INVESTIGATION OF THE INTERNAL STRUCTURE AND EVOLUTION OF THE HOLOCENE BARRIER OF MARICÁ (RIO DE JANEIRO, BRAZIL)

Abstract

ABSTRACT. The objective of this study is the identification of the internal structure of the Holocene barrier of the Maricá coastal plain (Rio de Janeiro, Brazil) for the understanding of the evolution of this coast. The regional geomorphology is characterized by the large Maricá lagoon and by two sandy barriers which confines a series of small near-dry lagoons. Geophysical data obtained from ground-penetrating radar (GPR) images, with 400 and 200 MHz shielded antennae and borehole samples, both reaching down to about 10 meters in depth, provided information about the sedimentary architecture and geological and oceanographical processes responsible for the evolution of this area in the Holocene. The results show that the barrier internal structure is formed by a set of strata presenting different geometries, dip directions and organization, relative to the following depositional environments: dunes, washover fans, beach and tidal channels. It was possible to determine the importance of the sea level changes, longshore currents and overwash processes for the barrier development. Strong reflectors representing eolian strata dipping towards the continent point out to a phase of barrier retrogradation; afterwards, a succession of very well preserved beach paleoscarps, located south of the previous barrier, shows a phase of barrier progradation. Such evidences indicate that the barrier evolved according to the Holocene sea level fluctuations recognized for the Brazilian coast.

Keywords: ground-penetrating radar, barrier-lagoon system, Holocene, Maricá coast.

RESUMO. O presente estudo objetivou identificar a estrutura interna da barreira holocênica buscando compreender a evolução da planície costeira de Maricá (Rio de Janeiro). A geomorfologia regional é caracterizada pela Lagoa de Maricá e duas barreiras arenosas, separadas por pequenas lagunas colmatadas. Dados geofísicos obtidos com um georadar, com antenas de 400 e 200 MHz, e amostras de sondagem geológica, ambos até a profundidade média de 10 metros, forneceram informações sobre a arquitetura sedimentar e os processos geológicos e oceanográficos responsáveis pela evolução desta área no Holoceno. Os resultados mostram que a estrutura interna da barreira é formada por um conjunto de estratos de diferentes geometrias, direções de mergulho e modos de organização relacionados aos seguintes ambientes deposicionais: dunas, leques de arrombamento, praias e canais de maré. Essas características permitiram o entendimento da dinâmica costeira responsável pelo desenvolvimento da barreira, com destaque para as variações do nível do mar, correntes de deriva litorânea e mecanismos de sobrelavagem. Refletores marcantes representando estratos eólicos inclinados para o continente indicam uma fase de retrogradação da barreira; a esse episódio se seguiu um período marcado por sucessivas paleoescarpas de tempestade, localizadas mais ao sul, indicando uma fase de progradação. Essas evidências mostram que a barreira evoluiu de acordo com as fases de transgressão e regressão marinha do Holoceno reconhecidas para o litoral brasileiro.

Palavras-chave: georadar, sistema barreira-laguna, Holoceno, litoral de Maricá.