Autores
Herrera, I.L.I.E. (UNIR) ; Silva Filho, E.P. (UNIR) ; Iza, E.R.H.F. (UNB) ; Horbe, A.M.C. (UNB)
Resumo
A cartografia geomorfológica no oeste da Amazônia é limitada a poucos trabalhos de escala regional. As crostas lateríticas têm papel decisivo no modelamento do relevo, entretanto são pouco estudadas e subestimadas quando correlacionadas à geomorfologia. A utilização de gamaespectrometria integrada à altimetria contribuiu no entendimento das respostas gamaespectrométricas relacionadas às crostas lateríticas. Os resultados destacaram dois padrões de respostas. O primeiro constituído por valores altos de eTh e baixos de K e eU associados a crostas derivadas de granitoides. O segundo representado por baixos valores de eTh, K e eU e relacionados a crostas derivadas de rochas máficas-ultramáficas e/ou supracrustais. Os resultados propiciaram a identificação de novas áreas localizadas na margem esquerda do rio Madeira permitindo a ampliação da atual cartografia geomorfológica.
Palavras chaves
relevo; laterito; Rondônia
Introdução
A cartografia geomorfológica na porção oeste da Amazônia é limitada a poucos trabalhos de escala regional (Melo et al. 1978, Planafloro, 2002 e IBGE 2013). Em todos os mapas geomorfológicos as áreas de ocorrência de crostas lateríticas são subestimadas, apesar da ampla ocorrência na região amazônica (COSTA, 1991 e COSTA, 2007). As crostas contribuem na conservação das antigas superfícies de erosão, resultando em superfícies aplanadas, sendo, portanto, decisivas no modelamento do relevo. As suas características físicas favorecem o escoamento superficial, impedem a infiltração, reduzem a erosão mecânica e criam uma paisagem de superfícies aplanadas, seguidas de vertentes côncavas (PENTEADO, 1978). O processo de lateritização é de interesse da geomorfologia (evolução do relevo), da geologia (recursos minerais), da pedologia (aproveitamento agrícola dos solos) (BIGARELLA et al. 1996), e da engenharia (construção civil e estradas) (NASCIMENTO, 2011 e COUTO, 2009). Diversos autores evidenciam a importância e correlação das crostas com a formação do relevo residual, sua associação com platôs, e sua importância em estudos paleogeomorfológicos, paleoclimáticos e pedogenéticos (PENTEADO, 1978; BÜDEL, 1982; BIGARELLA et al., 1996 e TAYLOR e EGGLETON, 2001; entre outros). A aerogamaespectrometria mede a concentração de potássio (K) e séries de radioisótopos de urânio (eU) e tório (eTh) em rochas e solos com profundidades de até 45 cm (GREGORY e HORWOOD, 1961; DICKSON e SCOTT, 1997) apesar disso, é uma ferramenta pouco utilizada no mapeamento do regolito (DUVAL, 1990; WILFORD et al., 1997; DICKSON e SCOTT, 1997; CARRINO et al., 2011; WILFORD, 2012; DENT et al., 2013 e IZA et al., 2016). Wilford et al. (1997) destacam que a gamaespectrometria é relativamente bem entendida quando relacionada as rochas, mas a resposta e distribuição dos radioelementos nos regolitos é bem menos conhecida. A intensidade dos raios gama emitidos pela superfície depende da composição mineral, natureza e tipo de intemperismo, heterogeneidade geológica, distribuição de solos alóctones ou autóctones, assim como da cobertura vegetal, umidade, etc. (WILFORD, et al., 1997; MINTY, 1997; DICKSON e SCOTT, 1997). O potássio é o radioisótopo mais abundante da crosta terrestre, ocorre em concentrações de 2,4%, o urânio tem concentrações médias de 3 ppm e o Th, 12 ppm. Em geral estão presentes em grandes quantidades em rochas félsicas, em baixa quantidade em rochas máficas, e quantidades variáveis nas rochas metamórficas e sedimentares (DICKSON e SCOTT, 1997 e MINTY, 1997). Durante o intemperismo, os radioelementos são redistribuídos devido à reorganização geoquímica e podem ser lixiviados, acumulados residualmente e/ou formarem minerais estáveis ao intemperismo. Dickson e Scott (1997) e Dauth, (1997) sugerem que áreas com crostas lateríticas tendem a ter baixo conteúdo de K e alto Th e U, contudo o U tem comumente menores valores quando comparado ao Th. Este trabalho tem o objetivo de compreender os padrões gamaespectrométricos das crostas localizadas em uma área na porção norte de Rondônia, (Figura 1). Os resultados contribuirão na identificação das áreas de crostas lateríticas e seus produtos de desmantelamento, e serão úteis na delimitação de novas áreas relacionadas a depósitos residuais associados a processos pedogenéticos. Assim, a utilização de dados multi-fontes (gamaespectrometria e relevo) pode contribuir significativamente na cartografia geomorfológica e geológica.
Material e métodos
O desenvolvimento do trabalho constou na integração das bases geomorfológicas existentes com a altimetria e a gamaespectrometria. Os dados altimétricos utilizados foram os do Shuttle Radar Topography Mission (SRTM), com resolução espacial de 90 m, que contribuíram sobremaneira para a interpretação final dos dados. Utilizaram-se como base de dados geomorfológicos os resultados obtidos por Melo et al. (1978), Planafloro (2002), IBGE (2013) que constituem os principais trabalhos desenvolvidos na área. Em todos os casos, as escalas cartográficas dos mapas finais foram de 1:1.000.000, apesar dos trabalhos de campo terem sido executados na escala de 1:250.000. No intuito de apoiar as interpretações gamaespectrométricas utilizou-se como base o trabalho de Herrera et al. (2016) que constou na integração de imagens SRTM, mapas geomorfológicos e geológicos para identificar áreas com crostas lateríticas e suas feições geomorfológicas associadas. Os resultados obtidos pelos referidos autores foram utilizados para a verificação dos padrões de respostas gamaespectrométricas. Os dados gamaespectrométricos foram obtidos pela FUGRO AIRBORNE SURVEYS para a Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais/CPRM através do projeto denominado de “Rondônia Central – RO”. O processamento dos dados foi desenvolvido no escritório da LASA Prospecções S.A. no Rio de Janeiro e envolveu a aplicação das rotinas do sistema Oasis Montaj, versão 8.5. Para tanto, foram utilizados interpoladores de curvatura mínima com grids de células de 125 m. Os principais produtos gerados a partir da interpolação foram: as imagens individuais dos canais do eU, eTh, K e a razão eTh/K, além da composição ternária eU, eTh e K. Em seguida foram sobrepostos diversos produtos gamaespectrométricos às imagens SRTM, além dos resultados obtidos por Herrera et al. (2016). Entre esses produtos destacam-se os mapas ternários K, eTh, e eU, (RGB) e eTh/K, SRTM, eTh, (RGB), utilizados com o intuito de avaliar os padrões de respostas gamaespectrométricas das áreas mapeadas como crosta laterítica. As avaliações permitiram evidenciar as áreas com crostas associadas não apenas a platôs, mas também associadas a relevo pouco expressivo (rebaixado, suavemente ondulado). O mapa final constou na integração das áreas mapeadas por Herrera et al. (2016), associadas a platôs, e as novas áreas definidas com padrão gamaespectrométrico favorável para a ocorrência de crostas lateríticas (ausência de platôs), enfatizando aquelas localizadas na margem esquerda do rio Madeira.
Resultado e discussão
De acordo com Melo et al. (1978) a área de trabalho está localizada na
unidade morfoestrutural planalto rebaixado da Amazônia (ocidental).
Constitui-se em uma área aplanada, conservada, possuindo setores com
dissecação suave a muito suave originando interflúvios tabulares. No
mapeamento desenvolvido pelo Planafloro (2002), destacam-se as unidades
geomorfológicas: planícies aluviais e depressões constituídas por terraços,
planícies inundáveis, associadas aos principais rios da área. A principal
característica da área é o arrasamento generalizado com altitudes menores
que 120 m, com exposição esporádica das rochas do embasamento, representado
na unidade D2212. Segundo o IBGE (2013), são identificados três domínios
morfoestruturais na área: A) depósitos sedimentares quaternários
representados pela Planície Amazônica; B) crátons neoproterozoicos
representados pelo Planalto Residual do Madeira – Ji-Paraná e pela Depressão
do Madeira – Ji-Paraná; C) bacias e coberturas sedimentares fanerozoicas
representadas pela Depressão de Ituxi – Jari e Depressão de Porto Velho,
onde destaca-se o modelado de dissecação homogênea com feições de topo
tabulares e densidade de drenagem baixa (262Dt33). Esta última apresenta
maior sobreposição com as crostas identificadas por Herrera et al. (2016).
Os trabalhos supracitados subestimam a cartografia das unidades relacionadas
a feições de topo plano associadas à ocorrência de crostas, ou das unidades
relacionadas a depósitos residuais associados a processos pedogenéticos que
constituem formas de relevo de topos tabulares conformando rampas suavemente
inclinadas esculpidas em crostas ferruginosas.
Os resultados obtidos por Herrera et al. (2016) destacaram diversas áreas
para a ocorrência de crostas associadas a platôs e preferencialmente
situadas em dois intervalos altimétricos: 120 e 150 m; e entre 180 e 204 m.
Apesar do evidente incremento observado na cartografia geomorfológica a
metodologia não identificou todas as formas de ocorrências das crostas
lateríticas da área (áreas de relevo pouco expressivo, suavemente ondulado).
A gamaespectrometria mostrou-se útil na delimitação de áreas não associadas
a platôs e localizadas em altitudes abaixo de 120 m (margem esquerda do rio
Madeira). A análise da razão eTh/K e dos canais individuais do K, eTh e eU
permitiu delimitar os intervalos gamaespectrométricos associados às crostas
lateríticas. Na área de estudo, a razão eTh/K nas crostas variam entre 30 a
1200, os de eTh entre 30 e 126 ppm, enquanto os de K entre 0 e 5,5%,
entretanto, nas áreas onde ocorrem crostas os valores de K são sempre
próximos a zero. No caso do eU, os valores variam entre 0 e 19 ppm e não
mostram correlação direta com as crostas.
Os altos valores de eTh, associados a baixos de K e eU ocorrem com cores
verdes claras no ternário K, eTh, U (RGB) e estão associados às crostas.
Esse padrão é nítido no oeste e norte da área e está associado a platôs (120
a 150 m) destacados sobre uma planície (<120 m) com tons verdes escuros a
pretos (Figuras 1 e 4). Notadamente no centro-norte, sudoeste e sudeste da
área há algumas ocorrências com tons escuros (preto/marrom escuro)
associadas também a platôs. Esses padrões gamaespectrométricos e alto relevo
associado são altamente correlacionáveis com os resultados obtidos por
Herrera et al. (2016), ou seja, vinculados a crostas, (Figuras 1 e 4). Na
porção sudeste as crostas ocorrem entre 120 e 150 m e entre 180 e 204 m.
O mapa ternário eTh/K, SRTM e eTh, (RBG), Figura 2, mostra áreas com
tonalidades claras, indicando influência das três variáveis, ratificando
padrões gamaespectrométricos típicos de crostas, ou seja, alto eTh, altas
razões eTh/K e, neste caso, altos valores altimétricos. Entretanto, os
setores associados aos padrões gamaespectrométricos verdes claros,
vinculados, principalmente aos altos valores altimétricos representam áreas
onde a gamaespectrometria é distinta e vinculada a menores proporções de eTh
e eTh/K. Esses resultados ratificam os dados do ternário K, eTh e eU, (RGB)
e enfatizam dois padrões de respostas gamaespectrométricas para as crostas.
Estes resultados podem também ser observados nos perfis apresentados na
figura 2 (SRTM, eTh e eTh/K). Notadamente, os maiores valores
gamaespectrométricos absolutos não ocorrem nas maiores altitudes (NW da
área), em contrapartida nas maiores altitudes os valores
gamaespectrométricos estão dentro da média da área mas acima da média local,
evidenciando picos localizados associados a crostas (SE da área).
As diferentes respostas gamaespectrométricas estão relacionadas às
características da rocha-fonte e, consequentemente, aos aspectos
mineralógicos e químicos do regolito. As crostas localizadas na porção oeste
e norte estão relacionadas a rochas-fontes graníticas em grande parte
relacionadas à Suíte Intrusiva Santo Antônio e Suíte Intrusiva Serra da
Providência. Essa afirmação é corroborada pelos dados de campo, altos
valores de eTh e pelo mapa geológico de Quadros e Rizzotto (2007).
Entretanto, na porção centro-norte e sudeste da área os padrões
gamaespectrométricos mostram relativamente menores valores de eTh, assim
como de eU e K. Esse padrão é distinto daqueles apresentados nas demais
partes da área e podem estar relacionados a rochas do embasamento (máficas-
ultramáficas) ou mesmo supracrustais.
Esses resultados mostram que eventos intempéricos atuando sobre rochas
distintas, localizadas em cotas idênticas, geram produtos residuais
similares (crostas e seus produtos de desmantelamento), mas com padrões
gamaespectrométricos distintos. Na área, as crostas lateríticas têm
estruturas colunares verticais a subverticais com composição dominantemente
hematítica/goethítica e subordinadamente cauliníticas, com quartzo, além de
rara gibbsita e magnetita (figuras 3 e 4). A porção superior das crostas
colunares, pode apresentar textura nodular/pisolítica e estar recobertas por
horizonte desmantelado e/ou Latossolos, com presença de horizonte
concrecionário, em geral, com mais 40 cm de espessura.
A integração da gamaespectromeria e altimetria permitiu a ampliação do
conhecimento acerca do modo de ocorrência das crostas. A figura 4 mostra as
áreas de crostas identificadas por Herrera et al. (2016), em grande parte
localizadas entre 120 e 150 m e entre 180 e 204 m e relacionadas a domínios
geomorfológicos com presença de tors e hillocks residuais, representando
assim platôs lateríticos, com diferenças de cotas de até 30 m.
Herrera et al. (2016) discutem, entre outros resultados, a limitação em
identificar crostas associadas a platôs na margem esquerda do rio Madeira.
Nesta região os desníveis são menores que 10 m e por este motivo são pouco
evidentes nas imagens altimétricas. Os resultados gamaespectrométricos
apresentados mostram áreas na margem esquerda (setas amarelas, figura 2) com
padrões similares (verde claro na figura 1 e branco na figura 2) às crostas
adjacentes à margem direita, apesar da ausência de platôs. Desse modo, a
gamaespectrometria além de ratificar os atuais mapas existentes, contribui
na ampliação da cartografia das crostas e, consequentemente, na cartografia
geomorfológica e geológica. Estas respostas são, em parte, distintas
daquelas observadas por Carrino et al. (2011) que observaram fortes relações
positivas entre o alto relevo e os altos valores de eTh e eTh/K com as
crostas.
A figura 4 mostra as áreas identificadas pelo trabalho de Herrera et al.
(2016) e as novas delimitadas por esta pesquisa na margem esquerda do rio
Madeira. A semelhança entre os padrões gamaespectrométricos relacionados às
crostas e as áreas cartografadas por Herrera et al. (2016), são notáveis e
enaltecem a eficiência do uso da gamaespectrometria nas áreas já
cartografadas e em novas áreas. As unidades geomorfológicas mapeadas por
trabalhos anteriores com maior associação com crostas identificadas neste
trabalho foram D2212 na margem direita e A211 na margem esquerda do rio
Madeira, (PLANAFLORO, 2002), e 262Dt33 (IBGE, 2013).
Mapa ternário com K, eTh, eU, nos canais RGB respectivamente.
Ternário eTh/K, SRTM e eTh (RGB). Perfil AA´, mostra os padrões de relevo, eTh/K e eTh e sua relação com as crostas.
A) Crosta localizada na porção oeste da área (afloramento 1, figura 4). B) Crosta localizada na porção sudeste da área (afloramento 2, figura 4).
Crostas com altitudes entre 120 e 150 m e entre 180 e 204 m. As áreas amarelas têm padrão gamaespectrométrico similar as crostas da margem direita.
Considerações Finais
Existe clara correlação entre os dois padrões de respostas gamaespectrométricas e a ocorrência de crostas. As crostas podem estar associadas a platôs, considerando que elas conformam a paisagem residual por serem mais resistentes ao intemperismo, ou podem ocorrer em relevos rebaixados. Assim, a gamaespectrometria mostrou-se útil no apoio a cartografia das crostas, especialmente quando integrada com a altimetria. Essa integração favorece avaliações das feições do relevo e, portanto, a cartografia geomorfológica. Desse modo sugere-se a revisão das áreas cartografadas pelo Planafloro (2002), em especial aquelas na margem esquerda do rio Madeira. A unidade “relevo plano e evidencias de superfícies com couraças ferruginosas-D2210” deve incluir as novas áreas identificadas com apoio de gamaespectrometria e trabalhos de campo. As áreas mapeadas pelo IBGE (2013), como 246Dc21 e 246Dc32 também devem ser revisadas. Neste caso, sugere-se a mudança do nome e da descrição da unidade para 246Dc11, “depósitos residuais associados a processos pedogenéticos que constituem formas de relevo de topos convexos conformando rampas suavemente inclinadas esculpidas em crostas lateríticas ferruginosas com altitudes de até 110 m”. Os padrões gamaespectrométricos das crostas localizadas na porção sudeste não evidenciam derivações a partir de rochas granitoides, assim, sugere-se estudos geológicos de detalhe com o intuito de definir com precisão as rochas-fontes.
Agradecimentos
Agradecemos a DIGEOF/CPRM pelo fornecimento dos dados aerogeofísicos. Agradecemos também a CAPES pela concessão da bolsa de mestrado ao primeiro autor do trabalho. E.P. Silva Filho e A.M.C. Horbe agradecem ao CNPq pela bolsa de produtividade em pesquisa.
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