SEISMIC CHARACTERISTICS AND SEDIMENTARY DISTRIBUTION ON THE SOUTH SHETLAND ISLANDS CONTINENTAL MARGIN, ANTARCTICA

Abstract

ABSTRACT. This work consists in characterizing the sedimentary distribution of the South Shetland Islands continental margin, Bransfield Strait, Antarctica, throughthe interpretation and correlation of high-resolution seismic profiles and geological samples. The analysis of echo-characters, seismic amplitudes and their correlationwith the collected samples, revealed five different echo types. Echo types I and II have good seismic resolution and are characterized by continuous sharp bottom echoeswith subparallel reflections. Echoes III and IV are characterized by diffuse and very prolonged bottom echoes with no subbottom reflectors. Echo V is associated withglacial deposits on the upper slope in response to deglaciation and transport of coarse grains in a muddy matrix and is characterized by diffraction hyperbolae. Theecho-characters showed good correlation with geological samples collected along the Bransfield Strait and bays of the King George Island, but the correlation with theseismic amplitude map was not as obvious. Echo I shows medium-high amplitudes and samples within its area of occurrence (AM-02 and AM-14) indicate silty sandand sandy silt, respectively. Echo II presents the lowest seismic amplitudes and the sample collected within its area (AM-17) shows approximately 90% mud content.Echoes III and IV, located on the shallowest portions of South Shetland"™s continental margin, demonstrate medium-low amplitude values, and are related to samplesAM-01 and AM-04, both classified as sandy silt with approximately 35%sand.

Keywords: Bransfield Strait, echo-characters, high-resolution seismic, sedimentary analysis.

RESUMO. O presente trabalho consiste na interpretação integrada da sísmica de alta resolução e da amostragem geológica, a fim de caracterizar a geologia de fundona região da margem continental das Ilhas Shetland do Sul, Estreito de Bransfield, Antártica. A caracterização geológica foi realizada através da análise de ecocaráteres, mapas de amplitude sísmica e sua correlação com os sedimentos coletados. Cinco diferentes ecocaráteres foram identificados e classificados. Ecos I e II demonstramboa resolução e são caracterizados por ecos contínuos e nítidos com reflexões subparalelas. Ecos III e IV são caracterizados por ecos difusos, muito prolongados ecom ausência de refletores subparalelos. O Eco V está associado a depósitos glaciais no talude superior, em respostas ao degelo, e ao transporte de grãos grossos em uma matriz mais fina. Além disso, é caracterizado pela presença de hipérboles de difração. Os ecocaráteres mostraram boa correlação com os testemunhos geológicos coletados no Estreito de Bransfield e nas baías da Ilha Rei George, mas não apresentaram uma relação óbvia com o mapa de amplitudes. O Eco I possui amplitudes médio-altas e as amostras contidas em sua área (AM-02 e AM-14) indicam, respectivamente, um conteúdo de areia siltosa e silte arenoso. O Eco II apresenta os menores valores de amplitude com conteúdo de lama (argila + silte) de aproximadamente 90%, conforme a amostra AM-17. Os Ecos III e IV, localizados nas porções mais rasasda margem continental das Shetland do Sul, demonstram valores médio-baixos de amplitude e se relacionam às amostras AM-01 e AM-04, ambas siltes-arenosos com conteúdo de areia de aproximadamente 35%.

Palavras-chave: Estreito de Bransfield, ecocaráteres, sísmica de alta resolução, análise sedimentar.