Estudo morfo-sedimentar do Canhão de Aveiro

Abstract

Ao longo da margem continental portuguesa definem-se vários vales submarinos, de diferentes dimensões e localizações, que fazem a ligação entre os sistemas sedimentares da plataforma continental e o domínio oceânico mais profundo. Os sistemas de maior dimensão, canhões submarinos, funcionam como grandes condutas de transferência de material sedimentar entre os sistemas costeiros e a planície abissal. De entre os vários canhões existentes, o Canhão de Aveiro destaca-se pela sua ampla cabeceira, em forma de anfiteatro, dissecada por uma rede de numerosos tributários. A sua cabeceira, localizada por volta dos 100m de profundidade, encontra-se instalada em formações progradantes do Eocénico e Neogénico. A presente dissertação tem como objetivo de estudo, contribuir para a compreensão dos processos sedimentares que ocorrem no curso superior do Canhão de Aveiro, através da descrição dos sedimentos e da geomorfologia detalhada, caraterísticas do substrato geológico, identificação e modelação de zonas de instabilidade. O estudo foi apoiado em dados reais adquiridos no âmbito do projeto SEPLAT (1989 e 1991) e do projeto DEEPCO (2007 e 2008), complementados por trabalhos disponíveis na bibliografia. Através da análise do mapa de declives foi possível constatar a existência de três ruturas de pendor principais ao longo da vertente. Cruzando esta informação com os dados de reflexão sísmica, verificou-se que estas ruturas estão associadas ao controlo estrutural (falhas e/ou alternância de formações de diferentes competências, que constituem o substrato geológico). A cobertura sedimentar existente na plataforma envolvente é essencialmente arenosa e carbonatada, refletindo as condições hidrodinâmicas junto ao fundo. A espessura da camada sedimentar não ultrapassa, no geral, os 2 metros e tende a diminuir em direção ao bordo da plataforma. Os sedimentos superficiais encontram-se depositados sobre formações de idade neogénica e eocénica, que correspondem, respetivamente a calcários bioclásticos e a formações detríticas mais ou menos carbonatadas. Na área adjacente ao canhão, e controlando as características morfológicas deste sector identificaram-se três falhas principais, correspondendo a desligamento direito. A maior das referidas estruturas, é a denominada Falha do Canhão de Aveiro, de direção WNW-ESE, que se prolonga desde a plataforma média e controla a configuração do bordo meridional do canhão. A análise da coluna sedimentar presente a cerca de 2600m de profundidade, permitiu verificar que as condições hidrodinâmicas do local são de menor energia, propiciando deposição de partículas finas. Não obstante estas condições físicas, foram identificados dois níveis contrastantes (35-50cm e 125-145cm de profundidade) em termos texturais, mineralógicos e geotécnicos, podendo corresponder a dois episódios distintos de ocorrência de fluxos turbidíticos. A avaliação da suscetibilidade à ocorrência de instabilidades nas vertentes do canhão foi efetuada utilizando um modelo de base estatística, de natureza bivariada, o modelo do Valor Informativo. Este método pressupõe uma inventariação de eventuais vestígios de movimentos de massa que ocorreram na vertente e sua correlação com os fatores que podem estar associados à geração de instabilidade. Os resultados foram validados com recurso à construção de curvas de sucesso, para hierarquizar os fatores mais importantes e validar globalmente os resultados do modelo. Da análise final resultam mapas de suscetibilidade à ocorrência de movimentos, cujos resultados são encorajadores, face às limitações da informação de base disponível. O estudo realizado conjugou dados de diferentes metodologias e origens, que, de forma integrada, se complementam entre si e permitiram avançar no estudo de processos sedimentares do bordo da plataforma na adjacência a canhões submarinos. Os resultados alcançados indicam que, os processos que modelaram o canhão são herdados de uma estrutura geológica profunda e que a distribuição e características da cobertura sedimentar foi controlada por ciclos sedimentares posteriores ao último Máximo Glaciário.

Along the Portuguese continental margin there are several submarine valleys of different dimensions, which connect the sedimentary systems of the continental shelf with the deeper oceanic domain. The larger systems are the submarine canyons that act as major sedimentary material transfer conduits between the coastal systems and the abyssal plain. Among the several canyons, the Aveiro Canyon stands out for its wide headland, in the form of an amphitheater, dissected by a system of numerous tributaries. Its head, located at about 100m depth, is installed in prograding formations of Eocene and Neogene age. The aim of this study is to contribute to the understanding of the sedimentary processes that occur in the upper course of the Aveiro Canyon, through the description of the detailed geomorphology, geological substrate characteristics, identification and modeling of instability zones. The study was supported by real data acquired under the SEPLAT project (1989 and 1991), and the DEEPCO project (2007 and 2008), complemented by works available in the bibliography. Through the analysis of the slope map it was possible to verify the existence of three main slope breaks along the canyon slope. Cross-referencing this information with the seismic reflection data, it was verified that these breaks are associated with the structural control (such as faults and/or alternation of formations with different resistances that constitute the geological substrate). The sedimentary cover in the surrounding shelf is essentially sandy and carbonated, reflecting the hydrodynamic conditions near the bottom. The thickness of the sedimentary layer generally doesn’t exceed 2 meters and tends to decrease towards the shelf break. The superficial sediments are deposited over formations of Neogene and Eocene age, corresponding, respectively, to bioclastic limestones and to (broadly speaking) carbonated detrital formations. In the adjacent canyon area, and controlling the morphological characteristics of this sector, three major right lateral strike-slip faults were identified. The largest of these structures is called the Aveiro Canyon Fault, with WNW-ESE direction, which extends from the middle shelf and controls the configuration of the southern edge of the canyon. The analysis of the sedimentary column present at about 2600m depth allowed to verify that the in-situ hydrodynamic conditions are of lower energy, causing deposition of finer particles. In spite of these physical conditions, two contrasting levels (35-50cm and 125-145cm of depth) were identified in terms of textural, mineralogical and geotechnical characteristics, presumably corresponding to two distinct episodes of occurrence of turbidity flows. The evaluation of the canyon slope instability susceptibility was performed using a statistical based model, of a bivariate nature, the Information Value Method. This method takes into consideration an inventory of possible evidences of mass movements that occurred in the slope and its correlation with the factors that may be associated to the instability generation. The results were validated using the generation of success rate curves, to rank the most important factors and to globally validate the results of the model. From the final analysis, maps of susceptibility to the occurrence of movements were produced; given the scarcity and limitation of the available data, the results are deemed encouraging. The study combined data from different methodologies and origins, which, in an integrated way, complement each other and allowed to foster the study of sedimentary processes in the continental shelf break in the vicinity of submarine canyons. The results indicate that the processes that shaped the canyon were influenced by the deep geological structure, and that the distribution and characteristics of the sedimentary cover were controlled by sedimentary cycles after the Last Glacial Maximum.