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21 Coastal Planning & Engineering do Brasil Figura 15. Registro de sonar de varredura com zoom no afloramento rochoso em frente à extremidade oeste da Ilha Barnabé e outros alvos de sonar adjacentes à extremidade da ilha, dentro dos limites canal de acesso proposto.

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    Figura 15. Registro de sonar de varredura com zoom no afloramento rochoso em frente extremidade oeste da Ilha Barnab e outros alvos de sonar adjacentes extremidade

    da ilha, dentro dos limites canal de acesso proposto.

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    3.3 Levantamento Ssmico

    O sistema utilizado durante o levantamento geofsico, o Edgetech 3100-P Portable Sub-

    Bottom Profiling System com sensor SB216s (Figura 16) um sistema ssmico de alta

    resoluo que transmite pulsos FM e que so linearmente distribudos pelo espectro de

    freqncia do instrumento (2-16 kHz). O sinal acstico de retorno processado pelos

    hidrofones e repassado atravs de um processamento por filtros para gerao de

    imagens de estratigrafia de sub-botom com alta resoluo, ideais para caracterizao de

    reas de dragagem. A Tabela 3 apresenta as especificaes do instrumento.

    Figura 16. Sistema de ssmica 3100-P Portable Sub-Bottom Profiling System com sensor SB216s.

    Tabela 3. Especificaes do sistema de ssmica utilizado no presente estudo.

    Item Especificao

    Frequncia 2-16 Khz

    Pulses 2-16 kHz, 2-12kHz, 2-10kHz

    Resoluo Vertical 6 cm (2-15 Hz), 8 cm (2-12 Hz), 10 cm (2-10 Hz)

    Tpica Penetrao

    Areia grossa calcarenosa 6 m

    Sedimentos mistos (areia fina e silte) 30 m

    Sedimentos lamosos 80 m

    Largura do Feixe 17o (2-15 kHz), 20o (2 - 12 khz), 24o (2-10 kHz)

    Comprimento (cm) 105

    Largura (cm) 67

    Altura (cm) 40

    Peso (kg) 76

    Velocidade de reboque (ns) 3 a 4

    Mxima profundidade de operao 300

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    Os registros ssmicos em formato digital so fornecidos no Apndice 1 (CD) deste

    relatrio. A rea coberta pelo levantamento ssmico ilustrada na Figura 17. Um

    exemplo de registro ssmico pode ser visualizado na Figura 18. Os registros ssmicos

    so fornecidos em formato HTML, georeferenciados ao sistema de coordenadas

    geogrficas UTM, WGS84, Zona 23S. Podem-se navegar os registros ssmicos atravs

    do documento index.html.

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    Figura 17. Linhas percorridas durante o levantamento de ssmica.

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    Figura 18. Exemplo de registro ssmico em frente extremidade oeste da Ilha Barnab mostrando o canal principal atual e o afloramento rochoso que se encontra na margem deste canal.

    3.4 Refletores Ssmicos e Geologia Local

    A rea do levantamento caracterizada por uma morfologia tpica de plancie de mar e

    baixio. Esta rea apresenta sedimentos areno-lamosos, homogneo e livre de detritos

    nas camadas de superfcie, com um aumento gradativo do teor de matria orgnica em

    direo ao fundo. Estas camadas sedimentares so classificadas como sedimentos

    fluvio-lagunares e sedimentos de mangues e pntanos, depositados durante o holoceno

    (Suguio e Martin, 1978, Massad, 1985, 1999).

    Um forte refletor ssmico foi identificado ao longo do levantamento, entre

    profundidades de 2 m e 21 m referentes ao NR da DHN. Este refletor foi correlacionado

    nos vibracores obtidos no campo, como um gradiente entre sedimentos arenosos e

    lamosos homogneos, com baixo teor de matria orgnica (em camadas superficiais) e

    sedimentos lamosos com alto teor de matria orgnica (fragmentos vegetais e conchas),

    bioturbao e estruturas mosqueadas em camadas de base (Figura 19). O testemunho no

    3, indicado na Figura 19, apresenta nos primeiros 85 cm do sedimento, areias finas e

    lamas arenosas macias, com baixo teor de matria orgnica, uma camada fortemente

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    bioturbada entre 85 cm e 1,35 m e camadas inferiores ricas em matria orgnica e

    bioturbao, com gradientes distintos em 2,7 m de penetrao (Tabela 4). O primeiro

    gradiente entre sedimentos macios e sedimentos com maior teor de matria orgnica e

    bioturbao detectado claramente na ssmica como uma camada fina de colorao

    mais escura (Figura 19). O segundo horizonte em 2,7 m de penetrao correlaciona-se

    com a ocorrncia do forte refletor ssmico.

    Figura 19. Registro ssmico obtido na altura da ponta do per de atracao planejado. O testemunho (vibracore) no3 est localizado 126 metros a leste do per de atracao. A feio circulada na imagem est localizada prxima extremidade oeste do per de atracao planejado. Tabela 4. Caractersticas sedimentares do vibracore No3 ilustrado na Figura 19.

    Profundidade (cm)

    Cor Descrio

    0-14 2.5 GY 2/1 Black

    Areia fina

    14-50 N 4/1 Gray

    Lama macia

    50-85 N 3/1 Dark gray

    Lama arenosa, laminada

    85-135 2.5 GY 4/1 Dark olive gray

    Areia carbontica com lama, fortemente bioturbada

    135-270 10Y 2/1 Black

    Lama macia, com pouca areia. Laminaes e bioturbaes incipientes em alguns nveis

    270-415 10G 3/1 Dark greenish gray

    Lama arenosa, laminao incipiente e estruturas de bioturbao

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    Os registros ssmicos obtidos indicam um aumento do teor de matria orgnica

    (aumento de refletores escuros) em direo ao fundo, ao longo de toda a rea de estudo.

    Devido alta concentrao de matria orgnica em camadas de fundo, possvel que a

    produo de gs metano oriundo da decomposio desta matria orgnica tenha causado

    o mascaramento do registro ssmico observado abaixo deste forte refletor,

    impossibilitando a penetrao acstica em camadas mais profundas.

    Frazo e Vital (2007) relatam um efeito similar de mascaramento do registro ssmico

    por pequenas estruturas de gs. A origem deste tipo de refletor explicada pela reflexo

    e disperso da energia acstica por bolhas de gs in-situ, provocando mascaramento

    nos registros ssmicos. Este efeito pode ser produzido com apenas 1% de volume de gs

    no sedimento (Fanin, 1980). Acosta (1984) cita que 7% de teor de matria orgnica em

    sedimento so o mnimo para gerar gs o suficiente para mascarar um registro ssmico.

    As camadas de sedimentos com maior teor de matria orgnica (conchas e detritos

    vegetais) localizadas no horizonte ssmico e abaixo da forte reflexo ssmica so, na

    maior parte da rea investigada, capeadas por sedimentos finos (areias siltosas, lama

    arenosa, lama macia), com menores teores de matria orgnica. Estes sedimentos finos

    que capeiam as camadas mais ricas em matria orgnica representam unidades ssmicas

    holocnicas mais recentes que podem vir a constituir-se em um selante de pequenas

    acumulaes de gs geradas a partir da degradao de matria orgnica das camadas

    inferiores.

    Para a compreenso da evoluo geolgica dos depsitos da plancie costeira na rea de

    estudo, necessrio o entendimento das variaes relativas do nvel do mar durante o

    perodo Quaternrio. A evoluo da plancie costeira na regio de Santos foi estudada

    por Squio & Martin (1978). Estes autores relatam que a Transgresso Canania

    (pleistocnica), ocorrida entre 120.000 e 100.000 anos A.P., elevou o nvel do mar, na

    regio de Santos, cerca de 7 m acima do nvel de mar cheia atual, e foi seguida de uma

    regresso que teve seu mximo entre 17.500 e 17.000 anos A.P. e que provocou o

    rebaixamento do nvel do mar a -110 m em relao ao nvel do mar atual (Suguio &

    Martin, 1978). O recuo da linha da costa e o grande desnvel topogrfico verificados

    neste perodo provocaram intenso processo de dissecao do relevo, erodindo, assim,

    grande parte da Formao Canania.

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    Aps esta regresso seguiu-se um novo evento de subida do nvel do mar, denominada

    Transgresso Santos (holocnica). Numerosas dataes de conchas e fragmentos de

    madeira carbonizados, provenientes das formaes lagunares, permitiram esboar a

    curva de variao do nvel marinho no Holoceno (Suguio & Martin, 1978). O mximo

    da Transgresso Santos na regio de interesse atingiu seu pico h cerca de 5.100 anos

    A.P., elevando o nvel do mar entre 4,5 m e 4,7 m acima do nvel de mar alta atual.

    Nos ltimos 5.100 anos, o nvel relativo do mar sofreu progressivo rebaixamento at a

    posio atual, intercalando, contudo, duas rpidas fases de flutuaes. Ao redor de

    3.800 anos A.P., passou por um mnimo relativo, com oscilaes de 1,5 m a 2 m abaixo

    do nvel atual (Massad, 1996). Ao redor de 3.500 anos A.P., o nvel relativo do mar

    passou por um segundo mximo, situado em torno de +3,5 a +4 m.

    Entre 3.000 e 2.500 anos A.P., foi constatado um pequeno rebaixamento, situado por

    Suguio (1999) em 2.800 anos A.P. e que provavelmente atingiu um nvel inferior ao

    atual. Em torno de 1800 anos A.P., estima-se que o nvel relativo do mar no poderia ter

    sido superior a +0,5m.

    Os depsitos ricos em matria orgnica e fragmentos vegetais que se encontram nas

    camadas de sub-superfcie no Largo de Santa Rita podem estar associados a perodos de

    pequenos rebaixamentos do nvel do mar durante o Holoceno, em pocas em que o

    Largo de Santa Rita estaria completamente ocupado por vegetao de manguezal e que

    foi inundada e soterrada por sedimentao fluvio-lagunar durante eventos posteriores de

    aumento do nvel do mar. Para aferio desta hiptese recomenda-se a datao de

    algumas amostras abaixo do forte refletor ssmico para que estes resultados possam ser

    inseridos no contexto geolgico local de forma cronolgica.

    A espessura do pacote sedimentar que sobrepe os sedimentos ricos em matria

    orgnica indicado pela forte reflexo ssmica varia entre 0 (afloramento rochoso) e 7,5

    metros (Figura 20).

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    Figura 20. Espessura do pacote sedimentar que sobrepe os sedimentos ricos em matria orgnica indicado pela forte reflexo ssmica.

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    3.5 Afloramento Rochoso e Outras Possveis Obstrues

    O afloramento rochoso que ocorre em frente extremidade oeste da Ilha Barnab possui

    limitada extenso lateral. Este afloramento apresenta uma declividade mdia entre

    10H:1V e 5H:1V (H = horizontal e V = vertical). Na Figura 21 e Figura 22 so

    apresentados registros ssmicos delineando a ocorrncia deste afloramento em relao

    ao canal de navegao. A Figura 23 apresenta a localizao das linhas de geofsica

    ilustradas na Figura 21 e 22, em planta. Extrapolao da morfologia deste afloramento

    obtida atravs dos registros ssmicos indica que o afloramento rochoso no se estende

    ao canal de navegao em cotas superiores a -15 m DHN. Evidncia direta de feies

    similares a este afloramento rochoso no foram observadas nos refletores acsticos ao

    longo da rea de estudo. No entanto, devido s limitaes de mtodos geofsicos,

    recomendada a execuo de sondagens por jet probe at uma cota de -17 m, dentro dos

    limites do canal de acesso e bacia de evoluo, a fim de confirmar a ausncia de

    afloramentos na rea de projeto.

    Figura 21. Registro de ssmica na regio do afloramento rochoso em frente extremidade oeste do Largo de Santa Rita. A linha pontilhada laranja delimita a extenso provvel do afloramento, a linha grossa vermelha delimita o canal de navegao proposto. Esta figura foi criada a partir da linha de ssmica Santos_08_Line_010 (Anexo 1).

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    Figura 22. Registro de ssmica na regio no afloramento rochoso em frente extremidade oeste do Largo de Santa Rita. A linha pontilhada laranja delimita a extenso provvel do afloramento, a linha grossa vermelha delimita o canal de navegao proposto. Esta figura foi criada a partir da linha de ssmica Santos_08_Line_011 (Anexo 1).

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    Figura 23. Linhas de ssmica sobrepostas no registro de sonar de varredura demonstrando correlao entre afloramento rochoso mapeado e o ponto indicado como

    afloramento rochoso no EIA-RIMA do Porto de Santos. A localizao das linhas 010 e 011 , ainda, indicada.

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    Durante o EIA-RIMA do aprofundamento do canal do Porto de Santos realizado pela

    Fundao Ricardo Franco, foram realizadas 400 sondagens por Jet Probes, 60

    sondagens de SPT e ssmica. Estes estudos tambm no encontraram evidncia de

    afloramentos rochosos adicionais no canal principal, em frente ao Largo de Santa Rita.

    Neste prvio EIA RIMA fornecida uma coordenada para o afloramento rochoso em

    frente extremidade oeste da Ilha Barnab. Esta coordenada est localizada no centro

    do afloramento rochoso mapeado pelo sonar de varredura e identificado no registro

    ssmico (Figura 23), fornecendo uma segunda aferio acurcia dos levantamentos

    aqui realizados.

    Suguio e Martin (1978), de acordo com numerosas sondagens na regio de Santos,

    indicam que os sedimentos flvio lagunares da plancie costeira de Santos possuem

    espessura de dezenas de metros, podendo atingir em alguns locais at 50 metros. Estes

    autores desenharam uma seo geolgica esquemtica, ao longo da Rodovia

    Piaaguera-Guaruj (Figura 24), cruzando pelo Rio Jurubatuba a aproximadamente 2

    km ao norte do Largo de Santa Rita, indicando uma espessa camada de sedimentos

    Fluvio-Lacustrinos Holocnicos na altura do Rio Jurubatuba (Figura 24).

    Figura 24. Seo geolgica ao longo da rodovia Piaaguera-Guaruja, segundo Sugio e Martin (1978).

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    Um refletor ssmico localizado aproximadamente 200 m a oeste da extremidade do per

    de atracao, sugere a presena de afloramento rochoso ou detritos de origem

    antropognica (Figuras 25 e 26).

    Figura 25. Registro ssmico prximo ao per de atracao, indicando o afloramento de possvel obstruo junto superfcie. A localizao deste registro demonstrada na Figura 26. Esta figura foi criada a partir da linha de ssmica 20081116175341-CH1 (Anexo 1).

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    Figura 26. Possvel obstruo detectada em superfcie pelo sonar de varredura e no registro ssmico (Figura 25).

    Linha do registro de ssmica demonstrado na figura

    19

    Linha do registro de ssmica demonstrado na figura

    25

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    Coastal Planning & Engineering do Brasil

    Outras feies localizadas adjacentes extremidade oeste de Ilha de Barnab (Figura 27

    e Figura 28) e no meio do canal de acesso, tambm necessitam verificao adicional de

    campo antes que atividades de dragagem sejam conduzidas.

    Na figura 27 possvel visualizar um canal relquia (vale inciso) delimitado por duas

    feies que afloram na superfcie esquerda do testemunho no 9. Este canal relquia

    possui 150 m de largura e 2,5 m de profundidade. J direita do testemunho no 9, uma

    possvel obstruo detectada como alvo de Sonar correlacionada com o afloramento

    de fortes refletores de sub-superfcie. Esta regio esta dentro dos limites do canal de

    navegao proposto.

    Os padres sonogrficos do registro de sonar de varredura sugerem a ocorrncia de

    obstrues similares prximas ao per de atracao.

    Figura 27. Registro de ssmica na regio do testemunho no 9 (ver Figura 28 para localizao) demonstrando a localizao do testemunho, um vale inciso esquerda deste (fora dos limites do canal de navegao proposto) e possveis obstrues direta do testemunho (dentro dos limites do canal proposto). Esta figura foi criada a partir da linha de ssmica Santos_08_Line_017 (Anexo 1).

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    Figura 28. Localizao da linha de ssmica nmero 017 demonstrada na Figura 27. A obstruo indicada na ssmica (Figura 25) a mesma obstruo delimitada no sonar de

    varredura como possvel obstruo.

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    4. CONCLUSES E RECOMENDAES

    O presente relatrio apresentou os resultados dos levantamentos batimtricos, ssmicos e de

    sonar de varredura realizados pela Coastal Planning & Engineering do Brasil na regio do Largo

    de Santa Rita e adjacncias, os quais serviro de subsdio anlise de viabilidade do Terminal de

    Porto de Brites, Santos, Brasil.

    O levantamento batimtrico revelou de maneira detalhada a morfologia do Largo de Santa Rita.

    Grande parte do Largo de Santa Rita apresenta profundidades entre 0 e -2.5 m DHN. O canal do

    Rio Jurubatuba, na sua conexo como Rio Sandi, atinge 6 metros de profundidade, indicando

    presena de fortes fluxos de corrente nesta regio. O Canal do Rio Jurubatuba conecta-se a um

    canal raso (entre 1-2 metros) que corta o Largo de Santa Rita. Este canal por sua vez conecta-se

    com o canal principal do Porto de Santos na extremidade leste do Largo de Santa Rita, adjacente

    Ilha de Barnab, onde um aprofundamento natural do canal observado (Figura 9 e Figura 10).

    Baseado nos resultados da batimetria obtida, foi estimado um requerimento de dragagem de

    12.050.000 m3 para o aprofundamento da rea do canal de acesso e da bacia de evoluo para

    uma cota de -15 m NR-DHN e 13.377.000 m3 para o aprofundamento para uma cota de -17 m

    NR-DHN.

    Foram identificados 22 pequenos alvos (dimetro menor que 2 metros) no registro de sonar de

    varredura e 64 alvos de dimetro maior que 2 metros (Figura 12). Os pequenos alvos (dimetro

    menor que 2 m) foram identificados principalmente na regio do canal atual do Porto de Santos e

    incio do Canal de Piaaguera, muitos deles geograficamente relacionadas com as bias de

    sinalizao do canal de navegao. Os alvos de maior dimetro foram classificados em trs

    categorias: 1. Obstruo de origem antropognica; 2. Possvel obstruo de origem

    desconhecida; e 3. Afloramento rochoso. Alguns destes alvos apareceram dentro dos limites do

    canal de acesso e bacia de evoluo propostos para o Terminal Porturio de Brites. Verificao e

    caracterizao dos alvos mapeados dentro dos limites do projeto recomendada durante etapas

    futuras do planejamento e licenciamento ambiental do empreendimento.

    O registro de sonar de varredura possibilitou um mapeamento preciso do afloramento rochoso

    situado em frente extremidade oeste da Ilha de Barnab. A extenso exposta deste afloramento

    rochoso de 180 metros de extenso no sentido Sudoeste-Nordeste e 70 metros de largura no

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    Coastal Planning & Engineering do Brasil

    sentido Sudeste-Noroeste. O afloramento rochoso no se estende at o canal de acesso proposto,

    ficando, no local mais prximo, a 25 metros deste. O padro sonogrfico do afloramento rochoso

    distinto dos demais alvos identificados ao longo da rea de estudo.

    Registros de ssmica possibilitaram uma caracterizao da geologia de sub-superfcie ao longo da

    rea de estudo e a identificao de possveis obstrues s atividades de dragagem, as quais

    coincidem geograficamente com os alvos de sonar de varredura, fornecendo uma segunda linha

    de evidncia da existncia de feies de interesse nestes locais.

    De acordo com os registros ssmicos, complementados por uma anlise preliminar de

    testemunhos obtidos na regio, as camadas sedimentares da rea de estudo foram classificadas

    como sedimentos fluvio-lagunares e sedimentos de mangues e pntanos, depositados durante o

    Holoceno (Suguio e Martin, 1978, Massad, 1985, 1999).

    Um forte refletor ssmico ocorre ao longo da rea de estudo, o qual se correlacionou com

    resultados dos vibracores obtidos no campo, identificando como sendo um gradiente entre

    sedimentos arenosos e lamosos macios com baixo teor de matria orgnica (em camadas

    superficiais) e sedimentos lamosos com alto teor de matria orgnica (fragmentos vegetais e

    conchas), bioturbao e estruturas mosqueadas em camadas de base (Figura 19). Dados de

    ssmica evidenciam um aumento na heterogeneidade dos sedimentos em direo s camadas de

    fundo, provavelmente devido ao aumento do teor de matria orgnica, fragmentos vegetais e

    conchas em camadas mais profundas.

    Os registros de ssmica sugerem que o afloramento rochoso que ocorre em frente extremidade

    oeste da Ilha Barnab possui limitada extenso lateral e no se estende at o canal de acesso em

    cotas superiores a -15 m NR-DHN. Este afloramento apresenta uma declividade mdia entre

    10H:1V e 5H:1V (H = horizontal e V = vertical). Outras linhas de evidncia como estudos

    pretritos na literatura especializada sugerem que o pacote sedimentar nesta regio de baixio

    pode atingir dezenas de metros (Suguio e Martin, 1978). No entanto, cabe ressaltar que deve-se

    proceder com grande cautela com relao s concluses baseadas exclusivamente em registros

    geofsicos e que um esforo mais intenso para verificao de camadas sedimentares de sub-

    superfcie atravs um maior nmero de sondagens fortemente recomendado. Um grande

    nmero de sondagens pode ser executado de maneira mais econmica que mtodos tradicionais

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    (SPT, vibracore ou piston core), principalmente atravs do mtodo de jet probes, conforme

    descrito por Finkl & Benedet (2005).

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    Coastal Planning & Engineering do Brasil

    5. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

    Acosta J. 1984. Occurrence of acoustic masking in sediments in two areas of the continental

    shelf of Spain: Ria de Muros (NW) and Gulf of Cdiz (SW). Marine Geology, 58: 427-434.

    Frazo, E., e Vital, H.2007. Estruturas rasas de gs em sedimentos no esturio Potengi (nordeste

    do Brasil). Revista Brasileira de Geofsica, vol. 25, suppl. 1, So Paulo.

    Fanin, 1980. The Use of regional geological surveys in North Sea and Adjacent areas in

    recognition of offshore hazards. In ARDUS DA. (Ed.). Offshore site investigation. Graham

    & Trotman, Lndon, pp. 5-21.

    C.W. Finkl and L. Benedet, 2005. Jet Probes. In: Schwartz, M.L., (ed.), The Encyclopedia of

    Coastal Science. Dordrecht, The Netherlands. Kluwer Academic, pp. 707-716

    Massad, F. . Baixada Santista: Implicaes da Histria Geolgica no Projeto de Fundaes.

    Revista Solos e Rochas.. Solos e Rochas, v. 22, n. 1, p. 3-49, 1999.

    Massad, F. . Progressos Recentes dos Estudos Sobre as Argilas Quaternrias da Baixada

    Santista.. Publicao da Associao Brasleira de Mecnica dos Solos Abms, So Paulo,

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    Suguio K, L Martin. 1978. Quaternary marine formations of the State of So Paulo and southern

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    Paulo, 11-18 September 1978. Special Publication 1, p 232-253.