Fatores controladores de sistemas eólicos costeiros carbonáticos: os eolianitos quaternários do Piauí e oeste do Ceará

• Main Author: Espinel Arias, Valentina
• Other Authors: Giannini, Paulo Cesar Fonseca
• Format: Others
• Language: pt
• Published: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP 2015
• Subjects: Carbonate paleodunes; Datações; Dating; Deflation plain; Holocene paleoclimate; Paleoclima holocênico; Paleodunas calcárias; Petrofacies; petrofácies; Planície deflacionária; Rastros lineares residuais; Trailing ridges
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/44/44141/tde-22122015-144856/

Os campos de dunas ativos e os eolianitos do litoral nordeste brasileiro compreendido entre Luís Correia (PI) e Paracuru (CE) estão localizados na área de influência da Zona de Convergência Intertropical, de onde vêm os ventos alísios efetivos na sua formação. A variação da direção exata com que estes ventos atingem a costa constitui o principal critério para dividir a área de estudo em três setores: norte, centro e sul. Em cada setor, a direção do vento efetivo, conjugada com a orientação da linha de costa, determina o grau de desenvolvimento da planície deflacionária,o qual aumenta com o ângulo entre vento e costa. No setor norte (Luís Correia a Camocim, CE), o rumo de vento efetivo é ENE-WSW e o ângulo entre vento e costa varia de 60°, no Piauí, a 20°, no Ceará, com extensões das planícies deflacionárias de 7,5 km e 2,5 km, respectivamente; o setor centro (Itarema e Almofala) apresenta rumo do vento E-W e caracteriza-se pela ausência de campos de dunas; o setor sul possui sentido do vento ESE-WNW e ângulo com a linha de costa de 35°, com zona deflacionária de até 3 km de comprimento. Os eolianitos apresentam-se como cordões descontínuos com 1 a 15m de altura, paralelos à direção do vento efetivo, que ocorrem em meio a planície deflacionária e exibem morfologia análoga à dos rastros lineares residuais ativos típicos desta planície. As datações realizadas em grãos de quartzo, pelo método da luminescência (LOE), e embioclastos ou no cimento calcítico, por 14 C AMS, indicam idades de 650 a 5700 anos, mas com cerca de 80% delas concentradas no intervalo entre 800 e 3200 anos. Os eolianitos mais próximos à linha de costa são mais antigos que os mais distantes, padrão esperadoem rastros lineares residuais, os quais são sucessivamente deixados para trás e estabilizados à medida que o campo de dunas migra. Na análise de fácies deposicionais dos eolianitos, reconheceram-se quartzo calciarenitos com estratificações cruzadas de alto e baixo ângulo e com ou sem rizoconcreções; a elevada concentração de grossos e o padrão dedistribuição de azimutes de mergulho de estratificações cruzadas, o qual é predominantemente bimodal divergente, tendo a direção do vento efetivo e do alongamento das cristas deeolianitos como bissetriz entre as duas modas, reforça a hipótese de associação com rastros lineares residuais. A concentração de eolianitos nesta área do Nordeste brasileiro está ligada à constituição da plataforma continental interna adjacente, a qual é rica em algas vermelhas ramificantes; no entanto, o teor de carbonatos nos eolianitos (10 -25%) é baixo, comparado com o registrado na plataforma submersa abaixo da isóbata de 10m (50% ou mais), e similar ao do sistema praia-duna atual e da plataforma interna rasa, o que leva a interpretar área fonte imediata na praia. A análise petrográfica permitiu reconhecer quatro petrofácies, todas dominadas por quartzo (Q) no arcabouço. Elas foram diferenciadas a partir do número de modas granulométricas (uni ou bimodal = 1 ou 2) e das tramas e texturas do cimento carbonático, as quais indicam diagênese dominada por processos meteóricos vadosos(petrofácies Q1v e Q2v), estes mais comuns, ou com influência de processos meteóricos freáticos (Q1f e Q2f). O conjunto de resultados obtidos, confrontado com reconstituições climáticas para o Holoceno do Nordeste do Brasil, permite interpretar que o paleoclima quente, ventoso e pouco úmido, favorável à formação dos eolianitos, estabeleceu-se na região nos últimos 4000 a 5000 anos. Momentos de estabilização das dunas e colonização por vegetação, evidenciados nas fácies de cruzadas de ângulo baixo com rizoconcreções, e mudanças no nível freático, sugeridas pela alternância entre texturas de cimentação vadosa e freática, podem ter tido origem tanto autogênica, ligada ao distanciamento progressivo entre rastros lineares e fonte praial, quanto alogênica, ligada a flutuações de precipitação e/ou intensidade dos ventos. === The active dune fields and the eolianites between Luís Correa (Piauí State) and Pararucu (Ceará State), Northeastern Brazil, are located in the area of Intertropical Convergence Zone influence, from where come the trade winds responsible by their formation. The variation of the direction in which these winds reach the coast is the main criterion to divide the study area into three sectors: north, center and south. In each sector, the direction of the effective wind, combined with the coastline orientation, determines the deflation plain development, which increases with the angle between wind and coast. In the northern sector (Luís Correia to Camocim), the wind direction is from ENE and the angle between wind and coast ranges from 60º in Piauí to 20° in Ceará, with deflation plains 7.5 km and 2.5 km long, respectively; the central sector (Itarema and Almofala) presents wind from E and is characterized by the absence of dune fields; the southern sector winds direction is from ESE and the angle with the coastline is 35°, with deflation zone up to 3 km long. The eolianites appear as discontinuous ridges with upto 15 m high, parallel to the direction of the effective wind. They occur in the deflation plain and exhibit similar morphology to active trailing ridges. The quartz grains dating by luminescence (OSL) and bioclasts or calcite cement dating by 14 C AMS indicate ages between 650 to 5700 years, but about 80% of them are concentrated in the range between 800 and 3200 years. The eolianites nearest to the coastline are older than the farthest ones, a pattern expected in trailing ridges, which are successively left behind and stabilized as the dune field migrates. The eolianites depositional facies include quartz calcarenites with high or low angle cross stratification and with or without rizoconcrections. Field properties that reinforces the hypothesis that eolianites are trailing ridges deposits include the high concentration of coarse grains, the divergent bimodal pattern of cross stratification dip direction distribution, and the lengthening of eolianite crests parallel to the effective wind direction and to the bisectrix between the two dip direction modes. The concentration of Brazilian eolianites in this area is related to the adjacent inner continental shelf constitution, which is rich in branching red algae. However, the eolianites carbonate content (10 - 25%) is low if compared to the record in the submerged shelf below the 10 m isobath (50% or more), and similar to the current beach - foredune system and to the shallow inner shelf, which leads to concludethat the immediate source area is on the beach. The petrographic analysis allowed us to recognize four petrofacies, all of them dominated by quartz (Q) in the framework. They were differentiated by the number of particle size modes (uni or bimodal = 1 or 2) and by carbonate cement petrofabric and textures, which indicate diagenesis dominated by vadose meteoric processes (petrofaciesQ1v and Q2v), with subordinate influence by phreatic meteoric processes (Q1f and Q2f). The set of results obtained, faced to climate reconstructions for the Holocene in the Northeastern Brazil, allows interpreting that the warm paleoclimate, windy and little wet, favorable to eolianites formation, has settled in this region in the past 4000 to 5000 years. Moments of dune stabilization and vegetation colonization, evidenced in facies of low angle cross stratification with rizoconcrections, and changes in the water table, suggested by the interchange between vadose and phreatic cement textures, may have origin either autogenic, related to progressive detachment between trailing ridges and beach source, or allogenic, related to precipitation and/or winds intensity fluctuations.