Josefa Varela Guerra

Architecture and stratigraphic framework of shelf sedimentary systems off Rio de Janeiro state, Northern Santos Basin-Brazil

A analise sismica de dados sparker das Operacoes GEOMAR permitiu a elaboracao de um primeiro arcabouco estratigrafico da secao rasa (~300 msec) da plataforma continental do Estado do Rio de Janeiro, norte da bacia de Santos. Dois conjuntos de sequencias sismicas foram interpretados como sequencias deposicionais induzidas por oscilacoes glacio-eustaticas. O Conjunto I (SqA-SqC), composto por sequencias dominantemente sigmoidais, reflete condicoes de geracao de espaco de acomodacao sedimentar capaz de preservar seus componentes agradacionais-progradacionais; o Conjunto II (Sq1-Sq5), composto principalmente por prismas de regressao forcada, indica diminuicao relativa de espaco de acomodacao. Dados cronoestratigraficos de pocos permitiram posicionar a secao sismica investigada na janela plio-quaternaria: a maior parte do Conjunto I (SqA e parte inferior da SqB) foi atribuida uma idade Plioceno (indiferenciado); a secao estratigrafica que se estende da porcao superior da SqC ate o Conjunto II foi atribuida uma idade quaternaria. A correlacao entre a base de dados e curvas globais de variacoes isotopicas de δ18O permitiu ainda sugerir que as sequencias Sq1-Sq4 registram sequencias regressivas de quarta ordem (ciclos glacio-eustaticos de cerca de 100-120 ka) durante os ultimos 440-500 ka. A sequencia Sq5 representaria a deposicao holocenica, constituida por depositos transgressivos e de sistemas de mar alto.

Phytoplankton spatial distribution on the Continental Shelf off Rio de Janeiro, from Paraíba do Sul River to Cabo Frio

Given the heterogeneous oceanographic conditions observed in the continental shelf and slope off Rio de Janeiro, the phytoplankton community is expected to adapt to the diverse trophic conditions using distinct strategies. Considering the C-S-R triangle, distinct phytoplankton taxa are expected to occur in Tropical Water (TW), in South Atlantic Central Water (SACW) and in Coastal Water (CW). The study area extends from Paraíba do Sul River mouth to the region of Cabo Frio. Samples were collected on 28 stations, in 2011 austral summer. 209 phytoplankton taxa were observed, mainly dinoflagellates (93), diatoms (71), and coccolitophores (30). TW dominated the surface waters of the continental shelf and slope, and a typical tropical phytoplankton community, composed by stress-tolerant taxa, was observed. The rise in nitrate concentration caused by SACW uplift in the shelf and in the continental slope, at subsurface waters, and in silicate, associated with the Paraíba do Sul riverine plume, led to shifts in the phytoplankton community, increasing the contribution of ruderal taxa. The grouping of phytoplankton assemblages only in traditional groups would result in loss of information about the factors that determine community dynamics since the different species in each of these groups frequently share specific traits.

The Chuí Megaslide Complex: Regional-Scale Submarine Landslides on the Southern Brazilian Margin

The Brazilian Continental Shelf Survey Programme (LEPLAC) identified the occurrence of large-scale mass-transport deposits on the southernmost limit of the Brazilian margin, based mainly on analyses of acoustic imagery. The mass-transport deposits, named the Chui Megaslide Complex, comprise a stack of large translational slides that spread from the shelf break ~650 km downslope to ~4,900 m water depth, cutting into Pliocene-Quaternary sedimentary successions and strongly affecting both the margin morphology and regional depositional processes. The main headwall scarp is U-shaped, 400–500 m high, and extends c. 80 km downslope as a large elongated evacuated scar, 50–85 km wide. Outside this main failure scar, external scarps evidence a large area of erosion and faulted blocks, indicating ongoing retrogressive sediment disruption. Slide masses occur as a combination of variably deformed failed masses and debris flows, covering an area of ~150,000 km2. Main preconditioning parameters and the possible triggering mechanism for the Chui Megaslide Complex are likely a combination of a series of causative factors such as slope failure structurally-induced by gravity tectonics and high sediment influx into the shelf-edge and upper slope during the Early Miocene-Quaternary.

Arquitetura sísmica do sistema fluvio-estuarino da Baía de Sepetiba preservado na estratigrafia rasa da plataforma adjacente, Rio de Janeiro, Brasil: The seismic architecture of the Sepetiba fluvio-estuarine system preserved on the shallow stratigraphic record on the offshore inner-mid shelf, Rio de Janeiro, Brazil

A analise de dados de reflexao sismica monocanal Boomer adquiridos na plataforma continental interna-media (ate ~60 m de pro- fundidade) ao largo da Baia de Sepetiba, Rio de Janeiro, Brasil, revelou a ocorrencia de uma sucessao sedimentar preservada de 15 – 25 m de espes- sura, sismicamente interpretada como representando ambientes fluvio-es- tuarinos passando para marinhos rasos. A preservacao de unidades de corte e preenchimento de canais estuarinos, de provavel idade Pleistoceno Tardio -Holoceno na plataforma interna-media (ate ~30 km da costa), evidencia, pela primeira vez na area, a existencia de um paleo sistema fluvial bastante desenvolvido preservado na plataforma rasa e correlato a bacia hidrografica a montante que atualmente alimenta a Baia de Sepetiba. Alem disso, uma serie de elementos arquiteturais da sucessao sedimentar estuarina, como ca- nais de mare retrogradantes, registra a evolucao do paleo sistema estuarino de um sistema aberto a um sistema parcialmente protegido durante a ultima deglaciacao. A formacao e erosao de uma sucessao de ilhas-barreira isoladas e canais de mare durante a transgressao marinha que acompanhou a ulti- ma deglaciacao global persistiu ate o desenvolvimento de uma superficie estratigrafica superior na area, interpretada como a superficie de maxima inundacao (MFS) no registro estratigrafico. A ilha barreira atual (Restinga da Marambaia) prograda sobre a MFS como uma feicao deposicional re- gressiva, apontando para uma idade mais jovem do que ~5.8 ka A. P., idade da transgressao maxima na area, de acordo com a literatura disponivel.

Potencial de transporte sedimentar pelas correntes de fundo na região do Canal de Vema (Atlântico Sul)

Vema Channel is an important passageway to the flow of bottom water between the Argentine and the Brazil basins. The channel morphology causes confinement and intensification of bottom currents that affect the ocean floor through sediment resuspension, transport and deposition, consequently playing a fundamental role in the formation of deep ocean deposits. The main goal of this paper is to evaluate the potential for sediment suspension and transport by the local currents through estimates of nearbed shear stresses as well as to assess whether the present dynamic conditions are conducive to the buildup of contouritic deposits in the Vema channel area. The available datasets include (i) current velocity and direction from the World Ocean Circulation Experiment (WOCE) and from moorings deployed by the Woods Hole Oceanographic Institute (WHOI); (ii) hydrographic parameters from the World Ocean Database 2005; and (iii) the description of bottom sediment characteristics and nephelometric profiles available in publications such as research reports and scientific articles. Calculated shear stresses indicate that local currents would be able to erode and transport medium silt with density similar to that of quartz during up to 87% of the deployment duration, a finding that is reinforced by the nephelometric profiles and by suspended particulate matter concentrations documented by filtered water samples. Channel enlargement downstream leads to loss of transport capacity along the channel. These results suggest that a modern drift deposit may still be under construction downstream the channel mouth wherea contourite fan has intermittently been built since the late Oligocene.

Arcabouço estratigráfico e ciclicidade deposicional dos sistemas sedimentares do Pleistoceno Médio-Holoceno da plataforma sul da Bacia de Campos, Brasil

A analise sismica de ~ 3.000 km de dados sismicos sparker de reflexao monocanal permitiu a proposicao de um arcabouco estratigrafico englobando a secao rasa (~ 300 milissegundos) da plataforma continental sul da Bacia de Campos. Cinco sequencias sismicas foram reconhecidas (Sq1 – Sq5), limitadas por superficies erosivas de escala plataformal (superficies S1 – S5), interpretadas como sequencias deposicionais formadas por oscilacoes glacioeustaticas e limites de sequencias (discordâncias regionais) esculpidos durante longos periodos de exposicao subaerea total da plataforma, indicando condicoes de diminuicao de nivel de base e destruicao parcial de espaco de acomodacao sedimentar. As sequencias Sq1 – Sq4 sao dominantemente regressivas, compostas principalmente por prismas de regressao forcada de borda de plataforma/talude superior. A sequencia superficial Sq5 e constituida essencialmente de unidades retrogradantes restritas a plataforma continental, interpretadas como compondo uma sequencia eminentemente transgressiva. A correlacao entre dados sismicos e cronoestratigraficos de um poco exploratorio disponivel na area permitiu posicionar a deposicao desta sucessao estratigrafica entre o Pleistoceno Medio-Holoceno (ultimos ~ 500 ka). Alem disso, a correlacao entre a base de dados com curvas globais de variacoes eustaticas, baseadas nas razoes isotopicas de δ 18 O (estagios isotopicos marinhos), permitiu ainda sugerir que a sucessao estratigrafica Sq1 – Sq4 registra sequencias regressivas de quarta ordem, refletindo deposicao durante ciclos glacioeustaticos de ~ 100 – 120 ka de duracao e de alta amplitude de oscilacao eustatica (± 100 – 145 m), que caracterizam o sinal eustatico nos ultimos ~ 500 ka. A sequencia Sq5 seria uma sequencia ainda em formacao, constituida por depositos transgressivos e de mar alto formados durante o Pleistoceno Tardio-Holoceno.