Potencialidades em Inertes na Plataforma Continental Norte Portuguesa

Magalhães, F.; Dias, A.; Taborda, R. (1991) - Potencialidades em Inertes na Plataforma Continental Norte Portuguesa. Geonovas (ISSN: 0870-7375), nº especial 2 "Recursos Minerais Não Metálicos em Portugal", p.155-166, Lisboa, Portugal.

POTENCIALIDADES EM INERTES NA PLATAFORMA CONTINENTAL NORTE PORTUGUESA Fernando Magalhães*, Aurora Rodrigues**, J. Alveirinho Dias*** Resumo

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estudo de mais de 500 amostras de sedimentos não consolidados e a interpretação de algumas centenas de quilómetros de reflexão sísmica ligeira permitiu a avaliação das potencialidades em cascalhos e areias de parte da plataforma continental portuguesa a norte de Espinho. Na área estudada existem fundamentalmente dois depósitos de inertes, que abrangem uma área de 675 Kni2 , com reservas potenciais bastante significativas. Os referidos depósitos apresentam baixos conteúdos médios em partículas silto- argilosas (inferior a 2%) e em 2 carbonatos (geralmente inferior a 5%). Da área total anteriormente referida, 305 km são ocupados por depósitos cascalhentos, localizados a profundidades médias geralmente inferiores a 4Om; nestes, o conteúdo em materiais carbonatados é muito pequeno e as percentagens de silte e de argila são mínimas , ao passo que o conteúdo médio em cascalho pode atingir 58%. Também os depósitos de areia revelaram ser potencialmente interessantes, com teores em carbonatos e em materiais finos inferiores a 10%. Palavras-chave: Sedimentos, Reflexão sísmica, Cascalhos, Areias, Geologia Marinha

Abstract More than 500 unconsolidated sediment samples were analysed and some hundreds of kilometres of light seismic reflection were interpreted in arder to assess the sand and gravei potential of part of the portuguese conti2 nental shelf north of Espinho. Two main aggregate deposits can be found; with a surface of around 675 km ; their potential resources are very significative. The referred deposits present very little mud content (Iess than 2%) and a small carbonate content (generally less than 5%) . 45% of the above area is occupied by gravelly deposits, Iying at mean depths frequently lower than 40m; their content in carbonate materiais is very small (frequently, less than 5%) and the amount of mud is very little (in general, less than 1%), whereas the mean gravei content can be as high as 58%. Sandy deposits are also very interesting; both their carbonate and mud contents are less than 10%. Key-words: Sediments, Seismic reflection, Gravei, Sand, Marine Geology.

1. INTRODUÇÃO O forte crescimento industrial e urbano dos países mais desenvolvidos tem provocado uma progressiva escassez no abastecimento de cascalho e areia aos principais polos de desenvolvimento. O acréscimo da procura, a progressiva diminuição das reservas no continente, os conflitos de utilização dos terrenos susceptíveis de instalação rentável de areeiros, os impactes ambientais negativos frequentemente induzidos por estas explorações, o aumento dos conhecimentos sobre a cobertura sedimentar das plataformas continentais e a ampliação da eficácia das técnicas de dragagem tem levado a que a exploração de cascalhos e areias das plataformas continentais se tenha vindo progressivamente a generalizar a um número cada vez maior de países. Na realidade,

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MLMGUL - Bolseiro JNICT • R. da Escola Politécnica, 59· 1200 LISBOA. MLMGUL· Bolseira JNICT/FSE • R. da Escola Politécnica, 59·1200 LISBOA. Instituto Hidrográfico· R. das Trinas, 49· 1200 LISBOA.

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as reservas das plataformas em inertes, e sobretudo em areias, são enormes. Segundo Cruickshank (1974), os recursos em areias e cascalhos inventariados só na plataforma estado-unidense estimam-se em 1 4OOx1 09 toneladas . Há já bastante tempo que se iniciou a exploração de inertes em jazigos submarinos nas plataformas continentais de muitos países, tais como o Reino Unido, o Japão, a França, os Estados Unidos, a Noruega e a Holanda, e mesmo Portugal (Madeira e Açores). Actualmente, o primeiro produtor europeu de inertes submarinos é o Reino Unido, onde o sucesso destas explorações se tem afirmado de forma incontestável. Com efeito, em 1959, a extracção destes materiais cifrava-se em 3.9 milhões de toneladas, equivalente a 5.7% da produção total de cascalhos e areias nesse país (Augris e Cressard, 1984). No infcio dos anos 70 essa produção era já da ordem dos 13 milhões de toneladas/ano (Hill, 1974), representando 12% do total de cascalhos e areias explorados (Archer,1973). No início dos anos ao, a tonelagem de inertes extraídos dos fundos marinhos ascendia a 16.5 milhões, representando 19% da produção total (augris e Cressard, 1984). Existem mesmo firmas britânicas que, desde os anos 70, colocam à venda, na costa alemã do mar do Norte, inertes extrafdos de jazigos submarinos, cujos preços são concorrenciais com os cascalhos extrafdos do Reno ou do Wesser (Lüttig, 1973). O primeiro produtor mundial de inertes submarinos é o Japão, pafs no qual o crescimento da produção foi bà.stante rápido: de 13 milhões de toneladas extrafdas em 1968 (8% da produção total), esse quantitativo passou para 45 milhões de toneladas (12% da produção total) em 1971 e para 57 milhões de toneladas no início dos anos 80 (Augris e Cressard, 1984). Embora as explorações de inertes submarinos sejam actualmente prática corrente em quase todos os países industrializados, o peso que estas produções apresentam na totalidade do consumo é, ainda, pequeno. Por exemplo, em França, os 4.6 milhões de toneladas extrafdos em depósitos submarinos em 1982, representavam apenas 1.2 % da produção total de inertes desse país no referido ano (Augris e Cressard, 1984). Todavia, estas explorações não tradicionais têm forte tendência a aumentar, quer em número, quer em quantitativo produzido. Se bem que em Portugal continental ainda não se coloquem problemas graves de abastecimento do mercado em inertes, é de prever que tais problemas se venham a colocar num futuro relativamente próximo, à medida que os jazigos tradicionais se vão esgotando e a legislação de protecção do ambiente se vai tornando mais rigorosa. Nestas circunstâncias, estes depósitos submarinos, actualmente considerados, segundo a classificação de McKelvey (1968), como recursos subeconómicos (sub ou paramarginais), serão objecto de exploração crescente. Daf a importância do conhecimento das potencialidades em inertes submarinos em Portugal.

2.TRABALHOS ANTERIORES. OBJECTIVOS DO TRABALHO Uma primeira avaliação das potencialidades em cascalhos e areias da plataforma continental portuguesa foi efectuada por Dias er ai. (1980), autores estes que procederam também ao reconhecimento prévio de um desses depósitos localizado a SW de Peniche (Dias er ai., 1981) . Todavia, estes estudos tiveram como base uma malha de amostragem inadequada para estudos de pormenor. Os trabalhos efectuados no decurso de execução do programa SEPLAT, a decorrer no Instituto Hidrográfico, o qual tem como objectivo a cartografia dos sedimentos superficiais da plataforma continental, têm permitido a colheita de amostragem segundo uma malha apertada (1 milha quadrada), bem como a realização de vários milhares de quilómetros de reflexão sfsmica ligeira e de sonar de pesquisa lateral. O somatório dos dados assim obtidos permite, além do cumprimento dos objectivos principais do programa: efectuar uma avaliação bastante pormenorizada dos recursos da plataforma em inertes. Assim, a cartografia dos sedimentos superficiais permite a delimitação de zonas mais ricas em inertes susceptíveis de eventual exploração económica e, através da interpretação de perfis de reflexão sísmica ligeira e de sonar de pesquisa lateral, estudar a formação sedimentar recente não consolidada, nomeadamente no que se refere à sua espessura, ao tipo de substrato (rochoso ou sedimentar) e à origem do depósito, bem como efectuar uma primeira estimativa de reservas.

3.MÉTODOS UTILIZADOS As informações já existentes sobre a folha 1 da Carta dos Sedimentos Superficiais da Plataforma Continental (Espinho à Foz do Rio Minho), permitiram seleccionar uma área com elevado potencial em inertes eventualmente exploraveis, a qual está representada na fig. 1.

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AMOSTRAGEM DE SEDIMENTOS Na área estudada foram colhidas, entre 1986 e 1989, mais de meio milhar de amostras de sedimentos não consolidados (fig. 1), utilizando colhedores tipo "Van Veen", "Shipeck" e "Smith Mclntyre". As operações de colheita foram realizadas no decurso de cruzeiros promovidos pelo Instituto Hidrográfico a bordo, principalmente, dos navios oceanográficos ..Almeida Carvalho.., ..Andrómeda.. e ..Auriga.. , utilizando sistema de posicionamento de alta precisão (Trisponder) . O tratamento laboratorial das amostras foi realizado no laboratório de Sedimentologia do I. H., utilizando a metodologia af em uso, isto é: ataque com peróxido de hidrogénio para destruição da matéria orgânica, lavagem com água destilada para eliminar os sais dissolvidos e peneiração por via húmida, utilizando os crivos de 2 mm e 63 jl.m para obtenção das fracções cascalho (< 14», areia (44> a -14» e silto-argilosa (> 44». As fracções cascalho e areia foram peneiradas de em para obtenção de alfquotas destinadas a observação à lupa binocular. Nas fracções resultantes da peneiração do cascalho identificaram- se, separaram-se e pesaram-se os elementos terrfgenos e os bioclásticos. A integração destes valores permitiu determinar a composição do cascalho. A composição da areia foi determinada usando método análogo ao proposto por Shepard e Moore (1954) . A fracção areia de algumas amostras foi ainda analisada com o auxOio de um sedimentómetro de areias tipo Gibbs (1974) . A percentagem de carbonato de cálcio foi calculada a partir da medição gasométrica do dióxido de carbono libertado após a digestão de uma toma das amostras com ácido clorfdrico, segundo o método descrito por Hülseman (1966).

REFLEXÃO SíSMICA

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PERFIL OE

SISMICA

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Fig. 1- Mapa de amostragem e perfis sísmicos realizados. 157

Os perfis de reflexão sfsmica utilizados (fig. 1) foram obtidos com equipamento do tipo Sparker, utilizando p0tências máximas de 72 J e de 1000 J, no decurso do cruzeiro GEOMAR 3/88, promovido conjuntamente pelos projectos SMCOI (JNICT nº 87 429), DISEPLA (JNICT nº 87 259) e pelo Instituto Hidrográfico a bordo do N. O. «Almeida Carvalho». A discriminação dos registos mais úteis para o presente trabalho (72 J) é de cerca de 1.5 ms (tempo simples), o que permite um estudo muito pormenorizado da formação sfsmica mais recente e não consolidada, bem como das relações geométricas existentes entre esta e os reflectores mais antigos. A informação assim obtida permitiu, por um lado, a delimitação pormenorizada da zona de rocha, e, por outro, a elaboração de mapas interpretativos, nomeadamente mapas de isopacas da formação sfsmica mais recente.

4.DElIMITAÇÃO DE DEPÓSITOS DELlMITAÇAO SUPERFICIAL

Neste trabalho foi adoptada a classificação textural proposta por Nickless (1973), a qual compreende 13 classes e se baseia em diagrama triangular cujos polos são cascalho, areia e finos (silte + argila). É relevante referir que se utilizou 2 mm como limite dimensional superior da areia e não os 4 mm usados por Nickless. Neste sistema classificativo (fig. 2), o primeiro fndice que se toma em consideração é o teor em finos. Se o referido teor for superior a 40 %, o sedimento é considerado como não potencialmente explorável. Para percentagens inferiores a 40 %, o sedimento é classificado segundo a razão areia:cascalho. O valor desta razão permite definir quatro grupos de classes: areia (> 19:1), areia cascalhenta (19:1 a 3:1) , cascalho arenoso (3:1 a 1:1) e cascalho ( < 1:1). Cada um dos referidos grupos compreende, por sua vez, três termos diferenciados pelas designações muito lodoso (entre 20 e 40 % de finos), lodoso (entre 10 e 20 % de finos) ou sem designação especial, se o conteúdo em finos for inferior a 10 %.

FINOS (SILT+ARGILA)

I-Cascalho II-Cascalho lodoso III-Cascalho muito lodoso IV- Cascalho arenoso V-Cascalho arenoso lodoso VI-Cascalho arenoso muito lodoso VII-Are ia cascalhenta VIII-Areia cascalhenta lodosa IX-Areia cascalhenta muito lodosa X-Areia XI-Areia lodosa XII-Areia muito lodosa.

(XIII)

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Fig.2- Diagrama ilustrativo da categorias descritivas usadas na classificação areia e cascalho.

Os sedimentos com melhores caracterfsticas para eventual exploração de inertes são aqueles cujo conteúdo em finos é inferior a 10 %, o que corresponde às classes I, IV, VII e X de Nickless. Utilizando a metodologia acima descrita, foi efectuada a classificação da amostragem, tendo-se elaborado um mapa com a distribuição, na área considerada, dos depósitos enquadráveis nas diferentes classes de Nickless. A análise do respectivo mapa de distribuição (fig. 3) indica que existem na área estudada bons depósitos potencialmente exploráveis. 158

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Fig.3- Distribuição dos grupos de NICKLESS (1973).

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conteúdo em finos é uma limitação importante à exploração e aproveitamento dos inertes submarinos, nos quais deve ser o menor possível. Na área estudada existem extensas zonas em que o conteúdo em finos é inferior a 5% (fig. 4), o que aponta para a viabilidade da sua exploração. Se o conteúdo em carbonatos é superior a 30%, os inertes exploráveis são de baixa qualidade. Internacionalmente, consideram-se aceitáveis teores em carbonatos inferiores a 10%. Na área estudada existem extensas zonas em que o conteúdo em carbonatos é inferior a 5% da amostra (fig. 5).

DELIMITAÇÃO EM PROFUNDIDADE

A interpretação de perfis de reflexão sísmica ligeira contínua, a qual permitiu obter o mapa de isopacas representado na fig. 6, indica que nos depósitos de areia e cascalho existem espessuras de sedimentos que podem viabilizar a sua exploração. O conhecimento das espessuras de sedimentos pode conduzir a uma primeira estimativa das reservas potenciais desta área em inertes.

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