Echo Character and Sedimentary Processes on the Continental Shelf of the São Paulo State

• Main Author: Araujo, Ligia Dias de
• Other Authors: Mahiques, Michel Michaelovitch de
• Format: Others
• Language: en
• Published: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP 2018
• Subjects: caráter de eco; continental shelf; Echo Character; Echo type; high resolution seismic; Ilha de São Sebastião; perfilador de sub-fundo; plataforma continental; processos sedimentares; reflection seismic; São Sebastião Island; sedimentary processes; sísmica de alta resolução; sísmica de reflexão; sub-bottom profiler; Tipos de eco
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/21/21136/tde-14012019-150323/

Sedimentary processes are critical geological phenomena in the evolution of continental margins. Environmental forces from various temporal and spatial scales control these processes. Due to the fast increase of anthropogenic activities in marine environments, these studies on sedimentary processes and their products are becoming increasingly necessary. In this context, geophysical data, such as high-resolution 2D seismic reflection profiles, are efficient tools to characterize sedimentary processes and deposits. This study aimed to map and interpret different types of echo character on the continental shelf of the São Paulo Bight to increase the knowledge of the spatial variability of sedimentary processes in current-dominated shelf settings. With this aim, 120 seismic lines, almost 3200 km in length, have been analyzed in conjunction with 451 surficial sediment samples. Based on the broad-scale seafloor morphology, microtopography and seismic characteristics (e.g., sharpness, amplitude, continuity) of sub-bottom reflections, seven echo types distributed in three echo classes were identified in the study area. Type 1-1 is a flat seafloor with either no or low-amplitude sub-bottom reflectors, mainly observed in the middle shelf; type 1-2 is a flat sea floor with medium to high-amplitude sub-bottom reflectors also found in middle shelf settings; type 1-3 is defined by a transparent acoustic response below the seafloor evolving downsection into a highly reflective pattern that covers most of the inner shelf; type 1-4 presents a flat seafloor molded by regularly spaced undulations, and it is restricted to the outer shelf; type 2-1 consists of mounds with no internal reflectors also located on the outer shelf; type 3-1 is an irregular echo with prolonged internal reflectors found around the São Sebastião Island; finally, type 3-2 is a broad irregular echo with high relief variations mainly found in the outer shelf. The analysis of the seismic survey allowed recognizing that the distribution of the echoes reflects not only the composition of the seabed but also the sedimentary processes that acted during the deposition of the material. In the inner shelf and middle shelves, the Brazilian Coastal Current and the action of waves are the main processes responsible for the echo types found, while the outer shelf echo types are strongly influenced by the Brazil Current. === Processos sedimentares são fenômenos importantes na evolução das margens continentais. Esses processos são controlados por forçantes de várias escalas espaciais e temporais. Devido ao rápido crescimento das atividades antropogênicas em ambientes marinhos, estudos sobre processos sedimentares e seus produtos tem se tornado cada vez mais necessários. Nesse contexto, dados geofísicos, como perfis de sísmica de reflexão de alta resolução, são ferramentas importantes na caracterização desses processos e depósitos. O objetivo do estudo foi mapear e interpretar os tipos de caráter de eco na plataforma continental do estado de São Paulo visando aumentar o conhecimento a respeito da variabilidade espacial dos processos sedimentares em plataformas dominadas por correntes. Para alcançar esse objetivo 120 linhas sísmicas totalizando quase 3200 km em extensão foram analisadas em conjunto com 451 amostras sedimentares. Baseados na morfologia de macro e microescala e características sísmicas do sinal acústico de fundo como nitidez, amplitude e continuidade dos refletores, foram identificados 7 tipos de caráter de eco distribuídos em 3 classes (fundo plano, monticular ou irregular). O tipo 1-1 apresenta fundo plano com refletores de sub fundo ausentes ou de baixa amplitude localizado principalmente na plataforma média; o tipo 1-2 refere-se a um fundo plano com refletores internos com amplitudes médias a altas também presente na plataforma média; o tipo 1-3 é definido por uma camada superficial transparente que é substituída em profundidade por uma camada altamente refletiva que cobre grande parte da plataforma interna; o eco 1-4 apresenta fundo moldado por ondulações com localização restrita na plataforma externa; o tipo 2-1 consiste em montes sem refletores internos localizado próximo a quebra da plataforma; o tipo 3-1 é irregular com refletores internos prolongados e é encontrado ao sul da Ilha de São Sebastião; finalmente, o eco 3-2 é um eco irregular que apresenta grandes variações de relevo presente em grande parte da plataforma externa. A análise dos dados sísmicos permitiu o reconhecimento de que os ecos respondem não somente a composição sedimentar superficial, mas também os processos sedimentares que atuaram durante a deposição do material. Nas plataformas interna e média, a Corrente Costeira Brasileira e a ação de ondas geradas pelos ventos são os principais processos responsáveis pela geração dos ecos encontrados, enquanto na plataforma externa, os tipos de eco são fortemente influenciados pela Corrente do Brasil.