Processos sedimentares e variação do nível do mar na região costeira do Rio Grande do Sul, Brasil

Os processos sedimentares e as variações do nível do mar que ocorreram na região costeira do estado do Rio Grande do Sul, no Quaternário, são enfocados neste trabalho. O estudo foi embasado em dados sismológicos, sedimentológicos, geocronológicos e paleontológicos. Os dados sísmicos foram obtidos durante levantamentos sísmicos de reflexão, de alta resolução, realizados na Lagoa dos Patos. A caracterização dos sedimentos obtidos de furos de sondagem envolveu cor, textura, estrutura e quantidade de matéria orgânica. Argilas e lamas foram coletadas para o estudo de palinomorfos e diatomáceas. Foram determinadas duas idades por radiocarbono (14C) em amostra total de sedimentos. Para a região de Bojuru foram inferidos seis estágios de desenvolvimento paleoambiental, em base a dados de litologia, palinomórfos e diatomáceas. O canal atual da Barra Falsa foi vinculado a um importante paleocanal identificado pela sísmica. O período principal de formação do canal é relacionado ao último evento regressivo do final do Pleistoceno. Sedimentos lamosos de preenchimento deste canal são caracterizados pela incidência significativa de palinomórfos marinhos e de diatomáceas marinhas e estuarinas, depositados durante o último evento transgressivo. O fechamento desse canal é atribuído às mudanças nas condições de sedimentação do máximo transgressivo holocênico e regressão subseqüente. Para a área da Lagoa dos Patos, a análise dos registros sísmicos permitiu a identificação e o mapeamento de fácies e seqüências sísmicas, bem como dos elementos arquiteturais relacionados. O conjunto de dados sísmicos revelou a presença de inúmeros paleocanais que dissecaram profundamente a região costeira, em dois períodos distintos do Pleistoceno, antes da instalação da superfície atual da planície costeira. Os cursos das paleodrenagens, mapeados a partir dos perfis sísmicos, foram conectados com aqueles reconhecidos para a plataforma continental e talude em estudos anteriores. À montante, o sistema de drenagens escavou o prisma costeiro depositado durante os eventos prévios de mar alto. O preenchimento dos sistemas de vales e canais incisos é relacionado aos processos sedimentares dos eventos transgressivos subseqüentes. A rede de paleodrenagem reconhecida representa um sistema de transferência entre a bacia de drenagem e os ambientes de deposição da bacia marginal, passando pela plataforma continental exposta por um evento regressivo. Os vales incisos provavelmente exerceram um papel importante na arquitetura de borda da bacia sedimentar, na distribuição faciológica e na geração de espaço de acomodação durante as subidas e descidas do nível do mar no Quaternário. Anomalias acústicas, na forma de refletores sísmicos anômalos, revelaram que sedimentos gasosos são comuns em vários setores da Lagoa dos Patos. As maiores acumulações de gás ocorrem em áreas originalmente rebaixadas do terreno, vinculadas aos antigos cursos fluviais. O estudo permitiu a identificação dos elementos arquiteturais que constroem a pilha sedimentar acumulada no prisma costeiro do Rio Grande do Sul, contribuindo com novos e importantes elementos para um melhor entendimento da evolução geológica das planícies costeiras do sul do Brasil.The sedimentary processes and sea level variations which occurred within the coastal zone of the state of Rio Grande do Sul, southern Brazil, during the Quaternary period are addressed herein. The study based on data from seismology, sedimentology, geochronology and paleontology. The seismic records were obtained by high-resolution seismic-reflection data surveys performed in the Lagoa dos Patos lagoon. The characterization of the sediments obtained from core samples comprised color, texture, structure, and organic matter content. Clay and muddy sediments were colleted for the study of palynomorphs and diatoms. Two radiocarbon 14C age determinations on bulk sediment samples were performed. In the Bojuru region six stages of paleoenvironment development were inferred based on lithology, palynomorph and diatom data. The present Barra Falsa channel was linked to a prominent buried paleochannel identified in the seismics. The main period of the channel incision was related to the last regressive event of the end of the Pleistocene. Muddy sediments filling up this channel are characterized by a significant incidence of marine palynomorphs and marine and estuarine diatoms, deposited in the course of the last transgressive event. The closure of the Barra Falsa inlet is attributed to shifts in the sedimentation milieu related to the transgressive maximum of the Holocene and subsequent regression. In the Lagoa dos Patos area, the analysis of the seismic records allowed the identification and mapping of seismic facies and seismic sequences as well as related architectural elements. Several former channels that deeply dissected the coastal zone before the establishment of the actual coastal plain morphology were revealed by the seismic dataset. The channel incisions were formed during two different periods in the Pleistocene. The paleodrainage paths mapped from the seismic profiles were connected with those recognized by previous studies in the adjacent continental shelf and slope. Upstream, the drainage incised into the coastal prism deposited during previous sea level highstand events. The filling of the incised channel and valley systems is related to sedimentary processes of subsequent transgressive events. The recognized paleodrainage network represents a rivershelf system, linking the drainage basin to the depositional settings on the marginal basin, bypassing the continental shelf exposed during a regressive event. The drainage incisions have probably played an important role in the basin-margin architecture, facies distribution and accommodation during the Quaternary sea level up and down events. Acoustic anomalies in the form of anomalous seismic reflectors revealed that gas-charged sediments are common in several areas of the lagoon. The main gas accumulations occur in areas of former topographic lows, which are related to former main river courses. The study allowed the identification of the architectural elements that build up the sedimentary pile accumulated in the coastal prism of Rio Grande do Sul, contributing with new and important elements to a better understanding of the geological evolution of the south Brazilian coastal plain