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Artigo Produção Nacional Revisado por pares

BIBTEX RIS

Structures developed by dissipation of dune and beach ridge deposits

1975; Elsevier BV; Volume: 2; Linguagem: Inglês

10.1016/s0341-8162(75)80008-7

1872-6887

João José Bigarella,

Coastal and Marine Dynamics

In Southern Brazil the sequence of sand ridges and coastal dunes underwent morphological, textural and structural changes during the Quaternary caused by climatic changes. Usually the upper two or more meters of the sandy sequence is apparently structureless, being the former original structures no longer present. The dissipation of the original deposits produced a new type of structure, here referred as "dissipation structure". This type of structure is seldom noticed. However, in some places they become visible due to impregnation with colloidal material, which follows structural lines. Characteristic are the wavy and lense-shaped pattern, contorted bedding, shearing and fault planes, scour- and fill structures, stratification, animal burrowing and root growing features. The trenches opened in the Lagoa dune field area and those in the Joaquina Hill provided the clue for the interpretation of the dissipation structures. The change of the original structures, as well as the impregnation of the sands with colloidal material are related to climatic changes which afforded the concentration of rainfall and modified the vegetation cover favouring erosion. The migration and enrichment with clay is not related to normal pedogenetic process, but is connected with flash flow episodes bringing colloidal material from the hill slopes. Besides the dissipation action by water, the dunes were also submitted to pedogenetic processes forming soil horizons. In consequence of heavy rainfall the dunes were subjected to complex slidding process which originated the dissipation structures. Cross-bedded dune sands alternate with subaqueous and subaereal sandy deposits, indicating the recurrence of dissipation episodes in time. Great amount of colluvium material has been introduced in the dune field area by mud and sand flows originated during dryer climatic phases with concentrated rainfall. Humate compounds derived from the organic soil or from the decay of plant debris migrate downward through the sand profile into the water table. The humate material tends to concentrate firstly in the shearing planes and sedimentary structures of the dissipated beds, making them easily visible by a blackish staining. By the action of concentrated rainfall, the original sand dune body dissipates, being the eolian sands spread all around as a blanket decreasing in thickness away from the ridge. A sandy ramp is formed by sand flows and the coalescence of many small alluvial fans. In Südbrasilien unterlag die Folge der Strandwälle und Küstendünen während des Quartärs morphologischen, texturellen und strukturellen Veränderungen, die durch Klimawechsel bedingt waren. In den oberen zwei oder mehr Metern ist die ursprüngliche Struktur in den sandigen Sedimenten nicht mehr vorhanden; sie sind gewöhnlich auffallend strukturlos. Die Zerstörung und Wiederablagerung der ursprünglichen Sedimente bedingte einen neuen Strukturtyp, der hier als Dissipationsstruktur bezeichnet werden soll. Dieser Strukturtyp ist selten beobachtet worden. Jedoch wird er in manchen Lokalitäten sichtbar durch die Imprägnation mit kolloidalem Material, die strukturellen Linien folgt. Charakteristisch sind ein welliges und linsenförmiges Muster, Schichtverbiegungen, Scher- und Bruchflächen, Ausräum- und Auffüllstrukturen, Schichtung, Tier- und Wurzelgänge. Die im Dünenfeld von Lagoa angelegten Gräben sowie jene am Joaquina Hill führten zur Klärung der Interpretation der Dissipationsstrukturen. Die Veränderung der ursprünglichen Strukturen sowie die Imprägnation der Sande mit kolloidalem Material sind mit Klimawechseln verknüpft, die Niederschlagskonzentration erforderten und die Vegetationsdecke so veränderten, daß Abtragung begünstigt wurde. Die Wanderung und Anreicherung von Ton ist nicht den normalen pedogenen Prozessen, sondern ist an Episoden mit Oberflächenabfluß geknüpft, die kolloidales Material von den Hügeln herabspülen. Neben der Ausbreitungswirkung des Wassers unterlagen die Dünen auch pedogenen Prozessen, wodurch Bodenhorizonte gebildet wurden. Im Gefolge der heftigen Regenfälle unterlagen die Dünen komplexen Rutschungsvorgängen, die zu der Dissipationsstruktur führten. Kreuzgeschichtete Dünensande alternieren mit subaquatischen und subaerischen Sedimentkörpern, wodurch das mehrfache Wiederkehren von Dissipationsprozessen angezeigt wird. Große Mengen an kolluvialem Material wurde durch Schlamm- und Sandströme in trockenere Klimaphasen mit konzentriertem Niederschlag in die Dünengebiete gebracht. Humusstoffe aus dem Oberboden oder aus dem Abbau von pflanzlichen Abfällen wandern durch den Sandkörper bis zum Grundwasser. Die Humusstoffe werden zunächst in den Scherflächen und Sedimentsstrukturen konzentriert, wodurch diese leicht sichtbar werden. Durch die Wirkung der konzentrierten Niederschläge wird der ursprüngliche sandige Dünenkörper ausgebreitet, und zwar in Form einer Sanddecke, die sich mit abnehmender Mächtigkeit von den Dünenkörpern in alle Richtungen ausfächert. Es bildet sich eine Sandrampe durch Sandströme und das Miteinanderverwachsen vieler kleiner Schwemmfächer. A sequência de restingas e dunas costeiras do Brasil meridional sofreu importantes modificações morfológicas, texturais e estruturais, causadas pelas mudanças climáticas do Quaternário. Geralmente, os dois ou mais metros superiores da sequência arenosa apresentam- se aparentemente sem estrutura. Nesta parte, as estruturas originais não existem mais. O processo de dissipação das dunas produziu um novo tipo de estrutura aqui referido como "estrutura de dissipaçao". Entretanto, este tipo de estrutura é raramente percebido. Em alguns lugares é visivel devido à impregnação com material coloidal, que acompanha as linhas estruturais. Características são as seguintes estruturas: padrão ondulante e lenticular, camadas contorcidas, planos de falha e cizalhamento, estruturas de corte e preenchimento, estratificação, perturbações pelo crescimento de raizes e atividade de animais perfuradores. As trincheiras abertas no campo de dunas da Lagoa e no Morro da Joaquina forneceram a chave para interpretação das estruturas de dissipação. As modificações das estruturas originais, bem como a impregnação das areias com material coloidal sao relacionadas às mudanças climáticas, que afetaram a distribuição das chuvas (chuvas concentradas) e modificaram o revestimento floristico, de sorte a favorecer a erosao. A migraçao e o enriquecimento em argila nao sao relacionados com os processos pedogênicos normais, mas sao resultantes de episódios torrenciais com enchurradas, que trazem material coloidal das vertentes. Além da ação de dissipação pela água, as dunas sofreram também a actuação de processos pedogenéticos, que deram origem aos horizontes de solo. Em consequência das chuvas concentradas, as dunas foram submetidas a complexos processos de escorregamento, que originaram as estruturas de dissipaçao. Areias de duna com estratificação cruzada alternam- se com depósitos arenosos subaquáticos e subaéreos, indicando a recorrência no tempo dos episódios de dissipação. Grande quantidade de material coluvial foi introduzido no campo de duna pelas corridas de lama e areia originadas nas épocas mais secas e com chuvas concentradas. Compostos de humatos derivados do solo orgânico ou da decomposição dos detritos vegetais migram no perfil arenoso em direção ao lençol freático. Os humatos tendem a se concentrar primeiramente nos planos de cizalhamento e nas estruturas sedimentares das camadas dissipadas, facilitando sua identificação pela coloração escura. Pela ação das chuvas concentradas, as estruturas originais das dunas dissipam-se. As areias eólicas sao espalhadas ao redor e formam um manto que diminui de espessura à medida que se afasta da duna original. Uma rampa de areia á formada pelas corridas de areia e pela coalescença de numerosos pequenos leques aluviais.