High-Frequency Sequences in the Quaternary of Pelotas Basin (coastal plain): a record of degradational stacking as a function of longer-term base-level fall

Abstract

The aim of this work was to analyze the sedimentary record of the coastal plain of Pelotas Basin, placing it in the context of temporal and spatial scales, and proposing a stratigraphic hierarchical framework. The coastal plain, located in southern Brazil and in northern Uruguay, is mainly formed by four Quaternary barrier-lagoon systems. Three of these systems were studied through the integration of surface and subsurface data (geomorphological and topographical mapping, outcrops description, geoprocessing, dating and Ground Penetrating Radar — GPR — records) and interpreted as the preserved, onshore portion of depositional sequences mainly controlled by glacioeustatic cycles of about 100 kyr. The stacking pattern comprising these sequences is progradational with seaward downsteping (highest sea-levels measured: 9.5, 8 and 3 m, respectively), comprehending a degradational sequence set, or the regressive/ falling stage systems tract of a higher order depositional sequence identified in seismic sections, with about 0.5 Ma. The youngest sequence has diachronous systems tracts — while some sectors have already transitioned from the transgressive to the highstand/falling stage systems tract, others are still under a transgressive context. It indicates that, in this time and scale, the sea level is not the main control of coastal evolution, and autogenic factors are fundamental in the run of geological record.

O objetivo deste trabalho foi analisar o registro sedimentar da Bacia de Pelotas, contextualizando-o em escalas temporais e espaciais e propondo um arcabouço estratigráfico hierarquizado. A planície costeira, localizada no Sul do Brasil e Norte do Uruguai, é principalmente formada por quatro sistemas deposicionais do tipo laguna-barreira. Os três sistemas mais jovens foram estudados por meio da integração de dados de superfície e de subsuperfície (mapeamento geomorfológico e topográ- fico, descrição de afloramentos, geoprocessamento, datações e registros de georradar) e interpretados como a porção costeira, preservada, de sequências deposicionais controladas principalmente por ciclos glacioeustáticos da ordem de 100 ka. O padrão de empilhamento das três sequências, em conjunto, é progradacional com altitudes mais baixas no sentido do oceano (máximos níveis do mar medidos: 9,5, 8 e 3 m, respectivamente), correspondendo a um conjunto de sequências degradacionais, ou ao trato de sistemas regressivos/nível em queda de uma sequência de maior ordem, identificada em seções sísmicas, com aproximadamente 0,5 Ma. A sequência mais jovem possui tratos de sistemas diácronos — enquanto alguns setores já possuem o registro do trato de sistemas de nível alto/em queda, outros ainda se encontram em contexto transgressivo. Isso indica que nesse tempo e escala o nível do mar não representa o principal controle da evolução costeira, e fatores autogênicos são fundamentais no desenvolvimento do registro geológico.