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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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Coastal Planning & Engineering do Brasil

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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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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Coastal Planning & Engineering do Brasil

(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

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

Rio de Janeiro. In International Symposium on Coastal Evolution in the Quaternary. So

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