentido offshore (fig. 2.07). Cremonini e Karner (1995) postulam ainda que este soerguimento regional também teria provocado a reativação de falhamentos importantes, como a Falha de Afonso Bezerra). 16 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Figura 2.07 – Modelo para a origem da discordância pós-Jandaíra (Cremonini e Karner 1995). Fonte: Compilado de Dantas, 1998. Jardim de Sá et al. (1997), retomando as discussões a respeito do processo de Epirogênese na Província Borborema e neotectonismo, mostram que a reativação das estruturas pré-cambrianas – que no Cretáceo estão representadas pelos sistemas de falhas de Afonso Bezerra (NW transcorrente dextral) e de Carnaubais (NE – transcorrente sinistral) – gera um sistema de lineamentos acompanhado por juntas de extensão e falhas distensionais N-S, com os eixo de tensão caracterizados por: um σ 1 , compressivo N-S e eixo σ 3 , distensivo E-W. Após a discordância préUbarana, um rápido pulso de inversão na Bacia Potiguar, de idade mínima neocampaniana, provocou uma série de deformações e reativações ao longo do Sistema de Falhas de Carnaubais (Jardim de Sá et al., 1997). Em adição, Jardim de Sá e Menezes (1997) destacam ainda que um dos efeitos da neotectônica, na porção a sul da Bacia Potiguar, foi o alçamento da Formação Serra dos Martins, hoje preservada em platôs-testemunho, cujo arrasamento deve estar associado à deposição da Formação Barreiras. Este processo de epirogênese da Província Borborema está, em parte, registrada nos sedimentos acumulados na porção submersa da bacia. 17 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP 2.4 – O REGISTRO QUATERNÁRIO E NEOTECTONISMO 2.4.1 – A SEDIMENTAÇÃO QUATERNÁRIA A sedimentação quaternária reúne sedimentos de praia e aluvião, de ambiente costeiro (estuarínos e litorâneo) a continental (fluvial e eólico). São depósitos inconsolidados, com espessuras de até 70 m, segundo Cypriano e Nunes (1968) in Menezes (1999). No restante da bacia, importantes depósitos quaternários ocorrem principalmente no rio Açu, onde atingem espessuras maiores que 50 m, e nos vales dos rios do Carmo, Upanema, Mossoró-Apodi e Jaguaribe. Na plataforma continental, do mesmo modo que a Formação Barreiras, os depósitos mencionados são indivisos da Formação Tibau (Menezes, 1999). Um recuo do mar está marcado pelas dunas vermelhas, mais antigas, do Pleistoceno Inferior, preservadas no interior; e dunas brancas, mais novas, do Pleistoceno Médio, na costa. As dunas estão, hoje, truncadas por um nível de mar alto, resultante da transgressão holocênica (Tricart), que as destrói, remobilizando-as. Este avanço do mar, segundo Davis (1994) e Walker (1992), pode ser correlacionado a vários locais do globo terrestre de forma diacrônica, ao longo dos últimos 15.000 anos, em decorrência do degelo da ultima grande glaciação. No litoral potiguar, a exemplo de outras regiões do mundo, esta subida do nível do mar represou a foz dos rios, formando largos estuários afogados, nos quais os mangues se desenvolvem, favorecendo localmente a implantação de sistemas de Ilhas Barreiras. Atualmente os processos costeiros retrabalham sedimentos do Pleistoceno, enquanto carbonatos são depositados mais afastados da costa. Paleolinhas de praia, de cerca de 8 mil anos, são vistas em imagens de satélite na região de Touros, numa faixa de 25 km, hoje encobertas pelo mar (Vianna e Solewicz, 1988; e Vianna et al. 1993). Segundo Vilaça et al. (1991), os sedimentos arenosos (quartzosos) com pouca argila e grânulos de limonita de coloração avermelhada (mais escuros em direção ao litoral) são denominados de Formação Potengi, cujo posicionamento estratigráfico é delimitado, no topo, pelos sedimentos dunares e, abaixo, pelos sedimentos e rochas sedimentares da Formação Barreiras. Vital et al. (2002a,b) mostram que as feições oceanográficas e geomorfológicas, bem como a evolução costeira e contexto tectônico da costa norte do Estado do Rio Grande do Norte, podem explicar o padrão de distribuição sedimentar encontrado neste litoral. Campos de dunas de areias, lagoas, mangues e esporões arenosos caracterizam a região costeira. Um mínimo de quatro linhas de arenitos de praia é encontrado na região costeira e na plataforma. Na região costeira, este tipo de arenito ocorre, em geral, ao longo da praia atual, nas zonas de foreshore e backshore. Alguns deles foram datados por Caldas et al. (2001), através do método 14 C AMS, fornecendo idades 18 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP principalmente holocênicas (2.200 a 6.500 anos AP), mas também pleistocênicas (30.000 a 40.000 anos AP). Na plataforma, eles ocorrem a profundidades de 10 e 20 metros e poderiam representar diferentes períodos de nível do mar estacionário (“stillstand”), durante a última transgressão póspleistocênica. Na plataforma continental interna, observa-se um cinturão de areias litoclásticas próximo a costa, na região da deriva litorânea, seguido por uma zona intermediária de areias litobioclásticas a biolitoclásticas, enquanto cascalhos bioclásticos são encontrados principalmente a partir da isóbata de 15 metros. Sedimentos lamosos ocorrem próximo a desembocadura e em “canyons” de rios. O conteúdo biogênico é representado, principalmente, por algas coralíneas e foraminíferos bentônicos, embora ostracóides, gastrópodes e bivalves possam ser encontrados em menor quantidade. Segundo Lima (2002a), os depósitos holocênicos da região de galinhos são representados pelos depósitos praiais, eólicos, marinhos e estuarinos, cuja constante erosão e retrabalhamento da zona costeira dão origem às areias praiais mal selecionadas, na linha de praia; areias praiais e eólicas, na zona de pós-praia; vasas arenosas orgânicas e/ou argilo-arenosas orgânicas, encontramse localizadas entre o estuário e o mar, formadas por sedimentos finos associados às argilas orgânicas e silte (sedimentos de mangues). 2.4.2 – O NEOTECTONISMO O Contexto da deformação neotectônica (Hasui, 1990; Lima Neto, 1995 e Saadi, 1993 in Caldas, 1998), teria seu início marcado pela deposição de sedimentos correlacionáveis ao evento “Barreiras”, contemporâneo ao alçamento da Cadeia Andina. Neste contexto tectônico, autores como Lima et al. (1990) correlacionam critérios como, o padrão de erosão das coberturas terciárias da Bacia Potiguar e o padrão reticulado das drenagens (NE-NW) aos campos de tensão neotectônica, com σ 1 compressivo na direção E-W, e σ 3 distensivo na direção N-S. Tremores registrados na década de 80, próximo à região de João Câmara pelos pesquisadores do DNPM e CPRM (Torres et al., 1990), levaram a um estudo sistemático sobre a atuação de esforços neotectônicos no Rio Grande do Norte, culminado com o reconhecimento da reativação da Falha de Afonso Bezerra e de um lineamento aproximadamente E-W, herdado da fase rift da Bacia Potiguar, o qual foi denominado de Lineamento Lajes. Torres (1994) propõe um modelo estrutural para explicar a reativação dessas estruturas, considerando a Falha de Afonso Bezerra e o Lineamento Lajes como correlatas ao R e Y do sistema de fraturamento de Riedel, incluídas em um mega-bloco tectônico, limitado pelo Lineamento Patos e o Sistema de Fernando de 19 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Noronha (figura 2.08a); presumindo uma componente distensional NE produzindo reflexos no controle tectônico de algumas drenagens na porção centro-norte potiguar, sobretudo no graben do Rio Açu, interpretado como o X de Riedel, e a falha de Carnaubais como P deste mesmo sistema (Menezes, 1999). Já Assumpção (1992) considera que toda a região nordeste está submetida a um campo de tensão regional de caráter compressivo E-W, e localmente distensivos, perpendiculares a costa (fig. 2.08b), que podem ser produto de cisalhamento na base da litosfera oriundos da expansão da Cadeia meso Oceânica e conseqüente compressão da Cadeia Andina junto à Placa do Nazca. (A) (B) Figura 2.08 – (A) Modelo da estruturação cenozóica proposto por Torres (1994) para a reativação da Falha de Afonso Bezerra, do Lineamento Lajes e do graben do Rio Açu. Fonte: Compilado de Menezes (1999). Em (B) Modelo de tensões litosféricas no nordeste do Brasil (Assumpção, 1992). FONTE: Compilado de Caldas (1998). 20 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Ainda neste contexto, os trabalhos de monitoramento dos abalos sísmicos pelo Grupo de Sismologia do PPGG-NPGG/UFRN levaram à identificação da distribuição de atividades sísmicas, segundo uma faixa principal com direção NE (040o Az), de forte mergulho (75o -80o) para NW (Ferreira, 1997), reconhecida como a Falha Sísmica de Samambaia. Takeya et al. (1989 in Menezes, 1999) identificaram um rejeito transcorrente dextral para essa estrutura, com componente distensional, baseado em soluções de mecanismo focal. Ao mapear estruturas frágeis também nessa região, correlacionando estas estruturas aos dados sísmicos, Coriolano et al. (1997) evidenciaram que a Falha Sísmica de Samambaia não coincide com as estruturas dúcteis pré-cambrianas. Ainda segundo estes autores, esta estrutura pode ser interpretada como atual, ou seja, Holocênica ou em desenvolvimento desde o Mioceno, sendo sobreposta às tramas (fabric) dúcteis e estruturas frágeis pré-existentes controlada por um campo de tensões Quaternário. Caldas (1996) evidenciou a existência de uma nítida relação entre geometria do Litoral de Caiçara no Norte a São Bento do Norte com o Sistema de Falhas de Carnaubais. Em adição a esta hipótese, Bezerra et al. (1998 in Caldas, 1998) propõem que a porção Leste da Falha de Carnaubais esteve submetida a soerguimento nos últimos 5.000 anos, de acordo com as datações por 14 C em beachrocks e terraço marinhos soerguidos da Região de são Bento do Norte. Fonseca (1996) propõe a existência de uma compartimentação do litoral norte do Rio Grande do Norte, entre Ponta do mel e a Ponta dos Três Irmãos, como conseqüência do par conjugado, definido pelas Falhas de Afonso Bezerra e a Ponta dos Três Irmãos (fig. 2.09). Figura 2.09 – Compartimentação do litoral entre Ponta do Mel e a Ponta dos Três Irmãos de acordo com Fonseca (1996). Fonte: Compilado de caldas (1998). 21 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Jardim de Sá et al. (1997) sumariza a deformação quaternária como um campo de tensões atual E-W e extensão N-S, que seriam responsáveis pelos sismos ocorridos na região, concentrados em torno da Bacia Potiguar e em situações mais localizadas, a exemplo dos sismos de Palhano, ao qual está associada uma movimentação dextral em planos E-W. Além disso, esse Campo de Tensões reativaria estruturas pré-existentes, tal como a falha sísmica de Samambaia, e imprimiria um regime de fraturamento coerente com uma compressão E-W e uma distensão N-S nos beachrocks, tanto do litoral Leste quanto do Litoral setentrional do Rio Grande do Norte. Corroborando com esse modelo, Caldas (1998) retoma o trabalho de Coriolano (1996) e Coriolano et al (1997), nos beachrocks do litoral Leste do Rio Grande do Norte, inserindo num mesmo contexto tectônico o padrão de deformação dos beachrocks do Litoral Norte (fig. 2.10). Segundo Caldas (1998), as estruturas, observadas nos beachrocks no litoral leste por Coriolano (1996) e pelo próprio Caldas (op. Cit), refletem campos de tensão atuantes após a cimentação e consolidação destas rochas, excluindo a hipótese de um controle meramente sedimentar ou erosivo. O argumento, utilizado por esses autores, baseia-se no fato de que os processos erosivos (ação das ondas) junto à base dos beachrocks podem ser capazes de explicar a estruturação encontrada no litoral leste, na qual as fraturas N-S corresponderiam à linha de charneira, gerada pelo quebramento/colapso de blocos, e as fraturas E-W resultariam do impacto frontal das ondas neste trecho da costa, muito embora o padrão regular de fraturamento regional, observado em fotografias aéreas, desfavoreça a hipótese de ação das ondas. A comprovação decisiva para esta questão foi evidenciada por Caldas (1998), ao identificar o mesmo padrão de fraturamento no litoral norte, no qual as fraturas são correlatas as do Litoral Leste, diferenciando apenas pela direção da linha de costa, aproximadamente N-S na porção Leste e E-W a Norte, o que conseqüentemente modifica a relação angular de impacto das ondas nos beachrocks, de choque frontal (Litoral Leste) para um choque obliquo de NE para SW. Dessa forma, Caldas (1998) argumenta que, caso a ação das ondas seja a responsável pelo padrão estrutural impresso do beachrocks do Litoral Norte, o comportamento cinemático destas deveria ser compatível a uma compressão principal NE-SW, o que de fato não ocorre, pois essa compressão NE-SW não é capaz de gerar componentes de movimentação dextral WNW a ENE, observado nos feixes de fraturas impressos nos beachrocks daquela região. Para este autor, este argumento somado a morfologia da costa, o basculamento dos blocos em torno de 5° (ou mais) em direção contrária às escarpas, formadas pelos beachrocks e as brechas observadas a Oeste de são Bento, favorecem um condicionamento tectônico à costa. Caldas (1998) afirma ainda que vários pesquisadores como Costa Neto (1995), Fonseca (1996) e Silva (1991) todos in Caldas (1998) acreditam que um processo progradacional 22 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP (regressivo) instalou-se no Litoral Norte, a partir do Quaternário como conseqüência das reativações das Falhas de direção SE-NW e NE-SW. Figura 2.10 – Esboço esquemático (I) das fraturas e do sistema de tensões proposto para beachrock do Litoral Leste (Coriolano, 1996) e (II) do Litoral Setentrional do Rio Grande do Norte (caldas, 1998). Em (I), visão geral, destacam-se os conjuntos transversal A e longitudinal B correspondentes a mini-escarpas e abatimentos de blocos, em condições superficiais, compatíveis com estruturas distensionais. Já os conjuntos diagonais B e C apresentam feições compatíveis com movimentação horizontal, de acordo com um sistema conjugado de cisalhamento. Em Zoom, as fraturas do conjunto B possuem uma movimentação sinistral sugerida pela disposição escalonada de fraturas distensionais T. Uma movimentação dextral é interpretada para o conjunto C, com base no arranjo das fraturas tipo P e tipo T, e estruturas em dominó associadas. Em (II), As fraturas longitudinais (E-W) apresentam persistente componente de rejeito horizontal associado à componente de abertura, resultando numa cinemática de transtração dextral. O mesmo tipo de movimento é identificado nas fraturas NW/WNW. O movimento direcional é identificado a partir das fibras em material carbonático (ou, menos freqüentemente, ferruginoso), paralelas ou oblíquas às fraturas, bem como por pontes de transtração (com preenchimento carbonático ou areia cimentada) ou de transpressão. Fonte: Compilado de Caldas (1998). 23 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Capítulo III: CARACTERIZAÇÃO GEOLÓGICA DA ÁREA ESTUDADA 24 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP 3.1 – MAPEAMENTO GEOLÓGICO DE SUPERFÍCIE Com base nas definições propostas por Reading (1996) e nos modelos preditivos de Walker (1992), o termo sub-fácies será utilizado neste trabalho para determinar características distintivas (estruturas, geometria externa, textura, etc.) entre os sedimentos e/ou rochas sedimentares. Semelhantemente, os termos fácies e associação de fácies serão utilizados para caracterizar, respectivamente, um tipo específico de depósito sedimentar (dunas, praia, canais, etc.), e um grupo de fácies geneticamente relacionadas entre si e ao ambiente deposicional, neste caso, o ambiente transicional. O mapeamento geológico da área de estudo foi realizado com base nas observações de campo desenvolvidas neste trabalho, em associação aos dados de sensoriamento remoto e monitoramento costeiro já adquiridos e processados por Lima (2002a), culminando num mapa faciológico/geomorfológico para a região (prancha 3.02). 3.1.1) PROCESSOS SEDIMENTARES ATUAIS Para caracterizar com maior exatidão as associações de fácies e a conseqüente materialização dos sistemas deposicionais, a compreensão dos processos costeiros (ventos, marés, ondas e correntes) é indispensável. Neste contexto, a análise das imagens de satélite e das fotografias aéreas, realizadas por Lima et al. (2002b), possibilitou a identificação e realce dos principais processos sedimentares atuantes no spit de Galinhos, ao longo das ultimas décadas, fornecendo uma visão macroscópica destes processos que controlaram a evolução da linha de costa (fig. 3.01). 25 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Figura 3.01 – Visão geral, a partir de fotografia aérea do spit de Galinhos. Em destaque, a área de Galos. A) Ventos De acordo com as análises do sensoriamento remoto e observações de campo (Lima, 2002a), o vento, na maior parte do tempo, é o processo de sedimentação dominante no pós-praia, agindo essencialmente na formação de dunas costeiras, a partir do retrabalhamento dos sedimentos depositados pelas ondas, durante os períodos de ressaca e pelas correntes litorâneas em função da maré baixa. A ação da água é, principalmente, reunir esses sedimentos e acumulá-los na praia em forma de berma, os quais depois de secos são removidos pelo vento, variando em função dos períodos de acresção (engorda) e erosão (emagrecimento) da praia (fig. 3.02). Figura 3.02 – Predominância dos ventos atuantes na área estudada – Galos. Fonte: Lima, 2002a). 26 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Nas praias arenosas, estes sedimentos normalmente já sofreram uma etapa de classificação textural e granulométrica, imposta pelo regime de fluxo das correntes e das ondas. Assim, quando a seleção do material desagregado é refeita pelo vento, grãos de tamanho mais ou menos uniformes e mais arredondados são transportados facilmente que os angulosos de tamanho igual (Lima, 2002a). O processo de classificação, desempenhado pelo vento, funciona da seguinte forma: as partículas de menor tamanho são transportadas em suspensão no ar por longas distâncias, depositando-se onde há vegetação, ou mesmo outra feição topográfica que as protejam da remoção pelo vento. A maioria dos grãos é transportada por saltação (Saltation), ficando como resíduos os sedimentos de maior densidade e/ou maior granulometria, acumulados nos foresets das dunas, configurando um padrão de regime de fluxo eólico trativo, com migração de formas de leito, tipo barras de crista sinuosas numa escala macroscópica (escala da fotografia aérea; rever figura 3.01). Em especial, nos corredores interdunares, observa-se com freqüência o desenvolvimento de marcas onduladas, que denunciam a direção preferencial de atuação dos ventos de E para W, e de ENE para WSW (fig. 3.03). Figura 3.03 – Destaque para atuação dos ventos de E para W, e de ENE para WSW, formando marcas onduladas assimétricas (migração de barras de cristas sinuosas). B) Marés e Correntes de Maré A atração de massa entre o sol, lua, e terra causa distorções na superfície dos oceanos, formando protuberâncias. Como a terra gira em seu eixo, estas protuberâncias se movem pela terra 27 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP como marés altas enquanto o efeito oposto está na forma de marés baixas. Estas deformações nos oceanos variam em função das posições relativas do sol, lua, e terra, de forma que, quando os três corpos celestes estão alinhados (as luas novas e cheias), as marés altas atingem o seu ponto máximo e são chamadas marés de sizígia. Reciprocamente, quando a lua e o sol estiverem em uma condição de ângulo reto - 90° (lua de quarto crescente e quarto minguante) em relação à Terra, eles atuam independentemente sobre as águas do oceano, produzindo marés mínimas ou marés de quadratura. (Figura 3.04). Figura 3.04 – Sol, terra, fases da lua, maré de sizígia e maré de quadratura. Fonte: Modificado de Davis – 1983. Em geral, de acordo com as observações de campo, as correntes de maré mais rápidas ocorrem em áreas costeiras, devido à diminuição da profundidade para o litoral ou em função das constricções topográficas associadas aos canais de maré que limitam a área de estudo, acentuando as correntes, em virtude da diminuição da área da seção transversal ao fluxo das correntes. Caso um aumento no volume de água – que flui por qualquer seção paralela à costa e próxima à praia – não seja compensado por um aumento suficiente da profundidade, as correntes de maré fatalmente se tornam mais fortes. Idealmente, a velocidade e duração das correntes de maré alta e baixa são iguais, prejudicando o transporte de sedimentos. Todavia, na área de estudo, pode-se observar que, ao longo das ultimas décadas, existe uma predominância das correntes de maré vazante (Santos et al., 2003). Como resultado, o transporte dos sedimentos, devido ao fluxo de água (suspensão e/ou arrasto), tende a ser mais eficaz na direção do mais forte (fluxo dominante) e a corrente mais fraca, que flui na direção oposta, assume uma condição subordinada. Atualmente, estes processos ocorrem 28 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP com mais intensidade na porção sul, isto é, na porção dominada pelo canal de maré, no qual é possível observara a predominância da maré vazante como mecanismo de transporte e sedimentação, como mostra a figura 3.05. Figura 3.05 – Fotografias aéreas de ultraleve mostrando a predominância da maré vazante. Fonte: Santos et al., 2003. 29 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP C) Correntes de deriva litorânea (Longshore currents) Quando as ondas chegam à costa, com ângulo oblíquo a esta, e atingem as água rasa, há um componente de energia que faz a água se mover paralelamente à costa, ou seja, para longe do ângulo agudo formado entre a onda e o contorno da costa. Esta é denominada de corrente de deriva litorânea (Figura 3.06), isto é, o processo de transporte sedimentar dominante ao longo da praia, e principal fonte sedimentar do spit de Galinhos. A velocidade que as correntes se movem, varia consideravelmente em função do local e das condições das ondas. Figure 3.06 – Diagrama que mostra geração de Correntes de longshore devido à aproximação das ondas. Assim, a velocidade da corrente de deriva litorânea é dependente do tamanho e ângulo de incidência das ondas, que conseqüentemente são maiores em condições de tempestade. Na área estudada, Lima (2002a) definiu o sentido das correntes litorâneas em torno de 210 o Az ( SW ) a 315 o Az ( NW ) , como mostra afigura 3.07. 30 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Figura 3.07 - Direção da corrente de deriva litorânea na área estudada – Galos. Fonte: Lima ( 2002a in Sem. de Qualificação – PPGG/UFRN). D) Processos Episódicos de “Tempestades” As tempestades são mecanismos profundamente efetivos com relação à sedimentação em ambientes litorâneos. Os efeitos associados à passagem de uma tempestade incluem: acréscimo no ataque das ondas, marés elevadas e tempestades associadas, além de ventos fortes (Hayes,1967; Morton e McGowan, 1980; Galloway e Hobday, 1996). Os efeitos principais são a erosão da praia e do shoreface superior, culminando na transferência de massa de sedimentos, em direção ao continente, até o outro lado da praia e dentro das baías, estuários, lagunas, etc. Ademais, é válido ressaltar que acamamentos proeminentes de tempestade são características do shoreface inferior e no backshore, que são protegidos do retrabalhamento durante o bom tempo. O transporte adicional de areia, em direção ao mar, é realizado durante o colapso da onda de tempestade, ou seja, a protuberância de água é manipulada contra a costa durante passagem da tempestade (Hayes 1967 in Galloway e Hobday, 1996). A região de galinhos não está sujeita a tempestades fortes, conforme definido na literatura, entretanto condições episódicas de maior energia podem ocorrer (e.g. ventos anomalamente fortes junto às marés excepcionalmente mais altas), principalmente nas áreas topograficamente mais rebaixadas, como nos corredores interdunares, podendo formar leques de whashover nestes locais, os quais, posteriormente, podem ser soterrados por uma duna móvel ou removidos pelo vento (Lima, 2002a). 31 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP E) Ondas Embora a transferência de energia entre o vento e a superfície de água seja complicada, esta relação pode ser simplificada assumindo-se que o tamanho das ondas é uma função de três fatores: altura , periodicidade = f (W , F , D ) onde: W é a velocidade do vento, F é a distância da superfície da água acima da qual o vento sopra, e D a duração do vento. Um aumento em quaisquer destes fatores ou combinação de fatores, dentro de um certo limite, causa o aumento do tamanho das ondas. Dessa forma, a transformação de uma onda que chega à costa, passando de uma senóide, para uma forma pontiaguda que fica mais alta e mais íngreme até quebrar na zona de rebentação (surf zone), é causado pela gradual perda de profundidade em direção à costa. Como se sabe, o movimento das partículas na água pode ser dividido em dois momentos, a saber, o que acontece na direção de propagação da onda, conhecidamente por frente de onda, e ainda aquele que ocorre na depressão entre as cristas, ou seja, a cava da onda. (Figura 3.08). Embora as ondas se movam rapidamente pela superfície da água em direção à praia, as partículas contidas na água seguem uma trajetória notavelmente diferente, cujo movimento primário diminui o tamanho das órbitas de oscilação das ondas em função da perda de profundidade. A profundidade efetiva deste movimento orbital é quase igual a 1 L (onde: L é a distância entre 2 duas cristas de onda sucessivas). Figura 3.08 – Seção transversal generalizada de uma onda ideal, enquanto mostrando movimento orbital. Observe que o movimento orbital de água está essencialmente ausente em profundidade de um-meio comprimento de onda. Fonte: Compilado de Davis, 1983. 32 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Este movimento orbital da água é o processo que interage com o acamamento (fundo) e causas à movimentação dos sedimentos, colocando-os em suspensão e deixando-os em condições de serem transportados através das correntes rasas. À medida que a onda se aproxima da costa, a trajetória das partículas na crista da onda deixa de ser orbital e passa gradativamente para uma trajetória elíptica, provocando a quebra da onda (fig. 3.09). (i) (ii) Figura 3.09– Diagrama esquemático da quebra de uma onda (i) em função da perda de profundidade e (ii) padrões de fluxo interno das ondas após a quebra. A – partículas suspensas; B – Caminho percorrido pelos grãos maiores; C – fluxo de retorno em direção ao mar; D – fluxo ascendente das partícula em direção a crista da onda. Fonte: compliado de Davis, 1983. Segundo Lima (2002a), na região de galinhos, as ondas não são expressivas, haja vista que o seu ângulo de incidência chega em média à ordem de 10 o , podendo atingir, no máximo, 30 o . A maior altura das ondas foi de 0 ,62 m e o maior período foi de 1 min . e 21 seg . Quando as ondas 33 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP de maior porte se aproximam da costa, ocorre refração total devido à existência de uma extensa linha de beachrocks na zona estirâncio, com formação de ondas paralelas à costa, o que anula momentaneamente a corrente de deriva litorânea. Em contraste, as ondas geradas no mar, por condições de tempestade, podem entrar na zona de quebra sob ângulos de até 30° ou mais, criando correntes de deriva litorânea bastante rápidas que promovem o transporte de sedimentos. De acordo com Lima (2002a), as variações no ângulo de incidência e no sentido da corrente podem ser atribuídas às alterações sofridas pelas frentes de onda refratadas pelos beachrocks e, por esse motivo, observa-se a presença de cúspides praiais. 3.2) ASSOCIAÇÃO DE FÁCIES SEDIMENTARES O estudo detalhado desta barreira, através do mapeamento geológico e análise de sensores remotos e das seções de GPR (ver capitulo IV), possibilitou a identificação e correlação de padrões geométricos e estruturas sedimentares, preservadas no substrato da área de estudo, dos processos sedimentares atuantes no passado recente da história geológica da área. Esta correlação possibilitou a materialização das formas de leito e conseqüente associação lateral das fácies sedimentares que constituíram o sistema deposicional atuante na área de estudo, possibilitando sua correlação aos modelos conceituais de Sistemas Deposicionais do tipo Ilhas Barreiras segundo Weimer et al. (1982 in Sholler and Spearing, 1982 – Memoir31/AAPG), McCubbin (1982 in Sholler and Spearing, 1982 – Memoir 31/AAPG), Reading (1996), Walker (1992), e Davis (1994). As principais fácies sedimentares identificadas estão representadas no mapa faciológico da prancha 3.02. 3.2.1) Ante-praia ou zona de Estirâncio (foreshore) É delimitada pelo nível de marés alta e baixa e acompanhada pelo aumento da energia do fluxo e diminuição das manifestações biológicas, além de compreender a zona de espraiamento das ondas. Geralmente, exibe condições de regime de fluxo superior, com estratificações planares, ou até mesmo, desenvolvendo antidunas, especialmente em zonas de baixo-gradiente topográfico e de granulometria mais fina. Alguns truncamentos de baixo ângulo podem estar presentes representando o ajuste da praia às mudanças no regime de onda ou oscilações na quantidade de sedimento fornecido (Galloway e.Hebday, 1996). Mostram predominantemente estratificações plano paralelas mergulhando em direção ao mar, com ângulo de mergulho oscilando entre 2 o a 10 o . 34 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Na região estudada, Lima (2002a) estabelece que o ciclo natural de sedimentação nas praias varia sazonalmente, ou seja, nos períodos de ondas com baixa energia as areias da face superior da praia são levadas (período de emagrecimento das praias), em contra partida, nos períodos de maior energia, a sedimentação é mais acentuada (período de engorda das praias). Outra feição (sub-fácies) comum, mas de vida curta, são os sistemas de cristas e canaletas (ridge anr runnel systems). As cristas (ridge) são corpos tabulares de areia que se desenvolvem no terraço das planícies de maré durante a maré baixa. Seus foresets mergulham entre 25 o a 15 o em direção ao continente. As canaletas (runnels) são as pequenas depressões, situadas no flanco das cristas voltado para o continente, por onde a água é obrigada a passar paralelamente à praia, durante a maré vazante (fig. 3.10). Figura 3.10 – Canaletas e cristas formadas episodicamente durante a maré baixa. Destacase a coexistência lateral entre as fácies e a presença dos beachrocks. Ressalta-se, ainda, a presença expressiva de uma linha de beachrocks, com largura variando de 10 a 15 m , que se estende por toda a área estudada, ora aflorantes, ora encobertos. São evidentes nestes afloramentos, estratificações cruzadas acanalada, em planta e em perfil, indicando uma paleocorrente para W, além de estruturas de escape de fluidos e superfícies de reativações de truncamento entre as barras (prancha 3.02) 35 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Prancha 3.01: Beachrocks 36 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP 3.2.2) Pós-praia (Backshore) Atualmente, a pós-praia é separada das dunas por uma quebra abrupta no declive e/ou por uma berma. Esta berma é uma sub-fácies constituída por laminações regulares e, em sua maioria, suavemente inclinada em direção ao continente (fig. 3.11). Pode se unir às dunas (porção E, e W da área) ou depósitos da planície de intermaré (parte sul da área). De acordo com os modelos preditivos do Walker (1992), a berma corresponde ao traço formado acima do limite das marés altas (preamar), e é tipicamente construída durante períodos de ressacas, ou seja, quanto maior a tempestade, mais altas e distintas elas se apresentam. Várias bermas podem ficar preservadas nas praias, caso estas tenham sido submetidas a uma série de tempestades de intensidade decrescente. Figura 3.11 – Disposição da berma, e sua estruturação interna na área de estudo. Em (A) observa-se a berma sendo retrabalhada pelo vento; (B) Corte transversal a linha de praia (B1 – margem W e B2 – margem E) evidenciando um acamamento mergulhando em direção ao continente. (C) detalhe das estratificações. As lâminas mais escuras são constituídas por minerais pesados e fração mais grossos, as lâminas mais claras por grãos mais finos (a seta indica o norte). 37 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP 3.2.3) Dunas e Superfícies de Deflação As dunas representam um dos sub-sistemas mais variados dos sistemas costeiros. Podem alcançar variações da ordem de 25 a 30 m, em relação ao nível do mar, atualmente fixadas pela vegetação. Na área de interesse, assim como em toda a região do spit, sua origem se deve ao transporte pelo vento, em direção ao continente, dos sedimentos depositados na berma, após estes sedimentos estarem devidamente secos. O desenvolvimento das dunas está condicionado a algum tipo de obstrução ao transporte dos grãos, ou seja, quebras topográficas, vegetação, etc., que possam barrar o transporte do material e promover o acúmulo destes (rever figura 3.03). As areias das dunas são bem selecionadas e bem classificadas, sendo comum a presença de fluxo gravitacional como: fluxo de grãos (Grain flow) – que correspondem ao escorregamento de pequenas cunhas de areia que perdem a estabilidade e escorregam na face côncava, estabelecendo gradações granulométricas inversas devido à pressão dispersiva; e queda de grão (Grain fall) estabelecendo uma bi-modalidade do material selecionado causado pela variação na velocidade do vento. A forma e o tamanho de uma duna dependem das condições de vento e do suprimento de areia, muito embora não exista ainda uma classificação das dunas aceita como final. Numa tentativa de classificá-las, Ahlbrandt and Fryberger (1982 in Sholler and Spearing, 1982 – Memoir31/AAPG) propõem uma série de formas para as dunas, como mostra afigura 3.12. Na região estudada, as dunas assumem dois padrões, comportando-se hora como barcanas, hora como barcanóides. As barcanas geralmente crescem e migram através de áreas planas, quando sujeitas a ventos de direção constante. A união de várias barcanas individuais resulta uma cadeia de dunas transversais, dispostas perpendicularmente à direção do vento (fig. 3.13). Este tipo de duna é bastante instável, rompendo-se pelo efeito do vento que sopra transversalmente, gerando corredores interdunares expressivos. 38 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Figura 3.12 – Formas básicas para dunas eólicas. Fonte: Ahlbrandt and Fryberger (1982 in B’ B’ Sholler and Spearing, 1982 – Memoir31/AAPG). Declive a sotavento, Face de deslizamento ou Face de Avalanche Declive a barlavento superfícies de Truncamento Direção do vento A’ A B B A A’ Figura 3.13 – Cadeia de dunas transversais barcanas. Fonte: compilado de Medeiros et al. (1971). 39 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP A duna Seif constitui o exemplo clássico de duna longitudinal. Ocorrem em séries regularmente espaçadas ou em longos espigões paralelos, alinhados segundo a direção principal do vento. São formadas em regiões de ventos fortes e constantes, ou por uma corrente de vento bidirecional constituindo cadeias. Cadeias de dunas longitudinais também podem se originar de uma pequena variação na direção do vento, transformando uma cadeia de dunas barcanas em uma cadeia de dunas longitudinais (fig. 3.14). Direção inicial do Vento Direção inicial do Vento Direção modificada do Vento Direção modificada do Vento A Direções Alternativas do Vento A’ A A’ Figura 3.14 – Transição de uma cadeia de dunas transversais barcanas para uma cadeia de dunas longitudinais. Fonte: compilado de Medeiros et al. (1971). As estruturas mais comuns nas dunas são as estratificações cruzadas de grande porte, bem desenvolvidas e de tamanho que pode ser medido em metros. Estas estratificações resultam da superposição de camadas frontais, formadas pelo deslizamento de areia na face de escorregamento da duna (Grain Flow). Quanto mais variável for a direção do vento, maior será o número de direções das estratificações cruzadas. Normalmente, estas estratificações são formadas por um regime de fluxo, cujo sistema global de migração das formas de leito (barras de areia) migram com cristas sinuosas e, por isso, desenvolvem típicos padrões de acanalamento de grande porte nas estratificações como mostra a figura 3.15). 40 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Camadas ou estratificações cruzadas formadas por Dunas com Crista Sinuosa (Comprimento de onda relativamente curto quando comparado com a altura) Direção do Vento Jogo de Cunhas amoldadas devido a níveis variáveis de correntes fortes de Vento Visualização das Estratificações cruzadas acanaladas em Bloco Diagrama (3D) Camadas de baixo ângulo Assintóticas, preservadas abaixo do nível geral de sedimentação Face de avalanche (Foresets) formado por fluxo grãos (Grain flow) Figura 3.15 – Bloco diagrama com estratificação cruzada acanaladas formadas por uma cadeia de dunas transversais, cujas formas de leito migram como barras de crista sinuosa. A superfície de deflação (fig. 3.16) é o local em que o vento é mais forte, ou seja, os vales interdunares, nos quais ocorrem as marcas onduladas provocadas pelo processo seletivo imposto pelo vento e às dunas embrionárias (rever figura 3.03). Figura 3.16 – Visão panorâmica da superfície de deflação. Destaque para as dunas embrionárias e variações sutis na tonalidade das areias. Estas variações de tonalidade se alinham segundo a direção do vento (E-W) e revelam o processo de transporte de sedimentos pelo vento. Os tons mais escuros se devem aos grãos mais grossos, e os tons mais claros aos grãos mais finos em suspensão, sendo transportados pelo vento. 41 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP 2.2.4) Planície de Intermaré (intertidal flats) e Mangues Segundo Walker (1992), as planícies de intermaré correspondem às regiões que permanecem ora submersas, ora emersas, em função das marés, podendo ser subdividida em três porções: (1) Planície lamosa ou superior – caracterizada por marcas onduladas e por estruturas lenticulares; (2) Planície mista ou média – mostra estruturas lenticulares, flaser e onduladas; (3) Planície arenosa ou inferior – diferenciada das demais pela formação de ripples de onda ou de corrente, com estratificações cruzadas tipo flaser e espinha de peixe. Na região estudada, a porção sul da área é caracterizada pela ocorrência de Planícies de intermaré não vegetadas, que se mostram bastantes extensas ao longo da costa, onde a variação das marés (tidal range) é compatível às condições de predominância da maré vazante (fig. 3.17) Figura 3.17 – Fotografia de ultraleve (oblíqua), mostrando a coexistência das diversas fácies encontradas em superfícies na área de estudo. Destaque para a planície de intermaré e para os manguezais. A ampla variação da granulometria nas planícies de intermaré, juntamente com ciclicidade das marés, são proporcionais à formação de estruturas rítmicas marcadas pela deposição alternada de areia e argila (fig. 3.19). Cada par de seqüências areia-argila representa um ciclo de maré, cujo período de calmaria entre a maré enchente e a vazante, é representado pela deposição das lâminas de argila; o oposto ocorre durante o período de predominância das marés enchentes e vazantes, quando são depositadas as frações arenosas (Reineck e Singh, 1975). Em outra escala, a formação 42 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP de acamamentos relacionados ao fluxo das marés tem sido descritos e interpretados para ambientes similares, com os ciclos lunares que correspondem a 14 ciclos completos de maré (Visser, 1980 in Davis, 1994). Estas seqüências de feixes originados pelas marés (tidal bundle sequence) representam a migração das formas de leito de acordo com a variação do ciclo lunar (marés de sizígia e quadratura), que combinadas com o fluxo da das marés enchente e vazante, produzem estratificações cruzadas tipo espinha de peixe. Em geral as marés enchentes e vazantes apresentam velocidades diferentes, implicando dimensões e estilo de ripples distintas em função da energia do regime de fluxo (rever fig. 3.18). Figura 3.18 – Diagramas esquemáticos: (i) Ação das correntes de maré na deposição dos foresets. (ii) processo de formação de estruturas rítmicas. (iii) Bloco diagrama 3D das principais estruturas sedimentares encontradas na Planície de intermaré (considerando a energia do fluxo aquoso decrescente de cima para baixo: A – Flaser; B – Wave e C lenticulares). (vi) Detalhe da seqüência de feixes de maré (Tidal Bundles sequence). Notase o destaque dos períodos de maré de sizígia e de quadratura. 43 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Os manguezais se caracterizam por deposição sedimentos finos por acresção vertical. Estes manguezais podem ocorrer ao longo da borda dos canais de maré e outros locais protegidos, permitindo a estabilização dos sedimentos, a partir do desenvolvimento da vegetação. Com a contínua acumulação de sedimentos nos mangues, os processos de maturação começam a ocorrer, estabelecendo uma condição anóxida (Davis, 1983). De modo geral, as acumulações nos manguezais são uma combinação de sedimentos finos (sedimentação vertical), estruturas, geometria e fatores biogênicos. Grande quantidade da acumulação dos manguezais se deve às contribuições dos restos de plantas, que acabam por originar tufas e eventualmente carvão vegetal (Walker, 1992). A figura 3.20 traz uma representação esquemática da subdivisão das planícies de maré e suas relações laterais com os canais de maré, e estruturas sedimentares relacionadas. Figura 3.20 – Bloco diagrama esquemático de uma típica planície de maré siliciclástica. A planícies de maré afina rumo ao nível de maré alta, passando gradativamente de planícies arenosa, sem interrupção, para planície mista seguida de planície lamosa e manguezal ou pântano. Um exemplo da sucessão de fácies, produzido pela progradação das planícies de maré, está mostrado no canto esquerdo superior. As estratificações cruzadas, depositadas na porção mais baixa da planície arenosa e no canal de maré adjacente, são orientadas paralelamente à linha de costa local, devido à ação predominante do fluxo do canal de maré principal. Já na porção mais próxima do continente, a influência do fluxo das marés no canal principal diminui ou se torna ausente. Assim, as estruturas tipo flaser, wavy e lenticulares, além de evidenciar, respectivamente, o decréscimo de energia (leia-se: velocidade das correntes) em direção à costa, mostram fluxo normal ao fluxo do canal de maré principal, reativo as variações diurnas e semi-diurnas das marés enchentes e vazantes (adaptado de Walker, 1992). 44 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP A prancha 3.01 sumariza a disposição e configuração atual da costa de Galinhos, em termos das fácies sedimentares atuais geneticamente relacionadas. 45 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Prancha 3.02: Mapa Faciológico 46 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Capítulo IV: GEOFÍSICA 47 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP 4.1 – FORMAÇÃO DO RADAGRAMA O Radar de Penetração no Solo (GPR) é uma técnica que emite um pulso eletromagnético, o qual é parcialmente refletido e transmitido sempre que uma descontinuidade elétrica é encontrada no subsolo, ou seja, uma interface na qual existe uma mudança na impedância eletromagnética. Conhecida a velocidade do pulso, a posição do refletor pode ser determinada medindo-se o tempo que o pulso leva para ir até ele e voltar à antena receptora (tempo duplo de trânsito), semelhante à Sísmica de Reflexão. Para o GPR, a região do espectro eletromagnético se restringe à faixa com comprimento de onda (λ ) aproximadamente entre 30 cm e 30 m, ou seja, na faixa de freqüência entre 109 Hz a 107 Hz, correspondentes às faixas UHF e VHF, como mostra a figura 4.01. Figura 4.01 – Espectro de freqüência utilizado pelo GPR. 4.1.1 – PRINCÍPIO (TEMPO DE TRÂNSITO) A figura 4.02 mostra a idéia básica do levantamento com GPR, de modo que os tempos de chegada para os três principais pulsos são: (a) t = x , para o pulso que chega primeiro (propagação c direta no ar) e (b) t = x , para o pulso que chega logo em seguida (propagação direta no solo). v Portanto, para x = 2t (tempo de ida e de volta do sinal refletido, ou melhor, tempo duplo de 48 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP 2 2 x trânsito); t = + d 2 ⇒ t = 2 2 portanto, t = x2 +d2 = 22 x2 +d2 4 x 2⋅ + d2 4 ; substituindo em t é t = v x 2 + 4d 2 , para a onda refletida (sinal do radar). v Figura 4.02 – Em (a) está mostrada a idéia básica do levantamento de tempo de trânsito com o GPR; (b) gráfico das velocidades de propagação dos três principais pulsos enxergados pelo GPR; e (c) mostra o GPR sendo utilizado para obter perfis de reflexão, seção resultante da situação ideal obtida na situação ideal. (Modificado de Annan, 1992). Os softwares utilizados para a aquisição, processamento e exibição dos dados de radar, em sua maioria, foram adaptados daqueles originalmente desenvolvidos para a reflexão sísmica. Com o avanço tecnológico, a aquisição dos dados possibilitou a redução dos ruídos no campo, através do 49 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP empilhamento (stacking) dos diversos traços de dados em cada ponto de levantamento, ou seja, o sinal é enviado várias vezes num intervalo de tempo predefinido, de modo que o sinal registrado pelo equipamento é uma média destes. Diferentemente da sísmica de reflexão, na aquisição de GPR não há multi cobertura, ou seja, a maioria dos GPRs operam com apenas um canal, registrando um único traço a cada posição de tiro (Shot Point). Embora este traço registrado seja uma média dos diversos tiros a cada ponto do levantamento, para o GPR não há agrupamento em famílias CDP, o que significa que cada ponto de tiro equivale a um CDP. 4.1.2 – JANELA DE GPR O radar opera em freqüências cujas propriedades dielétricas dominam sobre as propriedades condutivas e, assim, a atenuação permanece essencialmente constante com diferentes valores de condutividades. A atenuação aumenta rapidamente para valores de freqüência acima de 100 MHz. Assim, a janela de GPR consiste em um intervalo de freqüência, dentro do qual a atenuação sofrida pelo sinal de radar é constante para a maior parte dos materiais contidos no meio geológico (Oliveira Jr., 2001). De acordo com a figura 4.03, se por um lado, a freqüência relacionada ao limite inferior desta janela deve ter magnitude suficiente para se afastar da zona de difusão da onda eletromagnética, por outro, o limite superior não pode excede 1 GHz, pois, acima deste valor de freqüência, a onda pode sujeitar alguns minerais mais susceptíveis ou as moléculas de água a vibrações, causando uma forte atenuação do sinal associada a perda de calor, semelhante a um forno microondas (Annan, 1992). A figura 4.08 mostra o conceito de janela de GPR. 50 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Figura 4.03 – Ilustra o conceito de Janela de GPR, em três situações distintas. Em verde, a curva para areia seca, B) em azul, para a areia molhada e C) em vermelho, para argila. A areia seca propicia excelente propagação com uma atenuação constante em um grande faixa de freqüência, além de pouco condutiva. Na areia molhada, o conteúdo de água limita o campo de freqüências que pode ser utilizado, favorecendo a difusão da onda. Por fim, a argila (molhada, principalmente) oferece condições de alta condutividade elétrica torna o coeficiente de atenuação da onda extremante variável (ausência de um intervalo constante de atenuação). Fonte: Annan, 1992. 4.2 – PARÂMETROS DE AQUISIÇÃO Segundo Annan (1992), uma das etapas mais importantes num levantamento geofísico com GPR é definir claramente o problema que se quer solucionar, que podem ser resumidas a quatro questionamentos básicos: O que é e qual a profundidade do alvo? Esta é uma questão muito importante, pois pode ser um fator limitante do levantamento, caso o alvo esteja fora do alcance do GPR (ver detalhes a diante). No caso da área em estudo, o alvo não é um corpo isolado, com formas e dimensões limitadas, mas sim, de acordo com os objetivos deste trabalho, são as estruturas internas preservadas no subsolo e seu empilhamento estratigráfico. Assim sendo, ele não possui uma profundidade específica, ou seja, o limite de profundidade varia em função do poder de penetração do radar (resolução vertical), que neste trabalho atingiu seu ponto máximo entre 15 e 20m de profundidade. 51 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Qual a geometria do alvo (dimensões e formas)? Para o alvo ser detectado, deve ser qualificado com relativa exatidão, determinando-se a sua magnitude (altura, comprimento, largura, direção, mergulho, etc). Neste trabalho, as formas geométricas e dimensões dos alvos podem ser correlacionadas às dimensões e aos padrões geométricos das formas de leito previstos pelos modelos preditivos de fácies, sub-fácies e associação de fácies sedimentar. É necessário ressaltar que a dimensão mínima detectada pelo radar é uma função da freqüência de operação (ver subitem 4.2.2 adiante). Quais são as propriedades elétricas do alvo e do material encaixante? Caso não haja contraste suficiente entre as propriedades elétricas regidas pela constante dielétrica, o objeto não pode ser detectado. Isto é função do coeficiente de reflexão, podendo-se estimar o fator de proporcionalidade (F ) associado à potência refletida (P ) , de modo que P ∝ F = R 2 , onde o valor de F deve ser maior que para que o alvo possa ser detectado (Oliveira Jr., 2001). Para a área de estudo, o valor das constantes dielétricas estabelecidas com base nos valores propostos pelo manual do SIR@ SYSTEM–2, para meios arenosos secos e molhados (água doce). Quais são as condições operacionais nas proximidades do levantamento? O método GPR é sensível a ruídos culturais como estruturas metálicas, freqüência de rádio e/ou telefones celulares, ou seja, fontes de ondas eletromagnéticas; refletores indesejados como ceras, carros, lixo metálico entre outros, que podem prejudicar a eficácia do levantamento. Na área de estudo, estes ruídos são mínimos, proporcionado seções de boa qualidade. Superada esta análise inicial, deve-se estabelecer os parâmetros de aquisição. Dentre estes, merecem destaque: Profundidade estimada do alvo ( p) : ponto máximo entre 15 e 20 m de profundidade (variando em função do limite de resolução vertical – em tempo duplo esta resolução varia entre 250 e 300 ns); Condutividade do meio encaixante (σ 1 ) : 1 mS / m , de acordo com o manual do SIR@ SYSTEM–2. (no SI: 1σ = 1 S = , Simens por metro). 1Ω ⋅ 1m m Representado pela areia seca. Atenuação da onda eletromagnética no meio encaixante (α ) : 0.01 dB / m (manual do SIR@ SYSTEM – 2). Constante dielétrica do meio encaixante (areia seca): K 1 ≅ 4 (manual do SIR@ SYSTEM – 2 ) 52 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Constante dielétrica do alvo: representado pelo conteúdo de água, às vezes salina, entre os foresets ⇒ AREIA SATURADA. K 2 ≅ 25 (manual do SIR@ SYSTEM – 2). A tabela 4.01 mostra as principais propriedades físicas para os principais materiais geológicos encontrados na área de estudo. MATERIAIS CONSTANTE CONDUTIVIDA DIELÉTRICA DE ELÉTRICA (K ) σ (mS m ) AR 1 0 ÁGUA FRESCA 80 0.5 VELOCIDADE v (m ns) ATENUAÇÃO α (dB m ) 0.3 0 0.033 0.1 3 0.01 103 ÁGUA DO MAR 80 3.10 AREIA SECA 3-5 0.01 0.15 0.01 AREIA 20-30 0.1-1 0.13 0.03-0.3 SATURADA Tabela 4.01 – Propriedades físicas para diversos materiais geológicos (Adaptado de Oliveira Jr., 2001). De posse desses valores, pode-se estimar os parâmetros de aquisição, relacionados abaixo (Annan, 1992). 4.2.1 – PROFUNDIDADE DE INVESTIGAÇÃO A profundidade de investigação da onda eletromagnética depende diretamente da condutividade (σ ) , da constante dielétrica (K ) , assim como da freqüência de operação e do coeficiente de atenuação (meios condutivos). Para a maioria dos equipamentos (GPR) atualmente comercializados, a profundidade de exploração é dada como: D ≅ 35 m e, de uma forma geral, σ pode-se dizer que a profundidade de penetração aumenta com a diminuição da freqüência ( λ maior) e o aumento da potência; e diminui com o aumento da condutividade (Annan, 1992). Pode-se, então, estabelecer que, se um objeto ou interface estiver a uma profundidade ( p ) maior que 50% da profundidade máxima de penetração, o radar deve não enxergar. O que é obvio, pois a profundidade máxima é divida entre o tempo que o sinal leva para chegar até o refletor e voltar, ou seja, é dividida por dois (tempo duplo de trânsito). Desse modo, o GPR enxerga apenas profundidades onde a profundidade é menor que 50% da capacidade máxima de penetração. 53 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Mesmo ciente de que na área em estudo os alvos não possuem uma profundidade específica, pode-se estimar uma profundidade máxima para o registro do sinal de GPR com sendo: D≅ 35 35 = = 35 m ÷ 2( tempo de trânsito ) = 17 ,5 m σ 1 É necessário lembrar que as propriedades elétricas no solo não se comportam de forma homogênea, por isso, em alguns locais específicos, este valor de profundidade pode sofrer modificações, como por exemplo: nas regiões mais salinizadas pela água do mar, a condutividade é bastante alta (rever tabela 4.01), diminuindo drasticamente a penetração do pulso de GPR; entretanto, nas regiões “não” salinizadas (porção central das seções), a profundidade pode atingir até 20 ou 25 m. 4.2.2 – FREQÜÊNCIA DE OPERAÇÃO E RESOLUÇÃO VERTICAL Os fatores que controlam a escolha da freqüência de operação são basicamente a resolução vertical desejada, limitações relacionadas à atenuação do meio e profundidade de investigação. O primeiro fator, resolução, refere-se à mínima separação em tempo, detectável a uma certa profundidade, entre duas interfaces de reflexão. Dentro deste contexto, o primeiro problema encontrado é a perda de amplitude do sinal em função do tempo, ou seja, o amortecimento exponencial da onda eletromagnética, que no meio geológico é bastante expressiva. Em adição, o meio geológico é constituído por diversos refletores em profundidades e separação espacial diferentes, cuja distinção entre eles é feita em função do tempo de trânsito. Em termos de resolução temporal, caso os refletores estejam separados suficientemente para gerar eventos bem discriminados no tempo (fig. 4.04a), estes serão registrados como oscilações de amplitude versus tempo, bem separadas no eixo do tempo. Em contrapartida, se os refletores estiverem muito próximos, a resposta do radar será registrada como oscilações de amplitude versus tempo sobrepostas, resultando em diversos padrões de interferência desde construtivos a destrutivos (fig. 4.04b). 54 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Figura 4.04 – (A) dois pulsos de GPR bem separados no tempo; (B) sobreposição de eventos no tempo, podendo acarretar padrões de interferência ondulatória destrutivos. (C) Critério para a discriminação entre eventos. Matematicamente, considera-se que uma interface será bem resolvida se a separação entre os pulsos no tempo for maior ou igual a metade dos seus respectivos envelopes ( separação ≥ W 2 ). Em termos da freqüência, a resolução vertical desejada é controlada pela freqüência de resolução ( f R ) que é dada por: f R > 75 K 2 ⋅ δR ( MHz ) onde, δ R é a separação ou distância de resolução da interface em metros ( m ) e K 2 a constante dielétrica do alvo (Annan, 1992). 55 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Já as limitações, relacionadas à atenuação do meio ou limitações de “Clutter” (ruído incoerente de background), estão associadas ao tamanho das heterogeneidades mínimas visíveis, ou seja, fornece as dimensões mínimas que podem ser detectadas pelo equipamento. Para que isto seja possível, considerando-se uma heterogeneidade de dimensões δ C ( m ) , a freqüência central deve ser: fc > 30 K 2 ⋅ δC ( MHz ) O último dos três principais fatores, profundidade de exploração, é um pouco mais complexo, haja vista que depende das chamadas zonas de Fresnel1 e, além disso, requer que a seção transversal do objeto investigado ocupe a fração principal do feixe de onda do radar, para que energia suficiente seja refletida e captada pela antena receptora. Resumidamente, a profundidade de exploração está relacionada à freqüência central, em unidades mais usuais por: f D < 1200 ⋅ K 2 − 1 ( MHz ). p Como regra geral, estas três freqüências devem ser computadas durante o levantamento, e se o levantamento estiver bem planejado, a condição abaixo deve ser verdadeira: [ f R < min f D , f c [ ] ] Limite inferior < f R < f levantamento < min f D , f C < Limite superior Segundo Grazinoli e Costa (1999), basicamente, a espessura da camada detectável é calculada, levando-se em consideração a velocidade da onda no meio (v ) e a duração do pulso (t ) , o qual depende da freqüência utilizada ( f ) . Se a espessura da camada (e ) é tal que o tempo duplo de trânsito na camada vale t = x 2 + 4d 2 , e é menor que v t = 1 , a camada não será enxergada f claramente. Isto significa que a menor espessura detectável é: e Mínima = ou ainda, para v = c K2 v⋅t (resolução vertical), 2 onde c ≅ 0.3m/ns e t em ns ; 1 - Zona de Fresnel: na prática, corresponde a porção da frente de onda que concentra os feixes com energia suficiente para ser descriminado como um sinal. Para o GPR, este conceito pode ser referido como a pegada do GPR, ou seja, a área em sub-superfície que de fato geram reflexões (área de maior concentração dos feixes de onda). 56 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP c ⋅t e Mínima v⋅t c⋅t 1 = = K = ⋅ ∴ 2 2 K2 2 e Mínima = c⋅t 2⋅ K2 Com relação à resolução horizontal, pode-se dizer que a energia refletida que chega ao receptor não é oriunda de um ponto único de incidência, mas de uma área finita de um refletor. Sendo assim, t é tempo duplo de trânsito (ns ) , f a freqüência central (MHz ) e v a velocidade de propagação do pulso (m / ns ) , a energia que chega de uma área circular de raio a é: a= v ⋅ 2 t . f Se o refletor possuir uma extensão lateral bem maior que a , sua forma será mapeada com precisão numa seção de GPR, ao passo que numa extensão menor que a predominam padrões de difração e sua forma não será detectada. Normalmente, ondas de baixa freqüência (10 a 50 MHz), com comprimentos de onda mais amplos têm um poder de profundidade de penetração maior, ao passo que as de alta freqüência (100 - 2.5 GHz) possuem um comprimento de onda mais curto, apresentando uma menor penetração. A tabela 4.02 mostra um guia rápido para profundidade versus a freqüência central, com resolução aproximadamente de 25%. Profundidade (m) Freqüência central (MHz) 0,5 1.000 1,0 500 2,0 200 7,0 100 10,0 50 30,0 25 50,0 10 Tabela 4.02 – Valores pré-estabelecidos de freqüência central versus profundidade (Grazinoli e Costa, 1999). 57 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP (10 cm ) , Para a área de estudo, onde: δ R = 0 ,10 m seja a dimensão média da menor estrutura interna sedimentar que se quer distinguir e δ C = 0 ,01m (1cm ) , a dimensão abaixo da qual o radar deve ignorar a resposta, obtém-se: A) Resolução espacial do alvo: f R > 75 K 2 ⋅δ R = 75 25 ⋅ 0 ,10 = 150 ,00 MHz B) Limitação de “clutter”: como já foi dito, fornece as dimensões mínimas que devem ser ignoradas pelo equipamento. Neste caso, o parâmetro permite que o GPR ignore corpos com dimensões inferiores a 0,01m (1 cm). fc > 30 = K2 ⋅δC C) Profundidade de exploração: 1200 ⋅ K 2 − 1 fD < ⇒ f p 30 = 600 ,00 MHz 25 ⋅ 0 ,01 D < 1200 25 − 1 = 391 ,92 MHz 15 Onde: p é a profundidade aproximada do alvo. Portanto, o limite inferior é 150 MHz < 200 MHz < min[391,92MHz; 600 MHz ] e, entre colchetes, o limite superior, validando a aplicação do método nestas condições. 4.2.3 – JANELA DE TEMPO DE REGISTRO (RANGE) É a duração do registro, ou seja, o intervalo de tempo que o GPR gasta efetuando uma leitura. Lembrando que o tempo de trânsito é o tempo que o pulso leva para ir até o refletor e voltar, a janela de tempo τ w , ou seja, equivale ao alcance do pulso, podendo ser escrito como: τw = 2p v (onde: p é a profundidade máxima e v a velocidade de pulso v = c K ) Em unidades mais usuais, a janela de tempo (Range) pode ser dada por: τ w = 1,5 × S ⋅ 100 2p ou por Rmáx . = S v fC de modo que, o Range (RMáximo ) é a relação entre o número de amostras presentes em cada traço (S S ) e a freqüência central da antena ( f c ) (Oliveira Jr., 2001). 58 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP A expressão acima aumenta o tempo estimado em 50% para permitir incertezas na velocidade e variações na profundidade. A tabela 4.03 mostra um guia simples para quando não se tem nenhuma informação sobre K e σ . Profundidade (m) τw (ns) Rocha Solo Molhado Solo seco 0,5 12 24 10 1 25 50 20 2 50 100 40 5 120 250 100 10 250 500 200 20 500 1.000 400 50 1.250 2.500 1.000 Tabela 4.03 – Mostra alguns valores de Range (janela de tempo). Fonte: Grazinoli e Costa, 1999. Para a área em estudo, a janela de tempo de registro calculada para a antena de 200 MHz foi de: τ = 1 ,5 × 2p 2⋅ p 2 ⋅ 10 = 333 ,33 ns . ≅ = v 0 .3 c 25 K 2 Entretanto, durante a aquisição, a janela utilizada foi a sugeria pelo equipamento, sendo então de 300 ns . 4.2.4 – FREQÜÊNCIA DE AMOSTRAGEM (RAZÃO DE AMOSTRAGEM) É o intervalo de tempo no qual os sinais são lidos (amostrados), ou melhor, é a freqüência com que os sinais são colhidos semelhantemente à razão de amostragem do sinal da sísmica de reflexão. O GPR não emite uma única freqüência, mas sim uma banda de freqüência, de modo que cada refletor manda de volta um pulso que, sob condições ideais, deveriam possuir a mesma forma e duração que o pulso transmitido, mas com amplitude amortecida (Annan, 1992). Por definição, a largura do envelope (W ) para o pulso de GPR, geralmente, é indicada como o tempo entre os pontos no envelope, quando este dista 2 do seu pico de amplitude, desde que visualizado no domínio da freqüência, ou seja, em termos de freqüência o pulso ideal de GPR deveria ser 59 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP dimensionado como: um meio da sua freqüência central ( 21 f c ) para a esquerda e dois terços da sua freqüência central ( 23 f c ) para a direita (fig. 4.05a). Já em termos do domínio do tempo, a largura do 1 , que corresponde ao período da onda ou a sua pulso é tida como o inverso da freqüência T = f c duração em tempo. Na realidade, o sinal de GPR pode ter uma gama expressiva de formas para sua ondícula padrão (wavelets). Em adição, quando se considera uma wavelet senoidal, percebe-se que, ao aplicar a Transformação de Fourier2 para transitar entre os domínios do tempo e da freqüência, observa-se que, matematicamente, não é possível obter um pulso ideal de GPR (suficientemente estreito e com uma única freqüência), ou seja, na prática, quando o pulso é estrito no domínio da freqüência, é bastante largo no tempo, e vice-versa, quando o pulso é bastante estreito no tempo, abrande uma gama expressiva de freqüências (fig. 4.05b). O compromisso é fabricar antenas, de modo a desenhar uma wavelet capaz de balancear a largura do pulso em ambos os domínios, isto é, a razão ideal entre a largura da banda emitida ( B ) e a freqüência central ( f c ) deveria ser igual a um (1). Eletronicamente esta solução igual a um (1) não é possível, de modo que na realidade as melhores configurações de antenas se aproximam de um (1) : B ≅1 fc Caso esta condição não ocorra, o envelope do pulso enviado pela antena pode ser largo o suficiente para gerar sobreposições dos pulsos do GPR, ou em outras palavras, quanto mais largo for o pulso, maior será a probabilidade de gerar sobreposições, o que prejudica a resolução do método. O critério para escolha do intervalo de amostragem (τ s ) deve ser: τs = 1 2 ⋅ f máx sendo f máx . a freqüência máxima do sinal (correspondente à freqüência central). Isto significa que as leituras devem compreender, no mínimo, a metade da largura do pulso (tempo de duração) para que este seja enxergado. 2 - Transformada de Fourier – Em termos práticos – o princípio da Transformação de Fourier diz que qualquer curva, não importando de que natureza seja, ou de que maneira foi originada, pode ser reproduzida através da superposição (somatória) de um número suficiente de curvas harmônicas simples. 60 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Em levantamentos de alta resolução como o GPR, para que o sinal seja enxergado com mais clareza, divide-se a duração do pulso em 6 frações principais de tempo onde são feitas as leituras, ou seja, 6 vezes a freqüência central do pulso, segundo o critério de Nyquist (Fig.4.05c). Neste caso, o tempo de amostragem deve ser: τs = 1000 . 6⋅ f c Figura 4.05 – (A) Definição empírica do Pulso de GPR, Limitado por AMax . 2 , para ambos os lados, a partir do ponto máximo de amplitude ( Amáx . ) ; (B) de acordo com as limitações matemáticas impostas pela Transformação de Fourier, observa-se que não é possível obter um pulso que seja simultaneamente estreito no domínio do tempo e da freqüência, e viceversa; (C) O critério de Nyquist diz que o intervalo de tempo entre as amostragens tem que ser menor que o período do pulso – tempo de duração do pulso – ( τ s < T ), caso contrário 61 Andrade, P. R. O. – 2003 ( τs RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP ≥ T ), o sinal não é enxergado. Dessa forma, quanto maior a freqüência de amostragem, melhor será representado o sinal em display. Os pontos em verde indicam os tempos em que as amostras foram coletadas. Fonte: Annan, 1992. A tabela 4.04 abaixo mostra alguns intervalos de amostragens versus a freqüência central. Freqüência (MHz) Intervalo de amostragem (ns) 10 16,70 20 8,30 50 3,30 100 1,67 200 0,83 500 0,33 Tabela 4.04 – Mostra de alguns intervalos de amostragens versus a freqüência central (Grazinoli e Costa, 1999). Dessa forma, o intervalo de tempo de amostragem ou a razão de amostragem do sinal, dentro da janela de tempo de registro, para a área estudada deve ser de: Para 200 MHz: τ s = 1000 = 1000 = 0,83ns 6⋅ f Lembrando que: c 6 ⋅ 200 1 = s segundos f (1Hz = 1s − 1 ) , No equipamento (GPR), a razão de amostragem se dá em função do número de amostras por scans, e a razão de amostragem utilizada foi de 1.024 amostras por scans. Em outras palavras, a amostragem é feita com base no range, ficando em torno de uma amostra a cada 0,293 ns, para um traço na seção. Em termos da largura do pulso de GPR, que é calculado automaticamente pelo equipamento (aproximadamente 5 ns para antena de 200 MHz), pode-se dizer que cada pulso é amostrado 17,065 vezes. 4.2.5 – PONTOS DE TIRO E RESOLUÇÃO HORIZONTAL O espaçamento entre as estações, ou pontos de tiro, corresponde ao deslocamento máximo que a antena pode sofrer entre dois pontos sucessivos, no qual são coletados os sinais, ou seja, é a distância máxima entre dois pontos de tiro consecutivos. 62 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Assim como a razão de amostragem, o espaçamento horizontal entre as antenas é uma função do critério ou princípio de amostragem de Nyquist (Daniels, 2000), que neste caso diz que 1 intervalo entre as estações não deve exceder um quarto do comprimento de onda ( λ ) no meio. 4 Por definição, tem-se que: v = λ ⋅ f c , e que v = c K . Combinando as duas equações acima e escrevendo-as em função de λ , obtém-se o seguinte resultado: λ= c fc ⋅ K conseqüentemente, a separação entre os pontos de tiro, de acordo com os critérios de amostragem de Nyquits, é expressa por: ∆x = c 4f K = 75 f K2 onde: f é a freqüência central da antena em MHz e K é a constante dielétrica. Se o espaçamento dos pontos de tiro for maior que o estabelecido pelo critério de Nyquist 1 ( λ ), os dados não definirão nenhuma interface ou objeto, imergindo abruptamente nos refletores 4 ou provocando difração. Para a antena de 200 MHz, o espaçamento entre os pontos de tiro muna seção linear é estabelecido automaticamente, coletando um traço aproximadamente a cada 5 cm. 4.2.6 – SEPARAÇÃO E DISPOSIÇÃO ENTRE ANTENAS (FONTE E RECEPTOR) A maior parte dos sistemas de radar utilizam antenas separadas (bi-estáticas) para a transmissão e recepção, embora as antenas possam ser colocadas em um único módulo sem meios de variar a separação entre elas. A possibilidade de se variar a separação entre antenas pode ser usada para otimizar o sistema visando à detecção de determinados alvos. Segundo Annan (1992), a fim de se maximizar o acoplamento, as antenas devem estar espaçadas de tal forma que o ponto máximo do foco de refração, no padrão ondulatório das antenas TX (fonte) e RX (receptor), apontem para uma profundidade comum, sob uma condição de ângulo critico na interface ar-terra, para que haja reflexão total nesta interface, ou seja, é a premissa básica do método GPR, que similarmente a sísmica de reflexão admite que os alvos estão posicionados 63 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP logo abaixo do ponto central entre a fonte e o receptor da onda (tempo de ida é igual ao tempo de volta). Há de se admitir que os alvos estão posicionados logo abaixo do ponto central entre a fonte e o receptor, o que se constitui em um fato raro em termos do meio geológico, uma vez que, comumente, as camadas apresentam mergulho ou estão controladas por falhas, provocando assimetria entre o tempo de ida e o tempo de chegada do pulso (rever fig. 4.02). Separações pequenas devem ser evitadas por causa da onda que se propaga diretamente no ar. Uma separação mínima de meio-comprimento de onda (12 λ ) da freqüência central é recomendado. A estimativa da separação (S ) ideal entre as antenas é dada pela expressão: 2p S= K2 − 1 (m ) Se a separação ente as antenas RX e TX for pequena a onda direta assume dimensões bem maiores que o sinal refletido, provocando distorções que tornam a descoberta de eventos rasos difícil. Assim, recomenda-se uma separação mínima de meio comprimento de onda. Um outro fator que deve ser considerado, quando se trabalha em solos dispersivos, é o efeito do aumento da distância percorrida pelo pulso, criado pela separação das antenas, que pode ser obtido através da seguinte relação: ( L = S 2 + 4 p2 ) 1 2 Sabendo-se que, em solos dispersivos, o sinal é atenuado por um fator e −α ⋅ L (como visto anteriormente), não se deve fazer a separação tão larga entre as antenas (S ) , pois a distância percorrida pelo pulso L será muito maior de que duas vezes a profundidade em solos dispersivos, ou seja, quanto maior a separação entre as antenas maior será a distância percorrida pelo pulso e mais importantes serão os efeitos da atenuação. Se pouco for conhecido sobre a área de pesquisa, uma regra segura é fixar S em 20% da profundidade designada. Na prática, pequenos espaçamentos entre antenas são bastante usados, devido à logística operacional que normalmente exige simplicidade de operação. Em geral, as antenas usadas para GPR são dipolares e irradiam com uma polaridade preferencial. As antenas normalmente são orientadas de forma que o campo elétrico seja polarizado paralelamente ao maior eixo ou direção do objetivo. Não há nenhuma orientação ótima para um objetivo eqüidimensional. Se o sistema de antena usa um sinal circularmente polarizado, a orientação de antena torna-se irrelevante. Considerando que a maioria dos sistemas em usos comercialmente utilizam antenas polarizadas, a orientação pode ser importante. Os vários arranjos são mostrados na figura 4.06. 64 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Figura 4.06 – (a) ilustra os vários modos de disposição entre antenas e seus respectivos campos de visão (pegadas); (b) mostra a configuração espacial assumida pela onda quando passa da interface ar-terra para os modos TE e TM. Fonte: Annan (1992). Para a área estudada, a separação entre fonte e receptor para a antena de 200 MHz não varia, devido ao fato desta antena operar no modo monoestática, não sendo possível modificar esse arranjo. 4.2.7 – LOCALIZAÇÃO, DISTÂNCIA ENTRE PERFIS E NIVELAMENTO TOPOGRÁFICO Um aspecto importante a se considerar no planejamento de uma pesquisa é o estabelecimento de um grid de pesquisa e um sistema de coordenada. O uso de um sistema de coordenadas unificado, em geral UTM, é relevante, pois até mesmo os melhores dados do mundo são inúteis, se ninguém souber de onde eles vieram e qual a orientação dos perfis. Geralmente, os perfis são estabelecidos perpendicularmente à tendência das características investigadas abaixo do subsolo para reduzir o número de perfis. O espaçamento entre as linhas é ditado pelo grau de variação do que se quer enxergar, ou seja, depende da escala do trabalho. Se forem procurados objetivos pequenos e isolados, o espaçamento de linha deveria ser menor que “a pegada” (campo de visão) do radar; se o objeto ou interface tem dimensões bem maiores que o campo de visão do radar, outros perfis devem ser feitos para mapear sua extensão. No caso de um contato geológico não aflorante, pode-se mapear toda sua extensão, assim como a estruturação interna de camadas sedimentares ou estruturas como falhas e fraturas. 65 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP A seleção da localização e orientação dos perfis deve ser feita visando maximizar a área pesquisada sem comprometer a resolução e os limites de operação. Em situações onde a direção é conhecida, o alvo é bidimensional (2D); isto implica dizer que um espaçamento maior entre os perfis pode ser empregado, desde que: L≤ λ + 4 D K2 − 1 < ∆ e L≈ 1λ + 3 4 K 2 − 1 D onde, L é o espaçamento entre os perfis; D é a profundidade; ∆ a extensão do objeto ou interface; K é a constante dielétrica e λ o comprimento de onda. Se nada se sabe a respeito das formas e/ou dimensões do objeto ou interface, então o espaçamento deveria ser igual ao espaçamento das estações para assegurar que o objeto vai ser enxergado. A depender da necessidade e das condições logísticas disponíveis, esta pode ser uma solução inviável, pois seria necessário muito tempo para levantar todos os perfis. É desnecessário dizer, quando um ∆x é muito pequeno, uma fração de um metro, gera um grande volume de dados, tornando quase impossível a manipulação destes em computadores comuns (como geralmente acontece). Outro fator determinante é o contexto no qual a aquisição está inserida, por exemplo, neste trabalho, a orientação e dimensão da malha foi determinada em função de informações prévias, obtidas a partir do manuseio de produtos de imagens de satélite e fotografias aéreas (sensoriamento remoto). Vejam que obedecendo aos parâmetros anteriormente citados, obtemos: L≤ para λ = v ev= f c K1 λ + 4 D K2 − 1 c ⇒ λ= < ∆ ⇒ L≤ K1 f L≈ 3,75 + 4 15 25 − 1 < ∆ ⇒ L≤4< ∆ 3 ⋅ 10 8 m / s = 4 = 3 ,75 m , obtemos, 200 ⋅ 10 Hz 1λ + 3 4 3 1 = [4 ] = 1 ,33m . K −1 3 D Dessa forma, seria necessário um espaçamento de 1,33 m entre as linhas, o que inviabilizaria a aquisição. Diante deste fato e em função do objetivo central deste trabalho, optou-se por uma aquisição constituída por uma malha de 12 seções de GPR, espaçadas de 50 m; sendo 02 perfis transversais à direção estimada do canal (GPR-01 e GPR-02), com aproximadamente 350 m de extensão e direção N150°E, 09 perfis longitudinais de 150 m e direção N60°E (LT-01 a 08), além de perfis auxiliares de dimensões variadas, com direção N150°E (AX entre 01 e 08) e uma perfil 66 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP orientado à N260°E (AY-03), totalizando 3.804 metros lineares de Seções de GPR (rever figura 1.01). 4.2.8 – CONTROLE DE QUALIDADE NO CAMPO E FONTES DE RUÍDO Ainda dentro deste contexto de aquisição, é necessário ressaltar que a mera obediência aos parâmetros matemáticos não garante o sucesso dela, exigindo do operador bom senso e perícia ao analisar os dados durante a aquisição, identificando as possíveis fontes de ruído, testando o bom funcionamento do equipamento e sua calibração, entre outros. Assim, o operador tem a responsabilidade e a oportunidade de re-amostrar as linhas e/ou modificar qualquer dos parâmetros de aquisição, em função de uma realidade local e dos objetivos da aquisição, já que esta é visualizada em tempo real no display do equipamento. Da mesma forma, a qualidade dos dados e sua confiabilidade é função também da eficiência e competência da equipe de aquisição, ou seja, os profissionais envolvidos neste processo devem estar cientes dos parâmetros de aquisição e aptos a identificar problemas que venham a pôr em cheque a qualidade e confiabilidade desta. Desse modo, é válido acrescentar que as principais fontes de ruído superficiais são: as linhas de alta tenção, antenas de transmissão, cercas, postes, árvores, ou qualquer outro anteparo superficial capaz de refletir a onda aérea do GPR. 67 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP 4.3 – PROCESSAMENTO E INTERPRETAÇÃO 4.3.1 – PROCESSAMENTO O processamento visa à obtenção de uma seção de reflexão livre de ruídos, ou seja, sinais ou refletores desnecessários que prejudicam a interpretação correta das fácies de radar. Para isto, não se pode executar as etapas de processamento aleatoriamente por tentativa (erro-acerto), pois, em geral, os filtros utilizados durante o processamento correspondem a operações vetoriais, ou seja, a utilização de uma seqüência aleatória nas etapas de processamento, assim como a utilização de valores aleatórios na parametrização dos filtros implica a inviabilidade da seção. Dessa forma, o processamento dos dados deve seguir uma cadência, ou seja, uma série de etapas que, em conjunto, objetivam eliminar eventos indesejados e corrigir distorções do sinal a partir do dado bruto. Dentro deste contexto, é fundamental ressaltar que utilização de seções de GPR não processadas (dados brutos), ou ainda dados mal processados (filtragem aleatória) implicam um risco muito grande para a interpretação, levantando uma série de dúvidas e possibilidades de interpretação ou até mesmo inviabilizando a seção, por exemplo: não teria sido possível obter os resultados descritos em Galos, usando apenas as seções brutas. Da mesma maneira, na aquisição, o processamento deve estar inserido num contexto, devendo ser orientado em função dos objetivos do trabalho e da realidade local (ruídos de superfície, o ambiente geológico em questão, etc.), mantendo o compromisso de ressaltar as feições geológicas existentes sem gerar artifícios de processamento. Logo, a etapa de processamento seguiu uma rotina semelhante a da sísmica de reflexão, já consagrada na literatura (Yilmaz, 1983, 1987), que foi adaptada aos princípios físicos (onda eletromagnética) e demissões espaço-tempo do GPR, com base nas proposições de Xavier Neto et al. (2001 a,b), sendo utilizado para isto o software Reflex. O primeiro passo, logo após a aquisição, é o pré-processamento, que para o GPR corresponde à conversão dos dados para o formato lido pelo software de processamento e preparação do dado para o processamento. A prancha 4.01 ilustra uma seção de GPR não processada (dados bruto). 68 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Prancha 4.01: Dado Bruto 69 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Segundo Yilmaz (1983, 1987), o sucesso do processamento depende em grande parte, não somente da escolha dos parâmetros pertinentes para cada passo isolado do processamento, mas também do pré-processamento, pois um dado – tanto sísmico quanto de GPR – mal preparado pode até passar impunemente às primeiras etapas do processamento, mas não passa impune aos filtros mais complexos como migração, balanceamento espectral para o GPR, assim como o dado sísmico não passaria pela deconvolução. Dentro deste contexto, o processamento 2D das seções de GPR é uma atividade interativa, na qual o operador tem a possibilidade de testar várias opções de filtragens até que se estabeleça a melhor seqüência de processamento (melhor parametrização e seqüência dos filtros). Em geral, quando a aquisição envolve um grande volume de seções, escolhem-se duas ou três dessas para estabelecer uma rotina padrão de processamento. A partir deste ponto, o processamento pode ser feito automaticamente pelo software, obedecendo a essa rotina de processamento. Este fato possibilita uma maior rapidez no processamento dos dados, muito embora torne o processamento menos interativo exigindo do operador maior atenção e bom senso no julgamento do produto final (seção processada). O tema “Processamento” envolve algumas polêmicas entorno de si e que, embora relevantes, não são pertinentes a um trabalho de graduação dada a sua complexidade. Por isso, optou-se por uma descrição geral dos efeitos visuais provocados pelos filtros no sinal de GPR. Abordagens mais complexas e matematizadas podem ser encontradas na literatura como, por exemplo, Yilmaz (1987), Claerbout (1985), Scales (1994), Annan (1992), Xavier Neto et al. (2001 a, b), entre outros. Dentro desta perspectiva, utilizou-se o fluxo proposto por Xavier Neto et al., (2001b) em todas as seções de GPR relativas a este trabalho de graduação. O fluxo de processamento proposto por Xavier Neto (op Cit.), fundamenta-se na premissa de que se tem conhecimento a priori dos seguintes elementos: Do método; Do meio; Do alvo; Dos efeitos de propagação; Dos ruídos; As etapas de processamento utilizadas neste trabalho foram: Correção zero-offset/drift DC; Dessaturação; Correção dos efeitos de propagação; Migração; Filtro de freqüências; AGC para Display (opcional). 70 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Segue, abaixo, um breve comentário das principais etapas de processamento, de acordo com Xavier Neto et al. (2001b): O primeiro, a saber, a correção para zero-offset, visa compensar o afastamento fontereceptor e é baseado na velocidade da onda direta pelo ar (0.3 m/ns). Logo após, é feita a correção de drift DC, quando ocorrem erros na razão de amostragem do instrumento, devido às variações de temperatura, desvios do cabo, etc., como mostra a prancha 4.02). Em seguida, a dessaturação objetiva que corrige o efeito de indução eletromagnética existente entre as antenas, através da remoção da média entre traços (subtrating average), bem como da interferência resultante do acoplamento entre o pulso emitido e as reflexões de freqüências muito baixas, denominado de efeito WOW. A prancha 4.03 ilustra um exemplo das correções dos efeitos de acoplamento (DEWOW) e de indução eletromagnética entre as antenas. Dando continuidade ao processamento, a correção dos efeitos de propagação é feita através da Spherical and Exponential Correction (SEC) e do balanceamento espectral. A SEC atua através da aplicação de uma função de ganho linear, para corrigir o efeito de diminuição de energia com o afastamento da fonte (espalhamento geométrico), e de uma função de ganho exponencial, que atua compensando o efeito da perda de energia por absorção. O balanceamento espectral corrige os efeitos da atenuação de forma seletiva, por faixas de freqüências, e promove uma deconvolução parcial nos dados, sem promover grandes alterações na fase do sinal, recompondo as amplitudes e deslocando o espectro de freqüências para os valores da freqüência central do levantamento (ver prancha 4.04a). Na seqüência, tem-se a migração que atua reposicionando os refletores inclinados em sua posição real na seção e promove a reconcentração de energia espalhada por focos difratores (prancha 4.04b). A seguir, o filtro de freqüências é utilizado para limpar as freqüências transientes da seção, ressaltando o sinal de interesse (Prancha 4.05a). Finalmente, os efeitos da topografia são corrigidos em função dos dados oriundos do nivelamento topográfico (prancha 4.05b). Não são aplicados ganhos equalizadores, como o AGC, visando preservar o máximo possível as relações de amplitude entre os eventos. O AGC só é utilizado com o propósito de melhorar a visualização da seção como um todo, e não é aplicado ao header do traço. 71 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Prancha 4.02: Offset zero/Shift DC 72 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Prancha 4.03: Dessaturação e Correção da Indução entre as Antenas do GPR 73 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Prancha 4.04: SEC e Migração. 74 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Prancha 4.05: Passa-banda e Correção Topográfica 75 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP 4.3.2 – INTERPRETAÇÃO (RADAR FÁCIES) O processo de interpretação de uma seção de GPR é bastante similar à interpretação de uma linha sísmica de reflexão, tomando emprestado da sismo-estratigrafia termos e definições de padrões de truncamento (erosional, estrutural, concordante), terminações (lapout, baselap, onlap, downlap, toplap, etc.), e/ou as formas externas (tabulares, onduladas, cunhas, lenticulares, feições de preenchimento, leques, etc.), além de correlacionar a noção de sismofácies (padrões de reflexão paralelo, subparalelo, divergente, caótico, clinoformas progradantes, como sigmóides, reflexões oblíquas, sigmóide-oblíquas, etc.) aos padrões de reflexão encontrados dos radagramas (radar fácies), evidentemente respeitando as diferenças de escala e entre a sísmica e o GPR. Vários autores como Smith e Jol (1992), Jol et al. (1996), Bristow (1995), Olsen e Andreasen (1995), Pedley et al. (2000), Young e Sun (1999), Smemoe (2000), Bristow et al. (2000), Corbeanu et al. (2001), Andrade et al. (2001), Xavier Neto et al. (2001a), Lima et al. (2001), Grasmueck et al. (2002), entre outros, utilizam-se destes padrões geométricos de reflexão para caracterizar as radar fácies, tanto em levantamentos 2D, quanto 3D. É preciso ressaltar que a interpretação atribuída às radar fácies é função de um contexto geológico local e, neste trabalho, foram correlacionadas às fácies sedimentares constituintes do sistema costeiro de Galinhos. Em termos de ferramentas de interpretação 2-D, a utilização de paletas de cores diferentes e filtros de visualização, associadas à alta resolução oferecida pelo GPR, possibilitou uma boa caracterização das radar fácies. Dentre estas ferramentas, destaca-se ainda: Utilização de diferentes escalas de visualização, ou seja, a possibilidade de comprimir ou expandir as seções de GPR, seja no tempo, seja em distância, facilita a identificação de refletores mais contínuos, como por exemplo: a calha dos canais, níveis de erosão, e até mesmo corpos de menor magnitude com os leques de extravasamento (washover fans); O uso de paletas de cores diferentes, nas quais é possível modificar a distribuição das cores, ressaltando ou ofuscando determinados intervalos de tempo (histograma); Os padrões de exibição wiggle e área variável (VA) facilitam a identificação dos padrões de reflexão, como: os donwlap, onlap, sigmóides, etc. Com base nos critérios acima, foi possível identificar e correlacionar os padrões de reflexão no radagrama (denominados aqui de radar fácies) às estruturas sedimentares preservadas no subsolo e, conseqüentemente, identificar os processos sedimentares atuantes no passado, assim 76 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP como as fácies sedimentares geneticamente relacionadas (modelos preditivos baseados em Walker, 1992; Davis, 1994; Galloway and Robday, 1996, entre outros), representadas por: A) Radar Fácies 01: Área Submersa próximo a Praia (shoreface ou Nearshore) Nas seções de GPR orientadas a 60°Az (GPR-01 e GPR-02), é possível identificar refletores relativamente contínuos, formando pequenas cristas e depressões (tipo barras de longshore). Comumente, ocorrem intercalações destes refletores com um segundo grupo, (porção W da Linha AY-03) caracterizado pela formação de cumes assimétricos, cuja face voltada para o mar é mais íngreme, evidenciando uma paleocorrente para o quadrante W. Estas feições podem ser visualizadas na prancha 4.06, na área destacada com um retângulo, cuja interpretação foi adicionada no detalhe ampliado. Num maior detalhamento destes refletores (retângulo ampliado na Prancha 4.06), pode-se interpretar padrões de truncamento que podem ser relacionados, respectivamente, ao sistema de barras de longshore. Nestas, é possível interpretar megaripples em um corte transversal (linhas AY03, LT-04) e oblíquo (linhas GPR-01 e GPR-02) que, em conjunto, formam padrões de reflexão do tipo estratificações cruzadas correlacionáveis aos modelos teóricos das sandwaves. É possível interpretar estas fácies do radagrama como uma zona de shoreface que, por definição, estende-se desde o nível da maré baixa, em direção ao mar, até o nível de base das ondas em tempo bom, ou seja, é uma área constantemente submersa. Em geral, pode ser caracterizada através das barras de longshore e sandwaves. As primeiras são assimétricas com a face mais íngreme voltada para o continente, e as últimas indicam a direção da corrente de deriva litorânea (ampliação do retângulo na Prancha 4.06). O registro desta radar fácies não é constante em todas as seções, ou seja, ocorre apenas em algumas das seções (já citadas acima), de modo que não se pode afirmar categoricamente sua existência. Talvez num futuro próximo, a realização de uma nova aquisição 2D com uma malha mais densa ou um levantamento 3D possa validar ou não sua existência. B) Radar Fácies 02: Fácies de canal de maré (Inlets) Geologicamente, os modelos preditivos para um canal de maré, baseado em autores como Walker (1992), Davis (1994), McCubbin (1982 in Sholler and Spearing, 1982 – Memoir31/AAPG), entre outros, admitem que este corresponde a uma passagem praticamente permanente entre as ilhas barreiras, que permite a entrada da água do mar nas baías ou lagunas durante a maré cheia e a sua saída durante a maré vazante, por isso tende a não acumular muitos sedimentos diretamente. A sedimentação nos canais de maré é essencialmente dominada pelo fluxo bidirecional das marés, 77 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP originando três elementos primários para a sua caracterização: a forma da calha do canal, estruturas sedimentares tipo estratificações cruzadas indicando fluxo bidirecional, e seus deltas de maré enchente e vazante (Davis, 1994). De modo geral, os canais de maré estão lateralmente relacionados às planícies de maré (rever figura 3.19 e 3.20). Segundo Davis (1994), as variações na morfologia do canal de maré se devem a relativa influência dos processos ondulatórios e por processos de maré. Em costas submetidas ao regime de micro maré, os canais de maré tendem a ser amplamente espaçados e efêmeros, migrando segundo a direção da corrente de deriva litorânea, desenvolvendo padrões erosivos nas margens de deriva inferior (downdrift margin), acompanhado pela elongação do spit na margem de deriva superior (updrift margin). Já os canais de maré, desenvolvidos sob um regime de mesomaré, estão sujeitos a uma migração menos intensa na direção da corrente de deriva litorânea, porém aumentando a espessura e podendo se tornar um local de maior acumulação e preservação de areia (Hoyt e Henry, 1967 in Galloway e Hobday, 1996). Com o aumento da influência das ondas, especialmente as depressões geradas pelas ondas associadas às correntes de deriva litorânea junto ao canal de maré, o canal aumenta a sua instabilidade fazendo com que ocorra a migração deste, com sigmóides “progradantes”, tipicamente na mesma direção da corrente de deriva litorânea (Figura 4.07). O resultado final é uma migração da porção próxima ou voltada para o mar do canal de maré e subseqüente acumulação de sedimentos sobre a plataforma do spit (Hayes, 1980 in Davis, 1994). Segundo Davis (1994), a seqüência estratigráfica, descrita pelos sigmóides, presentes na plataforma do spit, assemelha-se às seqüências de barras em pontal, desenvolvidas nos sistemas fluviais tanto nas estratificações cruzadas quanto na tendência ascendente, diferenciando-se destas apenas pelo fato de conter uma assembléia de textura fina alternada, traços fossilíferos distintos, e estratificações indicando fluxo bidirecional (tipo flaser, wavy e lenticulares) além de laminações de ripples. 78 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Figura 4.07 – Modelo esquemático para a migração lateral de um canal de maré. (i) relaciona as fácies (A) em mapa, e em (B) em perfil, além de simular uma Seção (C) colunar com o empilhamento estratigráfico típico de uma Ilha Barreira.(Davis, 1994). (ii) Detalhe da estruturação interna das barras de acresção lateral dos canais (semelhante às barras em pontal do sistema Fluvial – Davis, 1994). 79 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Nas seções de GPR exibidas na prancha 4.07, esta radar fácies está caracterizada por: refletores contínuos que configuram a calha principal dos canais (retângulos vermelhos); padrões de espessamento divergente (retângulos amarelos), associados a superfícies de truncamento e terminações em onlap e sigmoidais progradantes em donwlap e toplap (retângulos verdes). Em adição, o padrão de reflexão dos sedimentos ou rochas sedimentares que preenchem o canal se distingue das suas vizinhanças, mostrando uma queda nas amplitudes (menor granulometria? Fração argila e argilominerais depositados?). É notória a repetição, ou melhor, o empilhamento vertical destas fácies no eixo do tempo, além de uma relativa persistência na localização associada a uma diminuição da magnitude da calhas dos canais em direção à superfície, ou seja, as calhas dos canais tendem a se estreitar na proporção em que os tempos de chegada diminuem seu valor. Provavelmente, este fato se deve a um processo de fechamento progressivo do canal (Prancha 4.07, linhas GPR-01 e AY-03). Uma ampliação da seção AY-03 ilustra a repetição ordenada dos foresets, interpretadas como seqüências de maré (Tidal Bundles sequences), que em adição revelam os períodos de marés de sizígia e quadratura. Ademais, nota-se a predominância do fluxo no sentido da maré vazante, como mostra a seção AY-03 nos retângulos rosa da prancha 4.07. Os refletores que definem a calha principal dos canais e dos seus respectivos preenchimentos possuem continuidade lateral tanto nas seções ortogonais às linhas orientadas a 150°Az (LT-04 e LT-05), quanto à linha AY-03 (260° Az), que evidenciam padrões de estratificação cruzada, tipo “espinha de peixe”, indicando fluxo bidirecional típico dos canais de maré (retângulos laranja na Prancha 4.08), além de superfícies de truncamento destas estruturas, que podem evidenciar um processo de mudança momentânea do curso do canal (retângulos verdes na prancha 4.08). A interpolação em uma malha dos mapas de tempo, ambos eximidos na prancha 4.09, evidenciam um padrão de assimetria das calhas destes canais, ou seja, em geral, mostram gradientes mais fortes na extremidade NW e gradientes mais fracos na porção SE, evidenciando o padrão assimétrico da calha do canal, além de assumirem uma direção preferencial NE-SW. Com base nos critérios acima, pode-se interpretar esta fácies do radagrama como uma seqüência de canais de maré empilhados verticalmente ao longo do tempo. C) Radar Fácies 03: Ante-Praia ou Estirâncio (foreshore) De acordo com os modelos conceituais, a zona de estirâncio é delimitada pelo nível de maré alta e de maré baixa, além de ser acompanhada pelo aumento da energia do fluxo e diminuição das manifestações biológicas. Normalmente, esta exibe condições de regime de fluxo superior, com 80 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP estratificações planares, ou até mesmo, desenvolvendo antidunas, especialmente em zonas de baixogradiente topográfico e de granulometria mais fina. Algumas discordâncias de baixo ângulo podem estar presentes representando o ajuste da praia às mudanças no regime de onda ou oscilações na quantidade de sedimento fornecido (Clifon, 1969; in Galloway and Hobday, 1996). Além disso, mostra predominantemente estratificações plano paralelas mergulhando em direção ao mar, com ângulo de mergulho oscilando entre 2° a 10°. Nas seções de GPR (GPR-01, GPR-02, AX-17, LT-02 a LT-01, assim como AX-01 a AX05), ocorrem refletores contínuos, comparáveis à Zona de Estirâncio, uma vez que esses se estendam por mais de 30 m, sempre mergulhando para o mar com ângulos entre 2° e 8°. Exibe padrões de reflexão tipo lenticular a tabular ondulado bem marcados em todas as seções. Um exemplo dessa radar fácies está ilustrado na prancha 4.10a, destacadas pelo retângulo Azul. Percebe-se, também, a ocorrência de superfícies de truncamento erosional que funcional como linhas de tempo, separando os episódios mais marcantes do recuo gradativo da linha de costa, identificados nas seções da prancha 4.10a pelos horizontes de cor púrpura. A interpolação em uma malha do mapa de tempo gerado em função do horizonte mais expressivo dessa radar fácies (Zona de Estirâncio) evidencia um gradiente suave mergulhando em direção ao mar, como mostra a prancha 4.10b. Em adição, pode-se inferir a existência de pelo menos um sistema de cristas e canaletas a partir da interpolação, semelhante ao processo atual evidenciado na figura 3.10 (prancha 4.10b). D) Radar Fácies 04: Leques de Lavagem ou de Extravasamento (Washover Fans) De acordo com os modelos preditivos (Walker, 1992; Davis, 1994), os leques de lavagem (washover fans) são feições arenosas resultantes da erosão sobre a linha de barreira, as quais são transportadas e depositadas na forma de leques na porção posterior das ilhas barreiras e/ou spits. São típicos de marés de tempestade e, por isso são depositados sob regime de fluxo superior, apresentando estratificações plano-paralelas, obrigatoriamente unidirecionais e voltadas para o continente. Comumente, estão associados a canais de maré abandonados. Em geral, Os foresets se alternam com concentrações de minerais pesados, fragmentos de carapaças, entre outros. Na porção mais distal, aparecem voltados para o continente e mais íngremes, quando encontram uma lagoa ou laguna, formando estratificações cruzadas frontais devido à migração da crista frontal. Normalmente, são bastante extensos (na ordem de dezenas de metros) e pouco espessos (na ordem de cm) individualmente, embora o empilhamento de sucessivos episódios de washover possa resultar em um ou mais leques compostos, da ordem de poucos metros de espessura. 81 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP A repetição do fenômeno tempestivo pode levar à formação de uma cicatriz nas barreiras, funcionando como um canal preferencial durante as tempestades. Em várias áreas, os leques de washover mostram uma seqüência estratigráfica vertical, cujo contato basal tende a ser brusco e pode mostrar algumas superfícies polidas ou lavadas pela água. A porção inferior dessa seqüência pode ter alguns restos de carapaças ou grãos terrígenos com granulometria decrescente para cima. A porção superior é comumente escavada e pode mostrar desenvolvimento de solos. A figura 4.08 ilustra a geometria interna dos leques de washover numa seção paralela à direção de transporte sedimentar. Figura 4.08 – Perfil esquemático de um leque de washover. No corte A-A’, os foresets são mais íngremes na parte frontal do leque, devido à desaceleração do fluxo de sedimentos na frente do leque de washover, quando encontra a lâmina d’água (Lagoa ou Laguna). Esta, provavelmente, é a situação que ocorreu na área de estudo. Fonte: McCubbin, – 1982 in Sholler and Spearing, 1982 – Memoir31/AAPG. 82 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Nas seções de GPR (GPR-01, GPR-02, AX-17 e LT-03), exibidas na prancha 4.11, ocorrem reflexões oblíquas e subparalelas, em média, com 6 m de extensão e cerca de 1,5 a 2 m de altura, que mergulham em direção ao continente com um ângulo aproximadamente entre 20° a 30° destacadas pelos retângulos pretos. Estes refletores podem ser interpretados como sendo as terminações frontais de um leque de lavagem (washover fans). A porção mais distal, embora não tenha sido registrada nos radagramas, provavelmente porque a atuação dos processos costeiros atuais já retrabalhou (erodiu) este registro, é caracterizada por mergulhos de ângulo mais baixo (2° a 4°) tipicamente voltados para o mar (rever figura 4.08). Os ângulos de 20° a 30°, encontrados nas porções frontais desta fácies, podem ser explicados pela provável existência de uma pequena lagoa, formada num vale interdunar, à frente dos leques de extravasamento. Os modelos conceituais, encontrados na literatura – Walker (1992) e principalmente McCubbin, (1982 in Sholler and Spearing, 1982 – Memoir31/AAPG) –, evidenciam que estes mergulhos acentuados são decorrentes da presença de uma lâmina d’água defronte aos foresets frontais do leque de washover. Possivelmente, uma lagoa interdunar que possa ter existido durante um período de ascensão do nível hidrostático. E) Radar Fácies 05: Dunas É comum encontrar discordâncias nos depósitos (subfácies) dunares, em geral, reveladas por uma superfície de discordância, indicando um lapso de tempo na deposição do material, caracterizando dunas de gerações diferentes. O mecanismo clássico de controle na sedimentação das dunas costeiras é a flutuação do lençol freático, que forma superfícies de truncamento devido à ação coesiva da água, unindo os grãos molhados e deixando livres para serem transportados pelo vento os grãos secos, situados acima do novel do lençol, formando assim uma superfície plana. A repetição cíclica desse processo formará superfícies de truncamento planas e paralelas entre si. Nas seções de GPR da prancha 4.12 as dunas estão bem representadas por padrões de reflexão paralelos, relacionados aos foresets das dunas, que apresentam migração de E para W; e cunhas e acanalamentos da ordem de 15 a 30 m de extensão, relacionados às dunas fixas observadas na superfície. Estas são caracterizadas por formas de leito assimétricas e padrão de migração de NE para SW. Não foi possível obter uma correlação lateral mais coesa entre as superfícies de reativação das dunas assim como das suas formas de leito, devido ao grande espaçamento entre as seções de GPR, impossibilitando assim a geração de um mapa de tempo e de uma interpolação correta destas dunas; que poderiam evidenciar suas dimensões e formas de leito. 83 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Prancha 4.06: Shoreface 84 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Prancha 4.07: Fácies de Canal de Maré (Calha e Peenchimento) 85 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Prancha 4.08: Fácies de canal (AY-03 e Zoom dos Tidal Bulbles) 86 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Prancha 4.09: Fácies de Canal (Mapas de tempo e Gridagem) 87 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Prancha 4.10: Antepraia ou Estirâncio 88 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Prancha 4.11: Leques de Washover 89 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Prancha 4.12: Dunas 90 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP F) Nível Hidrostático, Superfície de Erosão e Limitações da Interpretação Embora tenha sido possível identificar e correlacionar os padrões de reflexão às estruturas internas e formas geométricas das fácies sedimentares, existentes no subsolo da região estudada, é necessário observar que a falta de uma malha mais densa de seções de GPR dificulta a correlação lateral de algumas estruturas internas das fácies sedimentares. Este fato não impede a interpretação correta do empilhamento estratigráfico, mas pode se tornar deficiente, caso o objetivo do trabalho seja, por exemplo, um modelamento detalhado da geometria das fácies, visando à obtenção de parâmetros petrofísicos aplicáveis na simulação de análogos de reservatórios. Outra limitação bastante expressiva é a perda de resolução em função do aumento de profundidade que, somados aos efeitos de condutivos da água, em especial, da cunha de água salgada que ocorre nas extremidades das seções 150°Az (GPR-01, GPR-02 e AX-17), se traduzem em padrões de reflexão difusos com tons medianos, que prejudicam a continuidade dos refletores mais profundos. Por esse motivo, a interpretação se limitou a aproximadamente 250 ns (tempo duplo), o que corresponde à cerca de 15 m de profundidade, no máximo. Esta limitação na profundidade de penetração impossibilita visualização de canais mais profundos, muito embora ocorram registros de refletores contínuos e bem marcados que, possivelmente, representem calhas mais profundas (Prancha 4.13). Em todas as seções de GPR o nível do lençol freático (nível hidrostático –refletor de cor azul em todas as seções), na área imageada pelo radar, ocorre como um pico de amplitude subhorizontal que trunca os demais refletores. Embora o nível do lençol freático seja lateralmente contínuo, nas fácies onde a granulometria é relativamente maior, como por exemplo na zona de estirâncio, os picos de amplitude dos refletores se confundem com o as reflexões do nível hidrostático. Este efeito prejudica a individualização do nível hidrostático dos demais refletores e provavelmente se deve a uma maior proximidade entre os valores de amplitude oriundos do nível hidroatático e das laminações de praia (de maior granulometria – maior energia). O efeito inverso ocorre nas porções relacionadas a granulometria mais finas (menor energia?), nas quais o pico de amplitude do nível hidrostático é bem individualizado (prancha 4.13). Outro refletor de grande importância e extensão nas seções é o nível de erosão (refletor de cor púrpura em todas as seções) que ocorre em todas as seções, separando as fácies de canal das demais fácies estratigraficamente acima. Este nível de erosão pode ocorrer, ora truncando o nível hidrostático (abaixo ou acima), ora coincidindo com ele, o que sugere que o nível hidrostático não atuou como nível base de erosão na área de estudo. 91 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Prancha 4.13: Cunha de água Salina e Indícios de outros Canais 92 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Capítulo V: INTEGRAÇÃO DE DADOS E MODELO EVOLUTIVO 93 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP V - INTEGRAÇÃO DE DADOS E MODELO EVOLUTIVO O mapeamento geológico realizado conjuntamente com Zuleide M.C. Lima (doutoranda do PPGG/UFRN), realizado na área de Galos, mostrou que essa área é caracterizada por feições geomorfológicas representadas por praias, recifes (Beachrocks), planícies de deflação, mangues, dunas, canais de maré e planícies de inter-maré, sendo complexa a relação espacial e temporal entre essas feições. A configuração atual dessas feições, ou melhor, destas fácies sedimentares é resultado de uma atuação conjunta dos processos costeiros (ondas, marés, correntes e ventos), atuantes na região (rever prancha 3.02). A análise de fotografias aéreas 1:40.000 e 1:60.000, datadas de 1954, 1967, 1988, juntamente com as fotografias de pequeno formato (de ultraleve e do solo), permitiram identificar quais são e como atuam os processos costeiros, como por exemplo: os padrões de corrente de deriva litorânea (E-W a ESE-WNW), ventos (E-W ou SE-NW) e correntes de maré , que demonstram uma predominância da corrente de maré vazante. Outro resultado obtido, a partir das fotografias, foi a delimitação das fácies sedimentares, corroborados pelos pontos de GPS coletados na etapa de campo. Em seguida, a análise dos produtos de imagem e fotografias aéreas permitiu identificar a correlação entre os alinhamentos de feições geológicas recentes em superfície e subsuperfície (campos de dunas, trechos de drenagem, e Sandwaves, respectivamente), aos alinhamentos regionais do Sistema de Falhas de Carnaubais, sugerindo assim um condicionamento tectônico para a costa de Galinhos. Embora este fato seja evidente em fotografias e imagens de satélite, na área de estudo (Galos), não foram encontradas evidências claras deste condicionamento tectônico devido à intensa atuação dos processos sedimentares na costa, em especial sobre os Beachrocks. O levantamento geofísico cujos resultados foram aqui apresentados possibilitou o mapeamento em escala de detalhe das fácies sedimentares preservadas no subsolo da área de estudo, culminando com a proposição de um modelo evolutivo para a área com três fases principais: fácie de canal, fácie de praia e campo de dunas, com episódios intercalados de leques de washoves. Para tanto, critérios de interpretação foram importados (adaptados) da sismoestratigrafia, como os padrões de truncamento (superfícies erosionais e de reativação) e terminação (onlap, dowlap, sigmóides progradantes, etc.), culminado na identificação e correlação das radar fácies (semelhante à definição de sismofácies) às estruturas sedimentares, geometria e dimensão dos depósitos, ou melhor, das subfácies que compõem o substrato da área de estudo. Conseqüentemente, a interpretação das radar fácies como fácies e/ou subfácies possibilitou estabelecer um empilhamento vertical e correlação lateral de fácies, geneticamente relacionadas a um sistema deposicional de ilhas barreiras, materializado a partir da identificação das fácies de canal de maré nas seções de 94 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP GPR (na GPR-01, GPR-02, LT-04 e LT-05, é possível visualizar critérios como a forma da calha, estratificações cruzadas tipo espinha de peixe, barras de acresção lateral na borda do canal, etc.). Dessa forma, com base no empilhamento e na correlação lateral de fácies, foi possível reconstruir um modelo evolutivo para a paleogeográfia da área em estudo, que pode ser extrapolado para todo o spit de Galinhos. O modelo evolutivo para a área de estudo (prancha 5.01) sugere o seguinte: inicialmente, existiam condições de sedimentação em um contexto submerso (Shoreface), no qual foram formadas e posteriormente preservadas sandwaves e barras de longshore, relacionadas a radar fácies 01. Como já foi mencionado no decorrer do trabalho, o registro desta radar fácies não é constante em todas as seções, ou seja, ocorre apenas em algumas das seções (já citadas acima), de modo que não se pode afirmar categoricamente sua existência. Talvez, num futuro próximo, a realização de uma nova aquisição 2D com uma malha mais densa ou um levantamento 3D possa validar ou não sua existência. Entretanto, caso exista de fato um shoreface na base da história evolutiva da área estudada, pode-se ter uma indicação de que o spit de galinhos ainda não havia se formado. A relação temporal entre este possível shoreface e as fácies de canal de maré (Radar fácies 02) é um tanto quanto confusa, pois não foram identificados padrões de truncamento ou superfícies de erosão entre estas fácies, sugerindo assim uma gradação lateral entre ambas as fácies. Em termos estratifgráficos, o que se percebe é um recuo da linha de costa (progradação) e implantação de um spit, provavelmente por uma mudança no nível base de erosão regional (tectonismo?), fazendo com que a região de galinhos se tornasse uma área receptora de sedimentos trazidos pela corrente de deriva litorânea (desequilíbrio no balanço sedimentar). Em particular, as fácies de canal de maré são muito bem caracterizadas (radar fácies 02), mostrando além das calhas dos canais, estruturas tipo espinhas de peixe (fluxo bidirecional das marés), barras de acresção lateral nas bordas dos canal, entre outros. A progressão lateral destes canais sugere uma migração de E para W da calha principal deste canal, seguida pelo processo de abandono e seu conseqüente preenchimento por sedimentos, provavelmente mais finos, devido à perda de velocidade do fluxo de água; tal processo de preenchimento se traduz em padrões divergentes de preenchimento nas seções de GPR. Em geral, as calhas dos canais apresentam um trend NE-SW, às vezes, desenvolvendo meandros, mas mantendo sempre um alinhamento paralelo ao trend regional do sistema de falhas de Carnaubais a Oeste da Galos. Outro fato interessante é a coincidência persistente entre a forma assimétrica da calha principal do canal, os modelos regionais de assimetria de blocos e padrão estrutural impresso nos beachrocks de São Bento do Norte e Caiçara do Norte, propostos por Caldas (1998). No entanto, não foram encontrados padrões de estruturação tectônica nem em afloramento ou em seção de GPR. A explicação é: ou não existem, 95 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP ou não foram mapeadas pelo radar, pois a aquisição e processamento foram direcionados para o mapeamento em alta resolução das fácies sedimentares. É válido acrescentar, também, que a falta de uma malha 2D mais densa ou uma aquisição 3D desfavorecem o mapeamento destas estruturas, ou ainda, o registro destas falhas pode não estar impresso nos sedimentos do spit, mas provavelmente estão impressos nas porções continentais (próximo ao Município de Guamaré, por exemplo). Logo acima da fácies de canal, ocorre uma zona de estirâncio (atual), delimitada na base por uma superfície de erosão (discordância), marcando assim um novo período de transgressão marinha. Este nível de erosão trunca a fácies de canal em toda a sua extensão nas seções de GPR, às vezes, coincidindo com o pico de reflexão oriundo do lençol freático, ora truncando este refletor. No topo, o contato da zona de estirâncio com as dunas é gradacional. A interpretação das seções de GPR sugere duas direções principais de migração para as dunas: de E para W, e de NE para SW. As dunas que migram de E para W, parecem ser mais antigas, estratigraficamente abaixo das dunas que migram de NE para SW. Por conseguinte, a prancha 5.01 ilustra o modelo de migração de uma barreira e sua correlação lateral com as demais fácies sedimentares que compõem o sistema deposicional de ilhas barreiras, segundo Galloway and Hobday (1996). Este modelo pode ser comparado às seções de GPR na área de Galos-RN, funcionando como guia para a construção do modelo paleogeográfico daquela área, podendo ser extrapolado para toda a região de Galinhos-RN. 96 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Prancha 5.01: Modelo evolutivo. 97 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 98 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Archanjo, C.J. & Bouchez, J.L. – 1991. Le Seridó, une A Ahlbrandt, T.S. and Fryberger, S.G. – 1982. chaîne transpressive dextre au Próterozoique Introduction to Eolian deposits. in Sholler, P. A. supérieur du Nord-Est du Brésil. Bull. Soc. géol. and Spearing, D. (1982) – Memoir-31/AAPG. pp. France, 162: 637-647. Archanjo, C.J. e Salim, J. – 1986. Posição da Formação 11-47. Almeida, F.F.M. de; Hasui, Y.; Brito Neves, B.B.; Fuck, R.A. – 1977. Províncias Estruturais Brasileiras. In: SBG, Atas VIII Simpósio Geologia Alves, A. de L. – 2001. “Cartografia Temporal” e Análise Geoambiental da Dinâmica da Foz do Rio Piranhas-Açu, Região de Macau-RN, com Base em LANDSAT 5-TM. Dissertação In: Rbg, Simp. Geol. NE, 12, João Pessoa, Bolletim, 270-281. Assumpção, M. – 1998. The regional intraplate stress do Nordeste; pp. 363-391. Campina Grande. Imagens Seridó no contexto estratigráfico regional (RN-PB). de field in South America. Journal Geophysical Research., 97(138):11889-11903. B Bertani, R.T.; Costa I.G.; Matos R.M.D. – 1990. Evolução tectono-sedimentar, estilo estrutural e Mestrado N° 24, PPGG-UFRN. Andrade, P.R.O; Xavier Neto, P.; Medeiros, W.E; habitat do petróleo na Bacia Potiguar. In: Raja Vital, H.; Oliveira Junior, J.G.; Lima, Z.M.C. – Gabaglia G.P.; Milani E.J. (eds). Origem e 2001. Utilização de GPR, Sensoriamento remoto e evolução das bacias sedimentares. Rio de Janeiro, modelos conceituais no estudo da paleogeografia Petrobras, 291-391. do Sistema Costeiro de Galinhos-RN. 1° Cong. Bezerra, F.H.; Saadi, A.; Moreira, J.A.M.; Lins, Bras. De P&D em Petróleo e Gás. UFRN – SBQ F.A.P.L.; Nogueira, A.M.B., Macedo, J.W.P.; Regional RN. CD-ROM: Área de Exploração (EX- Lucena, L.F. e Nazaré Jr.,D. 1993. Estruturação 014). P. 34. neotectônica do litoral de Natal-RN, com base na Annan, A.P. – 1992. Ground Penetrating Radar – Workshop Notes. Sensors and Software, Incorporated, Mississauga, Ontário. Annan, A.P. – 1996. Transmission Dispersion and o GPR. Published in JEEG, V.0, n 2, pp. 125 – 136. correlação entre os dados geológicos, geomorfológicos e gravimétricos. In: Simpósio Nacional de Estudos Tectônicos, 5, Belo Horizonte, Anais 14, 317-321. Bezerra, F.H.R.; Lima Filho, F.P.; Amaral, R.F.; Apoluceno, D.N. – 1995. Faciologia e Sistema Caldas, L.H.O.; Costa Neto, L.X. – 1998. Using Deposicional das Formações Açu e Jandaíra, beachrock and hydro-isostatic prediction to identify Cretáceo Superior da Bacia Potiguar, na Região de Holocene Costal tectonics in NE Brazil. Costal Apodi, RN. Relatório de graduação, UFRN – Tectonics Geological Society Special Publication. Departamento de Geologia. (falta o n° de e págs.). Araripe, P.T.; e Feijó, F.J. – 1994. Bacia Potiguar. Botelho, M.A.B; Araújo, F.F.S e Vicente, H.F. – 1996. Boletim de Geociências da PETROBRÁS, pp. 127- Detecção de Cavernas e Estruturas de Dissolução 142. em Rochas Carbonáticas, usando radar (GPR), in 99 Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Congresso Brasileiro de Geologia, 39, anais,V.5,P. Gesellschaft (DGG) and GeologischeVereinigung 388-391. (GV). Kiel Germany. 10/2001. p.37-38. Bristow, C.S. – 1995. Internal geometry of ancient tidal Caldas, L.H.O.; Coriolano, A.C.; Dantas, E.P.; Jardim bedforms revealed using Ground Penetrating radar. de Sá, E.F. – 1997(a). Os Beach rocks no litoral do Spec. Publs. Int. Ass. Sediment. 24, pp. 313-328. Rio Grande do Norte: Potencial como marcadores Bristow, C.S.; Chroston, P. N. and Bailey, S. D. – neotectônicos. In: SBG, Simpósio de Geologia do 2000. The structure and development of foredunes on a locally prograding coast: insights from ground penetrating radar survey, Norfolk, UK. Sedimentology, n° 47, pp. 923-944. Nordeste, 17, Fortaleza, Boletim 15, 369-374. Caldas, L.H.O.; Medeiros, W.E.; Dantas, E.P.; Jardim de Sá, E.F. – 1997(b). Caracterização geológica e geofísica de uma estrutura na borda leste do Graben Brito Neves, B.B. – 1983. O Mapa Geológico do de Umbuzeiro, Bacia Potiguar/RN, e Implicações Nordeste oriental do Brasil, escala 1:1.000.000. Neotectônicas. In: SBGf, Congresso Internacional Instituto de Geociências, USP, São Paulo. Tese de da Sociedade Brasileira de Geofísica, 5, São Paulo, Livre Docência. 177p. Anais, 2:885-890. Busby, J.P.; Merritt, J.W. – 1999. Quaternary Claerbout, J.F. – 1985. Fundamentals Geophysical deformation mapping with Ground-penetrating Data Radar. Journal of Applied Geophysics, pp. 75-91. Publication. Processing. ED Blackwell Scientific Clifon, H.E. – 1969. Beach and Laminations – Nature C Caby, R.; Sial, A.N.; Arthaud, M.H. and Vauchez, A. – abd origin. Mar Geol. 7: 553-559. 1991. Crustal evolution and the Brasiliano orogeny Collinson, J.D. e Thompson, D.B. – 1982. Sedimentary in Northeast Brazil. In: Dallmeyer, R.D. e Strutures. ED. George Allen e Unwin (Publishers) Lécorché, J. P. eds. The West African orogens and Ltd. 194 pp. Circum-Atlantic correlatives. Springer-Verlag: 373- Corbeanu, R.M.; Soegaard, C.; Szerbiak, R.B; Thurmond, J. B.; McMechan, G. A.; Wang D., 397. Caldas, L.H.O. – 1996. Geologia costeira da Região de Snelgrove, S.; Forster, C. B. and Menitove, A. – São Bento do Norte e Caiçara, litoral norte 2001. Detailed internal architecture of a fluvial Potiguar. da channel sandstone determined from outcrop, cores, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, and 3-D Ground Penetrating Radar: Examples from Natal, Relatório de Graduação, 82p. the middle Cretaceous Ferron Sandstone, east- Departamento de Geologia Caldas, L.H.O. – 1998. Estudo Geológico e Geofísico da Falha de Carnaubais, Bacia Potiguar – RN, e Implicações Neotectônicas. Dissertação de central Utah. AAPG Bulletin, V. 85, n° 9. pp. 15831608. Coriolano, A.C.F. – 1996. Padrão de Fraturamento nos Beachrocks de Barreta (sul de Natal. CIENTEC – Mestrado, N° 03/PPGG-UFRN. Caldas, L.H.O., Stattegger, K., Vital, H. – 2001. Norh coastal zone of the Rio Grande do Norte State, NE UFRN, 7, Natal, resumos, 1:33-35. Coriolano, A.C.F. – 1998. Mapeamento Geológico Brazil and its associated continental shelf: an Estrutural overview. In: Roth S. & Rüggberg A (eds). 2001 Samambaia – João Câmara (RN). Relatório de Margins Meeting International Conference and graduação, DG-UFRN Annual Meeting Deutsche Geologische ao Longo da Falha Sísmica de Andrade, P. R. O. – 2003 Coriolano, A.C.F., e Jardim de Sá, E.F. – 1997. RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Davis Jr., R.A. – 1994. Geology Holocene Barrier Estruturas frágeis no substrato da região de João Island Systems. Ed. Springer-Verlag/New York. Câmara (RN): Correlação com a Falha Sísmica de Davis, J.L. and. Annan, A.P. – 1989. Ground Samambaia? In: SBG, Simpósio de Geologia do Penetrating Radar for high-resolution mapping of Nordeste, 17, Fortaleza, Boletim 15, 325-329. soil Costa Neto, L.X. 1985. Geologia da área entre Macauzinho e Boa Vista (sul de Macau - RN). Natal, UFRN/CCE/DG. 61p. (Boletim 9). and rock stratigraphy – Geophysical Prospecting. 37: 531-551. Della Fávera, J.C.; Castro, J.C.; Soares, U.M.; Rossetti, E.L.; Matsuda, N.; Hashimoto, A.T.; Gusso, J.; Cremonini, O. – 1993. Caracterização estrutural e Rodrigues, R.; Azambuja, N.C. e Alves, D.B. – evolução tectônica da área de Ubarana, porção 1992. Estratigrafia de Seqüências da Formação submersa da Bacia Potiguar, Brasil. Departamento Pendência, de Geologia da Universidade Federal de Ouro PETROBRAS/DEPEX/CENPES. Relatório interno. Preto, Dissertação de Mestrado, 143 p. Bacia Potiguar. Rio de Janeiro, E Cremonini, O. – 1995. A reativação tectônica da Bacia Einsele, G.; Ricken, W. and Seilacher, A. – 1991. Potiguar no Cretácio Superior. In: Simpósio Cycles and Events in Stratigraphy. Ed. Springer- Nacional de Estudos Tectônicos., 5, Gramado, Vergar/Berlin. Anais 1: 277-280. Cremonini, O. A., Goulart, J. P. M., Soares, U. M. – Ékes, C.; and Hickin, E.J. – 2001. Ground Penetrating Radar facies of the paraglacial Chekye Fan, 1996. O rifte Potiguar: novos dados e implicações southwestern tectônicas. In: UNESP, Simpósio sobre o Cretáceo Sedimentology, 143 (2001), pp. 199-217. do Brasil, 4, Rio Claro, Boletim, p. 89-93. Cremonini, O.; e Karner, G.D. – 1995. Soerguimento termal e erosão na Bacia Potiguar submersa e seu relacionamento com a evolução da faixa equatorial brasileira. In: Simpósio de Geologia do Nordeste., 15, Recife, Atas, 1:181-184. Cypriano, J. L. & Nunes, A.B. 1968. Geologia da Bacia Potiguar. PETROBRAS/DIREX/RPNE. D Daniels, J. – 2000. 3D GPR Interpretation: Step-bystep. SEG-Geophysics, V. 66. N°6. Dantas, E.P. – 1998. Gravimétrica e sensoriamento remoto: uma aplicação ao estudo da tectônica British Columbia, Canada. F Ferreira, J.M. – 1997. Sismicidade e esforços no Nordeste do Brasi., Instituto de Astrofísica e Geologia, Universidade de São Paulo, São Paulo, Tese de Doutoramento, 126p. Fisher, E; McMechan, G.A.; and Annan, A.P. – 1992. Acquisition and processing of wide-aperture ground-penetrating radar data – Geophysical Prospecting – 57, pp. 495-504. Flemming, B. W. and Bartholomä, A. – 1995. Tidal Signatures in modern and ancient sediments. Special Publication N° 24 of the Intern. Ass. of Sedimentologists. Ed. Blackwell Science. recente entre Macau e São Bento do Norte. Fonseca, V.P. – 1996. Estudos morfo-neotectônicos na Universidade Federal do Rio Grande do Norte, área do baixo curso do Rio Açu (Açu - Macau) Rio Natal/RN, Dissertação de Mestrado, 103p. Grande do Norte. Universidade Federal de Minas Davis Jr, R.A. – 1983. Depositional systems. A genetic approach to sedimentary geology. Ed. PRENTICEHALL, INC. New Jersey Gerais, Belo Horizonte, Dissertação de Mestrado, 103 p. Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Fonseca, V.P. – 1997. Comportamento litorâneo entre Grasmueck, M. and Weger, R. – 2002. 3-D GPR Ponta do Mel e Ponta dos Três Irmãos, litoral do reveals complex internal structure of Pleistocene Rio Grande do Norte. In: SBG, Simpósio de oolitic sandbar. The leading Edge (July 2002), pp. Geologia do Nordeste, 17, Fortaleza, Boletim 15, 634-639. 374-378. Grazinoli, P.L. e Costa, A. – 1999. Curso: Aplicação Fonseca, V.P., Jardim de Sá, E.F e Coriolano A. C.F. – 1995. Análise morfo-tectônica preliminar na área da Grota da Fervedeira, Serra de Santana – RN. In: SBG, Simpósio de Geologia do Nordeste, 16, Recife, Boletim 14,177-181. do GPR (Radar de Penetração no solo) em Geotecnia e Meio Ambiente. ABGE-NRRJ, 1999. H Hackspacher, P.C. e Sá, J.M. – 1984. Critério LitoEstrutural para Diferenciar do embasamento Caicó Fortes, F.P. – 1982a. Mapa Geológico da Bacia do Grupo Seridó, RN-Brasil. In: SBG, Atas do XI Potiguar (1:100.000): a origem da Bacia Mesozóica Simpósio de Geologia do Nordeste. Natal – RN. pp. do Apodí como decorrência do ciclo Tectono- 263-277. Orogênico Brasiliano. Natal, PETROBRÁS/DEPEX. Relatório interno. Hackspacher, P.C.; Corsino, A.R.; Srivastava, N.K.; Tiriba, V.F. 1985. A Falha de Afonso Bezerra como Fortes, F.P. – 1982b. Utilização combinada de evidência significativa do tectonismo frágil NW-SE fotogeologia com magnetometria e sísmica, na na Bacia Potiguar emersa, Natal, DG/CCE/UFRN, prospecção de Petróleo na Bacia Potiguar. In: SBG, 9p. (Boletim 10). Congresso Brasileiro de Geologia, 32, Salvador, Anais., p. 2407-2411. Hackspacher, P.C.; Van Chums, W. R.; Dantas, E. L. – 1990. Um Embasamento Transamazônico na Fortes, F.P. – 1986. A tectônica de teclas da Bacia Potiguar. In: SBG/Núcleo Centro-Oeste, Congr. Bras. Geol., 34, Goiânia, 3: 1145-1159. Província Borborema. In: SBG, 36° Congresso Brasileiro de Geologia. Natal. pp. 2638 – 2696. Harari, Z. – 1996. Ground-Penetrating Radar (GPR) for Fortes, P.F. – 1988. A Origem da Bacia Potiguar como imaging stratigraphic features and groundwater in Conseqüência do Ciclo Tecto-orogênico Brasiliano. sand dunes. Journal of Applied Geophysics – 36-1, In: SBG, Anais do XXXV Cong. Bras. De Geol.; pp. 43-52. Belém, V. 5. pp. 2091 – 2247. Hasui, Y. 1990. Neotectônica e aspectos fundamentais Françolim, J.B. L. e Szatmari, P. – 1987. Mecanismo da tectônica ressurgente no Brasil. In: Workshop de de rifteamento da porção oriental da margem norte Neotectônica e sedimentação cenozóica no Sudeste brasileira. Revista Brasileira de Geociências, v. 17, brasileiro, 1, Belo Horizonte, Boletins, 11:1-32. n. 2, p. 196-207. Hayes, M.O. – 1967. Hurricanes as geological agents: G Galloway, case studies of Hurricanes Carla. 1961, and Cindy, W.E. Terrigenous Application and Hobday, Clastic to fossil D.K. Depositional fuel and – 1996. Systems. groundwater resources. Ed. Springer-Vergal/Berlin. Glaeser, J.D. – 1978. Global distribution of barrier island in terms of tectonic setting. The journal of Jeology. Vol. 86, N° 3. pp. 283-297. 1963. Univ. of Taxas. Austin, Bureau of Economic Geology Report of Investigations N° 61. Hayes, M.O. – 1980. General Morphology and sediment patterns in tidal inlet. Sediment. Geol. 26: 139-156. Hoyt, J.H. and Henry, J.V. – 1967. Influence of inlet migration on barrier island sedimentation. Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Geological Society of American Bulletin. 78: 77- (Examples from the Atlantic, Gulf and Pacific 86. Coasts, U. S. A.). Journal of Coastal Research. Vol. 12, N° 4, pp. 960-968. I Inmaun, D.L. and Nordstron, C.E. – 1971. On the Jol. H.M. 1994. Ground penetrating radar antennae tectonic and morphologic classification of coasts. frequencies and transmitter powers compared for The journal of Jeology. Vol. 79, N° 1. pp. 1-21. penetration depth, resolution and reflection continuity. 54 th EAEG meeting. p. 693-709. J L Jardim de Sá, E. F. e Hackspacher. P.C. – 1982. I: Legrand, J.M.; Deutsch, S. e Souza, L.C. – 1991. Conceituação Básica e Métodos. Revista Ciências Datações U/Pb e Rb/Sr das rochas precambrianas da Terra, N° 5. da região de Caicó. Reavaliação da definição de um Revisão Sobre Analise Estrutural. Parte Jardim de Sá, E.F. – 1984 (b). Geologia da Região do Seridó: Reavaliação de Dados. Atas do XI Simp. de embasamento arqueano. In: SBG, Simp. Geol. NE, 14, Recife, Boletim, 276-279. Lehmann, F. and Green, A.G. – 2000. Topographic Geol. do Nordeste. Natal, pp. 278 a 285. Jardim de Sá, E.F. – 1984(a). A Evolução Proterozóica migration of georadar data: Implications for da Província Borborema. Atas do XI Simp. de acquisition and processing. Geophysics, Vol. 65, Geol. do Nordeste. Natal, pp. 297 a 316. N° 3. pp. 836-848. Jardim de Sá, E.F. – 1994. A Faixa Seridó (Província Lima Neto, F.F. – 1985. Magmatismo pós-paleozóico Borborema, NE do Brasil) e seu significado na Bacia Potiguar - Comentários sobre informações geodinâmico na cadeia Brasiliana/Pan-africana. disponíveis. Natal, PETROBRAS. Rel. Interno. Instituto de Geociências, UNB, Brasília. Tese de Lima Neto, F.F. – 1995. Geologia da Bacia Potiguar e suas Doutorado. 803p. Acumulações de Petróleo. Partes A Jardim de Sá, E.F. e Menezes, M.R.F. – 1997. (Estrutura), B (Estratigrafia), C (História Evolutiva) Caracterização de fraturamento neotectônico em e D (Acumulações de Petróleo na Bacia Potiguar). Rochas Cristalinas: O Exemplo da Grota da Curso Interno/PETROBRÁS. Fervedeira, Santa do Matos, RN. VII SNET, Sessão Lima, C.C.; Viviers M.C.; Moura J.R.S.; Santos A.A.M.; Carmo I.O. – 1990. O Grupo Barreiras na 4. pp. 62-66. Jardim de Sá, E.F.; Legrand, J. M. e McReath, I. – Bacia Potiguar: Relações entre o padrão de 1981. Estratigrafia de rochas granitóides na região afloramentos, estruturas pré-Barreiras do seridó (RN-PB) com base em critérios Neotectonismo. In: estruturais. Rev. Bras. Geociências, 11: 50-57. Geologia, 36, Natal, Anais, 2:607-620. Congresso Brasileiro e de Jardim de Sá, E.F.; Matos, R.M. D. de; Neto, J.M.; Lima, Z.M.C. – 2002. Caracterização da Dinâmica Saabi, A. e Pessoa Neto, O. – 1997. Epirogenia Ambiental da Região Costeira do Município de Cenozóica na Província Borborema: Síntese e Galinhos, Litoral Norte do RN: in Seminário de discussão sobre os Modelos de deformação Qualificação – PPGG/UFRN. Lima, Z.M.C; Vital, H.; e Amaro, V.E. – 2001. associados. VII SNET, Sessão 4. pp. 58-61. Jol, M. H.; Smith G. and Meyers, R. A. – 1996. Digital caracterização ambiental e dinâmica Praial de new Galinhos (NE Brasileiro). 1° Cong. Bras. De P&D geophysical tool for coastal Barrier Research em Petróleo e Gás. UFRN – SBQ Regional RN. Ground Penetrating Radar (GPR): A Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP CD-ROM: Área de Avaliação de Petróleo e meio ambiente (QA_AMB_013). P. 231. Geometry and Tectonic Evolution of Intracontinetal Lima. Z.M.C.; Andrade, P.R.O.; Xavier, P.; Vital H.; Amaro, V.E.; Medeiros, W.E. – 2002. Sand Spit from NE Barzil: Height Resolution Analogs for Reservoir Models. AAPG Matos, R.M.D. – 1992. “Deep Seismic Profiling, Basin Annual Meeting. rift Basins in Brazil”: The Northeast Brazilian rift system. Cornell University. Ph.D Thesis. Matos, R.M.D. – 2000. Tectonic Evolution of the Equatorial South Atlantic. In: MOHRIAK, W e Houston, Texas. TALWANI, M., (ed). Atlantic rifts and Continental M Margins. Geophysical Monograph, v. 115, p. 331- Mabbesoone, J.M. e Rolim, J.L. – 1982. Problemas estatigráficos e sedimentológicos do cenozóico nordestino. Estudos Geológicos, UFPE/CT/DG, Mabesoone, J.M. – 1994. Sedimentary basis of Brazil – Chaper Matos, R.M.D. 1994. The Northeastern brazilian rift system. Tectonics. 11(4):767-790. McCubbin, D.G. – 1982. Barrier-Island and Strand- Recife, série B, vol. 5:7-18. Northeast 354. 8: Cenozóic Plain Facies. in Sholler, P. A. and Spearing, D. (1982) – Memoir-31/AAPG. pp. 247-279. nº Medeiros, R.A.; Schaller, H. and Friedman, G.M. – 2,UFPE/Centro de Tecnologia, Departamento de 1971. Fácies Sedimentares (*). Análise e critérios Geologia, Recife,p.135-141. para o reconhecimento de Ambientes deposicionais. desenvolviment. Publicação especial Mabesoone, J.M.; Campos e Silva, A. e Beulen, K. – 1972. Estratigrafia e origem do Grupo Barreiras em Pernambuco, Paraíba e Rio Grande do Norte. (Taduzido por Carlos W. M. Campos). PETROBRÁS/SENPES-RJ. Menezes, M. R. F. – 1999. Contexto estratigráfico estrutural da Formação Serra do Martins no Rio Revista Brasileira de Geociências, 2:173-188. Macedo, M.H.F.; Jardim de Sá, E,F.; Peucat, J.J.; Grande do Norte. Dissertação de Mestrado. Pós- Souza, Z.S. e Martin, H. – 1991. Avaliação dos grad. Geodinâmica e Geofísica, UFRN. pp. 133- dados geocronológicos do Complexo Caicó (RN) e 141. suas implicações tectônicas. In: SBG, Simp. Geol. Submersa NE, 14, Recife, Boletim, 256-259. Madeira, C.V. – 1997. Applications of GPR in Quaternary sediments of Southeastern Brazil – V Congresso brasileiro de Geofísica – Resumos Martins, G. e Oliveira, D.C. – 1992. O Enxame de Diques Rio Ceará-Mirim (EDCM) no Contexto da do Oceano Atlântico. Revista de Geologia, Vol. 5; pp. 51-78. Matos, R.M.D. – 1987. Sistema de riftes cretáceos do da Bacia Potiguar. Boletim de Geociências da PETROBRÁS, Vol. 8, n° 1 (jan/mar); pp. 127-142. Mizusaki, AM.P. – 1987. A Formação Macau, Bacia Potiguar. expandidos. Abertura Mizusaki, A.M.P. – 1989. Formação Macau na Porção Rio de Janeiro, PETROBRÁS. Re’Interno. Monteiro, M.C. e Faria, R.T. – 1988. Planície de maré no Poço 9-MO-13-RN, Formação Jandaíra – Um exemplo do passado. Rio de Janeiro, PETROBRÁS. Rel. Interno. Nordeste Brasileiro. In: Seminário de Tectônica da Morais Neto, J.M. – 1999. As Coberturas Sedimentares Petrobrás, 1, 1987, Rio de Janeiro. Atas... Rio de Terciárias do Interior da Paraíba e Rio Grande do Janeiro : PETROBRÁS/DEPEX, p. 126-159. Norte e a Gênese da Antéclise da Borborema. Andrade, P. R. O. – 2003 Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, Dissertação de Mestrado, 170 p. Morton, R.A. and McGowan, J.H. – 1980. Modern Depositional environments of the Texas, Austin, Bureau of Economic Geology GuideBook 20. N Nondstron, K.; Psuty, N., and Carter, B. – 1990. Coastal Dunes: Form and Process. Publishers Science. O Oliveira Jr., J.G. de – 2001. Dois Testes de Imageamento com GPR em Problemas de Controle Ambiental em Regiões Tropicais: Migração de Dunas e Localização de Dutos de Óleo Enterrados. Dissertação de Mestrado. Pós-grad. Geodinâmica e Geofícica,-UFRN. Oliveira, D.C. – 1992. O papel do enxame de diques Rio Ceará-Mirim na evolução tectônica do nordeste oriental (Brasil): implicações na formação do rift potiguar. Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto/MG, Dissertação de Mestrado, 172p. Oliveira, D.C. – 2000. New data on the Relative-Age and Petrichemistry of the Magnatic Cuó event RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Parck, R.G. – 1987. Foundations of Structural Geology. Third Edition. Ed. Blackie, USA: Chapman end Hall. New York. Pedley, H.M.; Hill, I; Denton, P. and Brassington, J. – 2000. Trhee-dimensional medelling of Holocene tufa system in the lathkill Valley, north Derbyshire, using ground penetrating radar. Sedimentology, 47 (2000), pp. 721-737. Pey; K. end Tsoar, H. – 1999. Aeolian Sand Dunes. Published by the Academic Division of Unwin Hyman LTd. Pluijm, B.A. e Marshak, S. – 1997. Earth Structure: An Introduction to Structural geology and Tectonics. Ed. WCB/MeGraw-Hill. Ponte, F.C. – 1992. Origem e Evolução das Pequenas Bacias Cretáceas do Interior do NE do Brasil. 2o Simpósio sobre as Bacias Cretáceas Brasileiras, UNESP, São Paulo. Prothero, D.R. e Schawb, F. – 1996. Sedimentare Geology: An introducion to Sedimentary Rocks and Stratigraphy. ED. W. H. Freeman and Company. USA – New York. R (Potiguar Basin; Northeast Bazil). In: SBG, 31° Ramsay, J. G. e Huber, M.I. – 1983. The Techniques International Geological Congress. Arquivo em of Modern Structural Geology. Volume 1: Starin CR-ROM. Analysis. Ed. Academic Press LTDA, London. Oliveira, D.C.; Matos R.M.D. & Soares, U.M. 1993. Ramsay, J.G. e Huber, M.I. – 1987. The Techniques of Contribuição ao estudo das estruturas rasas na Modern Structural Geology. Volume 2: Fold and Bacia Potiguar: Análise estrutural do afloramento Fracture. Ed. Academic Press Limited, London. de Afonso Bezerra (RN) e adjacências. In: SBG, Reading. H.G. – 1996 Sedimentary Environments and Simpósio Nacional de Estudos Tectônicos, 4, Belo Horizonte, Boletim 12, 306-311. Olsen, H. and Andreasen, F. – 1995. Sedimentology and ground penetrating radar characteristics of Pleistocene sandur deposit. Sedimentology, 99 (1995), pp. 1-15. P Facies. Blackwell Scientific Ltd. Editorial Offices. Reineck, H.S. e Singh, I.B. – 1975. Depositional Sedimentary Environments. Ed. Springer- Verlag/New York. Rolim, R.L. – 1985. Quaternário Continental do Nordeste do Brasil. Series Texto Didáticos. UFPE/Recife, 1:49-50. Rowland, S.M. e Duebendorfer, E.M. – 1994. Structural Analysis and Synthesis. A Laboratory Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Course in Structural Geology. 2ND Edition. Ed. Blackwell Scientific Publications. Boston – USA. Sial, A.N. – 1975b. Fracionamento de Ni entre olivina e augita e a temperatura de cristalização dos basaltos Terciários do Rio Grande do Norte e S Saadi, A. 1991. Ensaio sobre a morfotectônica de Minas Gerais. Tese para admissão ao corpo de prof. Paraíba. Atas do VII Simpósio de Geologia. Sial, A.N. – 1976. The post-paleozoic volcanism of northeast Brazil and its tectonic significance. In: titular IGC/UFMG. 300p Saadi, A. 1993. Neotectônica da plataforma brasileira: esboço e interpretações preliminares. Geonomos. Anais da Academia Brasileira de Ciências, 48: 299311. Sigurdsson, T. and Overgaard. T.– 1998. Application 1(1):1-15. Saarenketo, T. – 1998. Electical properties of water in of GPR 3-D visualisation of geological and clay and silty soil. Journal of Aplied Geophysics, strutural variation in a limestone formation. Journal pp. 73-88. of Applied Geophysics, 40 (1998), pp. 29-36. Santos, A.S.S; Vital, H.; Silveira, I.M.S.; Chaves, Silva, C.G. 1991. Holocene Stratigraphy and M.S.; Lima, Z.M.C. – 2003. 2° Cong. Bras. De evolutional of the Açu River Delta, Rio Grande do P&D em Petróleo e Gás. UFRJ (inédito). Norte State, Northeastern Brazil. Departament Scales, J.A. – 1994. Theory of Seismic Imaging. ED Samizdat Press, Department of Geophysical – Geology of the Duke University, Doctor of Philosophy Thesis, USA, 359p. Smemoe, C. – 2000. Processing and visualization of Colorado Scholl of Mine. Schennk, C.J., Gautier, D.L.; Olhoeft, G.R. and Lucius, Ground Penetrating radar data for assessing natural J.E. – 1993. Internal structure of an Aeolian dune hydrogeologic conditions. Term Paper: Civil and using ground-penetrating radar. Aeolian sediment: Enviromental Engineering 540. Department of Special Publication N° 16. ED. By Blacwell Civil Engineering, Brigham Young University. pp. Scientific Publications. pp. 61 – 69. 39. Sensors e Software Inc., Manual of the Ground infer depositional processes of coastal spits in large Penetrating Radar. Sensors e Software Inc., Workshop Notes on Ground Sholler, P.A. and Spearing, D. – 1982. Sandstone Enviroments. lakes. Four International Conference on Ground Penetrating Radar. Edited by Pauli Hänninen and Penetrating Radar. Depositional Smith, D.G. and Jol, H.M. – 1992. GPR results used to Memoir-31/AAPG (April/1982). Sini Autio. Geological Survey of Finland, Special Paper 16, pp. 169-177. Soares, U.M. – 2000. As Relações Entre Tectonismo e Sial, A.N. – 1974. Petrology and tectonic significance Seqüências Deposicionais no Rifte Potiguar – of magma transport from the mantle to the surface, Porção SW do Graben de Umbuzeiro, Bacia Cap. 6 – In: Physics of Magmatic process. Potiguar Emersa. Dissertação de Mestrado n° 20 – Princeton, Princeton University Press. pp. 201-264. PPGG/UFRN. Sial, A.N. – 1975a. Petrologia e significado tectônico Souza, S.M. – 1982. Atualização da litoestratigrafia da dos diabásios mesozóicos do Rio Grande do Norte. Bacia Potiguar. In: SBG, Congresso Brasileiro de In, SBG, Atas do VII Simpósio de Geologia. pp. Geologia, 32, Salvador. Anais..., v. 5, p. 2392- 207-221. 2406. Andrade, P. R. O. – 2003 RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP Strieder, A.J. e Amaro, V.E. – 1997. Stuctural Patterns Vianna, M.L.; Cabral, A.P. e Gherandi, D. M. – 1993. Removed from Remotely Sensed Lineaments. TM-Landsat imagery to the study of the impact of EGATEA: R. Esc. Eng.; N° 4, V.25; Porto Alegre, global climate change on a tropical environment pp. 109-117. during the last Deglaciation. International Jounal of Sylvester, A.G. – 1988. Strike-Slip Faults. Geological society of America Bulltin. Vol. 1000; pp. 1666 – 1703. Remote Sensing, 14: 2971-2983. Vilaça, J.C.; Cunha, E.M.S.; Silveira, I.M. da – 1991. Levantamento hidrogeológico do Município de Galinhos. In Cong. Nordestino de Ecologia, 4, T Tabosa, W.F. – 2000. Dinâmica Costeira da Região de Sã oBento do Norte e Caiçara do Norte-RN. DGM.K.; Ferreira, J.K.: Pearce, Visser, M.J. – 1980. Meap-spring cycles reflecting Holocene subtidal large-scale bedform depositis: a UFRN. Relatório de Graduação, n° ?, 76 pp. Takeya, 1991. Recife (PE):SEN, p. 56-59. R.G.; preliminary note. Geology 8: 543-546. Assumpção, M.; Costa J.M. & Sophia, C.M. 1989. Vital, H.; Amaro, V.; Tabosa, W.F.T.; Guedes, I.M.G.; The 1986-1989 implate earthquake sequence near Stattegger, K.; Caldas, L.H.O. – 2002(a). Pattern of João Câmara, northeastern Brazil – evolution of sediment distribution in setentrional coast of RN seismicity. Tectonophysics, 167:117-131. State, NE Brazil. 2002 Ocean Sciences Meeting, Torres H.H.F. – 1994. Metodologia para estudos neotectônicos regionais; o caso João Câmara. American geophysical Union, Honolulu-Hawai, CD-ROM. Vital, H.; Amaro, V.E.; Silveira, I.M. Stattegger, K. CPRM Sureg Recife. Série Pub. Espec. 2:50pp. Barbosa, A.G.; Braga, A.P.G.; Alves, A.L.; Caldas, L.H.O.; Guedes, I.M. G.; Gallardo, C.; Sato, E.Y. e Mensonça J.C.S. – 1990. Tabosa, W.F. T. & Sousa, F.E. – 2002(b). Projeto João Câmara – estudos de neotectônica na Distribuição de Sedimentos na Região Costeira e Bacia Potiguar e adjacências. Relatório Final. Plataforma Continental Setentrional do Estado o Convênio Rio Grande do Norte 41. Congresso Brasileiro de Torres, H.H.F.; DNPM/CPRM Sureg-Recife.75p + anexos. Twiss, R.J. e Moores, E.M. – 1992. Structural Geology. Ed. W. H. Freeman and Company, New Geologia. SBG. João Pessoa-PB W Walker. R.G. e James, N.P. – 1992. Facies Models: Response York. V Seal Level Change. Geological Association of Canada. Vasconcelos, E.P., Lima Neto, F.F., Roos, S. – 1990. Weimer, R.J.; Howard, J. D.; Lindsay, D.R. – 1982. Unidades de correlação da Formação Açu. In: SBG, Tidal flats and Associated Tidal Channels. in Congresso Brasileiro de Geologia, 36, 1990, Natal. Sholler, P. A. and Spearing, D. (1982) – Memoir- Anais, v. 1, p. 227-240. 31/AAPG. McCubbin, (1982 in Sholler and Vianna, M.L. e Solewicz, R. – 1988. Feições Fisiográficas submarinas da Plataforma Continental Spearing, 1982 – Memoir31/AAPG). pp. 191-245. X do RN visíveis por Imagens de Satélite, in: Xavier Neto, P. – 2002. Processamento e interpretação Simpósio de Sensoriamento Remoto. Vol. 03, de dados 2D e 3D de GPR: aplicações ao Natal(RN). pp. 581-581. imageamento de feições estratigráficas e estruturas Andrade, P. R. O. – 2003 de dissolução em RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO / UFRN-DG / ANP calcário. Seminário de Qualificação. UFRN-PPGG. Xavier Neto, P., Oliveira Jr, J.G. e Medeiros, W.E. – 2001b. Processamento de dados de GPR como uma etapa imprescindível para obtenção de boas imagens sobre solos condutivos: um exemplo associado a localização de dutos. VII Congresso Internacional da Sociedade Brasileira de Geofísica, Salvador-Ba, Res. Exp. P. 723-726. Xavier Neto, P.; Lima, Z.M.C.; Andrade, P.R.O.; Oliveira Júnior, J.G.; Medeiros, W.E.; Vital, H. 2001a. GPR image of the Galinhos peninsula, NE Brazil: the register of a geologic evolution from a palaeochannel to a sand spit? – Ground Penetrating Radar (GPR) in Sediments: Applications and Interpretation. August 20-21 2001, London. Y Yilmaz, Öz – 1983. Seismic Data Processing. WESTERN RESEARCH (A Division of Western Geophysical Company of Americal). Yilmaz, Öz – 1997. Seismic Data Processing. Society of Exploration Geophysicists (SEG), 2rd Edition, Tulusa. Yilmaz, Öz.; Tanir, I; Gregory, C. – 2001. Case History: A Unified 3D Seismic Workflow. SEGGeophysics. V. 66, N°6, Pg. 1699-1713. Young, R.A. and Sun, J. – 1999. Reveling stratigraphy in ground penetrating radar data using domain filtering. Geophysics, Vol. 64. N° 2, pp. 435-442. Young, R.A; Deng, Z. and Sun, J. – 1995. Interactive processing of GPR data. The leading Edge (April – 1995). pp. 275-280.