Autores

Firmino, I.G. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ) ; Biffi, V.H.R. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ)

Resumo

O presente artigo faz uma análise geral dos tipos de vales de 16 tributários diretos do rio Tibagi (PR), como forma de identificar vales em “V” fechado com valores morfométricos <1, baseados no índice razão largura/profundidade do vale (Vf). Tais valores são indicativos de soerguimento tectônico para a área em questão. No geral, a proporção de vales em “V” fechado foram de 1 para cada 2 vales analisados, corroborando em um potencial soerguimento para toda a porção média desta bacia.

Palavras chaves

Soerguimento tectônico; Rio Tibagi; Índices morfométricos

Introdução

A porção média da bacia do rio Tibagi (PR) está localizada na região Centro- Oriental do Paraná e engloba, mais precisamente, a área territorial dos municípios de Tibagi (PR) e Telêmaco Borba (PR). Em seu contexto geológico, esta área se encontram por sobre a borda planáltica da periferia da bacia sedimentar do Paraná, que se caracteriza por ser uma bacia de rochas fanerozóicas, intracratônica, desenvolvida sobre crosta continental (ZALÁN et al, 1990). A bacia sedimentar do Paraná se formou a partir de três grandes eventos de origem tectônica, sendo que dois eventos extensivos de subsidência, um no Ordovinciano e outro no Carbonífero, permitiram a deposição de sedimentos na bacia, enquanto o terceiro evento resultou no extenso processo de derrames de basalto (OLIVEIRA e ANDRADE, 2014). O substrato geológico desta área compõe as rochas das Formações Furnas (arenitos) e Ponta Grossa (pelitos), ambas do Grupo Paraná, localizadas mais próximas da borda da bacia, na parte sudeste, e as rochas do Grupo Itararé indiviso (pelitos e psamitos), mais adentro da bacia, na parte noroeste (MINEROPAR, 2006). A área também comporta diversas estruturas rúpteis, em sua maioria diques de diabásio associados à Formação Serra Geral (Mesozóico) que preenchem antigas falhas normais e extensionais, herdadas do embasamento e denominadas de zona de falha Curitiba-Maringá (ZALÁN et al, 1990). Estas estruturas orientam as redes de drenagem e a disposição das extensões dos platôs além de outras formas de relevo em toda a área de pesquisa. Esta porção territorial compreende também a região geográfica do eixo do Arco de Ponta Grossa. O arco de Ponta Grossa corresponde a uma megaestrutura tectônica de soerguimento cujo eixo orienta-se para NW e mergulha para o interior da Bacia do Paraná. Zalán et al (1990) relaciona a origem do arco de Ponta Grossa à zona de falha Curitiba – Maringá, soerguida por um extenso domo durante o Triássico-Jurássico, posteriormente sobrepostos por lavas efusivas que preservaram sua forma, e movimentos de soerguimento no Neocretáceo, dando a forma atual ao arco. No período Jurássico, este foi o epicentro de uma das maiores atividades Vulcano-fissurais da América do Sul (STRUGALE et al, 2007), e atualmente se constitui em uma área estabilizada. Entretanto, existem hipóteses que sugerem que a área ainda se encontra tectonicamente ativa (ZALÁN et al, 1990), baseada em registros de atividades sísmicas e formas de relevo anômalas. Como subsídio para verificar taxas de soerguimento crustal para a área em questão, foi proposta a aplicação do índice razão largura/profundidade do vale (Vf) para 16 tributários diretos do rio Tibagi, que tem como objetivo identificar vales em “V” fechado que possam estar relacionados a este processo. Estes 16 tributários tem extensões médias entre 7 e 30km e se caracterizam por serem rios encaixados, com forte controle estrutural em quase todos os seus percursos (MELO et al, 2007). O índice Vf (Valley Floor ou razão largura/profundidade do vale) tem por objetivo distinguir, de forma quantitativa, a morfologia de vales em “V”, caracterizado por serem vales estreitos, e a morfologia de vales em “U”, por serem vales mais largos. Anteriormente aplicado por Bull e McFadden (1977) e El Hamdouni et al (2008), o índice Vf se baseia na Teoria Geral de Sistemas formulada por Davis (1899) e depois reformulada por Penck (1924) e King (1953), que trata da evolução geral do relevo. De acordo com o Sistema Geral proposto por Penk (1924) a evolução de vales com morfologia em “V” está relacionada por intensa incisão fluvial e elevada taxa de soerguimento crustal, enquanto a evolução de vales em “U” aberto, está relacionada ao predomínio de denudação causado por desagregação mecânica e reduzida taxa de soerguimento.

Material e métodos

índice Vf é calculado pela razão entre duas vezes a largura do fundo do vale (Vfw) e a soma das elevações da vertente direita (Eld) e da vertente esquerda (Erd) do vale, ambos, subtraídos pelo valor da média de elevação do fundo do vale (Esc), como pode ser observado na seguinte equação: Vf=2Vfw/[(Eld-Esc)+(Erd-Esc)] Eq. 1 Na literatura, os valores altos de Vf estão geralmente associados a vales com morfologia em “U”, enquanto que os valores baixos correspondem a vales com morfologia em “V”, indicando processos de incisão comumente associados a soerguimentos tectônicos. De acordo com Silva et al (2003), valores de Vf < 1 são indicativos de áreas em soerguimento recente. Tais valores também devem levar em consideração a resistência litológica do substrato e o tipo de clima predominante da região, que são fatores determinantes no modelado do relevo. Além do vetor taxa de soerguimento atuando sobre o relevo somado ao fator resistência litológica, os diferentes tipos de climas atuam de diferentes formas, e suas oscilações ocorridas ao longo do quaternário são registros morfológicos que podem ser observados nas vertentes dos vales, como descritos pelo modelo evolutivo de Bigarella et al (1965). Os dados utilizados para a aplicação do índice Vf foram obtidos por meio do MDE-SRTM (~30m) trabalhado na interface do software Global Mapper 15. Por meio deste software, foram extraídos as redes de drenagem e os limites das bacias hidrográficas. Em segunda instância, foram gerados diversos transectos perpendiculares ao alinhamento dos rios para cada bacia, separados, em média, por cada 1km. Por meio destes transectos, puderam ser visualizados os perfis transversais dos vales fluviais com elevado exagero vertical, onde foram medidas a largura dos fundos dos vales e a altura das vertentes esquerda e direita para cada transecto. Os resultados foram plotados no software Excel 2010, onde foram feitos os cálculos para se obter o índice Vf. Também foi feito um cálculo de média dos resultados para cada rio e para cada formação rochosa, como modo de generalizar a análise.

Resultado e discussão

A localização dos 16 rios estudados, a área de ocorrência das unidades geológicas e os resultados obtidos pela aplicação do índice razão largura/profundidade do vale (Vf) podem ser visualizados nas Figuras 1 e 2. Os resultados do índice Vf foram separados em 3 classes, sendo considerados aqueles entre 0 e 1 como vales em “V” fechado, como sendo ocasionados por potencial soerguimento tectônico, entre 1 e 2 como vales em “V” aberto, podendo terem sido causados por soerguimento tectônico menos recente ou processos inativos e entre 2 e 4,2 como vales em “U”, sem nenhuma causa tectônica aparente, podendo terem sido trabalhados principalmente por processos exógenos. Ao todo, os resultados variaram de 0,313714563 (no rio Santa Rosa) para vales em “V” fechado, e 4,135379593 (rio Quebra Pernas) para vales em “U”. A respeito das médias dos valores obtidos para cada rio, o arroio Uvaranal (Grupo Itararé) foi o que apresentou os menores índices, com uma média de 0,768050099, seguido pelo rio da Conceição (Grupo Itararé; 0,968108228) e pelo arroio do Palmito (Grupo Itararé, Formações Ponta Grossa e Furnas; 0,973312726). Aqueles que apresentaram os maiores valores foram o rio Quebra Pernas (Grupo Itararé; 1,52086306), arroio São Domingos (Formação Ponta Grossa; 1,342714901) e ribeirão Lajeadinho (Formação Furnas; 1,302167142). A relação de vales em “V” fechado foi de quase 1 para cada 2 vales, o que representa uma grande proporção. Tanto o mapa da figura 1 quanto os resultados por substrato geológico (Figura 2) mostram uma proporção maior destes vales principalmente nos rios da Formação Furnas, onde a média geral foi próxima a 0,1. Isto ocorre por conta da resistência litológica deste arenito em resposta a soma de um eventual processo de soerguimento e à intensa erosão dos rios. Esta área também engloba o reverso da escarpa da Serra de São Luiz do Purunã, que por consequência, possui um decaimento topográfico maior em relação às outras unidades geológicas, proporcionando trechos fluviais com declividades maiores. O equilíbrio entre vales em “V” fechado e aberto pode ser observado para os rios das outras duas unidades geológicas, mostrando que o processo ainda é ativo, mas menos intenso. De modo geral, os valores foram bem baixos, o que representa um potencial soerguimento para toda a área em questão. Este pode estar sendo ocasionado por um processo de epirogênese ou como forma de equilíbrio isostático entre o centro e a borda da bacia sedimentar, principalmente para a área da reentrância do eixo do Arco de Ponta Grossa, que se constitui em uma zona de fraqueza dissipadora destes esforços. A ocorrência de sismos pode ser explicada pela alta incidência de estruturas rúpteis que subdividem blocos estruturais que se movem de forma independente.

Figura 1

Localização da área de estudo, substrato geológico e tipos de vales fluviais identificados pelo índice Vf ao longo dos rios estudados.

Figura 2

Média dos resultados do índice Vf obtido para cada rio analisado e para cada unidade geológica

Considerações Finais

O índice razão largura/profundidade do vale (Vf) se mostrou em um método rápido e de baixo custo para identificação de vales em “V”. Os resultados obtidos sugerem um processo de soerguimento para toda a área em questão, onde metade dos valores estão relacionados a vales em “V” fechado, o que representa uma grande proporção. Este processo provavelmente tem sido mais intenso para a área do eixo do Arco de Ponta Grossa, que se constitui em uma zona de fraqueza fraturada dissipadora dos esforços causados pelo soerguimento.

Agradecimentos

À CAPES e ao Cnpq pela concessão de bolsas

Referências

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