Anais: Geotecnologias e mapeamento geomorfológico
GEOMORFOMETRIA E INTENSIDADE TECTÔNICA NA PORÇÃO EMERSA DA BACIA PARAÍBA – NORDESTE DO BRASIL
AUTORES
Andrades Filho, C.O. (USP) ; Rossetti, D.F. (INPE)
RESUMO
Este estudo aplica índices morfométricos na avaliação da intensidade tectônica na
porção emersa da Bacia Sedimentar Paraíba a partir dos dados: rede de drenagem e
modelo digital de elevação. Os índices relação declividade-extensão (RDE), fator
assimétrico (Af), integral hipsométrica (Hi) e sinuosidade de frente de montanha
(Smf) possibilitaram distinguir diferentes intensidades de deformação. Destaca-se
a porção NE da área, onde é sugerido tectonismo mais intenso no Neógeno e
Quaternário.
PALAVRAS CHAVES
quaternário; deformações tectônicas; Formação Barreiras
ABSTRACT
This study applies morphometric indices in the evaluation of tectonic intensity in
the onshore portion of the Paraíba Sedimentary Basin using the following data:
drainage network and digital elevation model. The indices slope-length ratio (SL),
asymmetric factor (Af), hypsometric integral (Hi) and mountain-front sinuosity
(Smf) enabled us to distinguish different intensities of deformation. We highlight
the NE portion of the area, where more intense tectonism is suggested in Neogene-
Quaternary.
KEYWORDS
quaternary; tectonic deformation; Barreiras Formation
INTRODUÇÃO
O sensoriamento remoto tem contribuído significativamente no avanço de estudos
geológicos e geomorfólogicos em escalas regionais. Imagens adquiridas por
sensores ópticos têm larga aplicação em áreas áridas e semi-áridas, porém seu
uso é limitado em regiões tropicais úmidas, onde a cobertura vegetal e de nuvens
é frequente. Este é o caso do território brasileiro, onde radar de abertura
sintética (SAR), e em particular, modelos digitais de elevação (MDE) gerados a
partir de radar interferométrico de abertura sintética – InSAR, tem maior
potencial na geração de informações geológicas e caracterização do relevo. A
distribuição de modelos interferométricos derivados da missão SRTM (Shuttle
Radar Topography Mission) (Rabus et al., 2003) favorece estudos dessa natureza.
Existem publicações recentes com foco na identificação de deformação tectônica
com aplicação de índices geomorfométricos (p.e., El Hamdouni et al., 2008;
Jordan et al., 2005).
O objetivo deste trabalho é aplicar índices geomorfométricos na determinação da
intensidade de influência tectônica de unidades sedimentares na porção central
emersa da Bacia Paraíba, nordeste brasileiro (Figura 1a), que inclui
principalmente a Formação Barreiras (Mioceno) e os Sedimentos Pós-Barreiras
(Pleistoceno-Holoceno), bem como do embasamento precambriano adjacente. Essa
área é inserida no contexto de bacia de margem passiva, porém com registro de
atividade tectônica após o estabelecimento do rift intercontinental no Juro-
Cretáceo (p.e., Barreto et al., 2002; Bezerra et al., 2008; Brito Neves et al.,
2004; Morais Neto e Alkmin, 2001; Nogueira et al., 2006). Além disto, abalos
sísmicos, provavelmente relacionados à reativação de falhas, têm sido mais
frequentes na região (Ferreira et al., 1998). Tectônica ativa até os dias atuais
faz desta área uma excelente oportunidade para se testar métodos de extração de
índices geomorfométricos visando registrar a influência de eventos tectônicos no
desenvolvimento das formas de relevo.
MATERIAL E MÉTODOS
A análise quantitativa foi realizada em SIG (Sistema de Informações Geográficas)
SPRING e ArcGIS, e baseada em 4 índices morfométricos: relação declividade-
extensão (RDE), fator assimétrico (Af), integral hipsométrica (Hi), e
sinuosidade de faces de montanha (Smf) e um índice combinatório (Cit),
calculados com base em informações derivadas do MDE-SRTM-3” e da rede de
drenagem de 22 bacias hidrográficas, definidas de forma semi-automática. Os
índices podem auxiliar na investigação morfotectônica quando excluída a
possibilidade de interferência de fatores litológicos. O índice RDE (Etchebehere
et al., 2006) é utilizado na detecção de possíveis deformações tectônicas por
parâmetros quantitativos obtidos pelo perfil longitudinal do canal, sendo
indicador sensível às mudanças na declividade do canal. O índice Af é capaz de
sugerir basculamentos tectônicos em escala de bacia hidrográfica. Já o índice Hi
descreve a curva de distribuição de elevação do terreno em bacia hidrográfica
através da frequência acumulada das altitudes. A integral hipsométrica é
representada graficamente pela área sob uma dada curva hipsométrica. Esta
informação pode representar a área da bacia que ainda não esteve sujeita a
processos erosivos, configurando-se como indicador de diferentes estágios
evolutivos do relevo. Por fim, o índice Smf representa o grau de equilíbrio
entre processos erosivos e o desgaste de uma face de relevo acentuado. A
movimentação vertical de blocos tende a produzir faces de relevo acentuadamente
retilíneas, que coincidem com falhas ou fraturas ativas. A combinação destes
índices se deu a partir das categorias de intensidade tectônica (1=alta;
2=média; 3=baixa), o que sintetizou os resultados pela aferição da média do
valor de Cit para cada sub-bacia. Aos valores de média de Cit foram atribuídas
classes, enquadradas em quatro níveis de atividade tectônica relativa (Iat). A
análise dos índices baseou-se na integração com mapa geológico apresentado em
Rossetti et al. (2011).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Cada índice apresentou sensibilidade distinta. Esta constatação pode ser
atrelada à própria natureza deformacional da área e à forma que o índice
responde a determinada deformação. O índice RDE revelou indícios de anomalias de
drenagem em todas as sub-bacias hidrográficas analisadas. As anomalias ocorrem
tanto em segmentos do alto curso dos rios, quanto de seus cursos médios e
baixos, compreendendo aproximadamente 67% do total de trechos de rio analisados.
Quanto ao índice Af foram reconhecidas bacias hidrográficas com baixa, média e
alta assimetria. Assim como a assimetria, a integral hipsométrica também revelou
diferentes graus de arrasamento do terreno, destacando o setor norte-nordeste
como a área de menor dissecação, portanto com feições de terreno mais jovem. De
acordo com o índice Smf, a maior parte das sub-bacias hidrográficas, i.e., 77%,
recebeu a categoria de intensidade tectônica (Cit) moderada. Os índices
geomorfométricos extraídos do MDE-SRTM levaram à obtenção do índice de atividade
tectônica (Iat) para a área de estudo (Figura 1). Em geral, este índice revelou
terrenos com fortes indicativos de influência tectônica. A partir do índice Iat,
é possível sugerir que todas as bacias hidrográficas da área de estudo revelam
indícios expressivos de deformação tectônica, visto que nenhuma bacia recebeu
atribuição de baixa intensidade tectônica. Apesar da não identificação de um
padrão uniforme na espacialização da intensidade tectônica, este índice aponta a
porção leste, em especial, o setor nordeste da área, onde há predomínio das
unidades sedimentares, como tendo maior intensidade tectônica. Neste setor, os
maiores valores de Iat correspondem a sedimentos pleistocênicos e holocênicos
(Figura 2), confirmando que a bacia continuou tectonicamente até tempos
relativamente recentes. Juntamente com este setor, a porção norte da área, onde
aflora o embasamento cristalino, forma uma faixa de sub-bacias hidrográficas com
potencial influência de deformações tectônicas. Adicionalmente, estudos recentes
de cunho geomorfológico e estrutural (p.e., Andrades Filho e Rossetti, 2012;
Maia e Bezerra, 2011; Rossetti et al., 2011; Moura Lima et al., 2011) vem
revelando novos dados de superfície e sub-superfície que contribuem e corroboram
a sugestão de um modelo evolutivo geológico-geomorfológico para o nordeste
brasileiro que passe a considerar a possibilidade e importância dos movimentos
tectônicos durante o Neógeno, e até no período Quaternário.
Figura 1
Área de estudo (a) e bacias hidrográficas
classificadas segundo o índice Iat (b).
Figura 2
Unidades geológicas e bacias hidrográficas (ver
Figura 1) na área de estudo. Adaptado de Rossetti et
al. (2011).
CONSIDERAÇÕES FINAIS
As porções nordeste e norte da área, com domínio de cobertura sedimentar e
embasamento cristalino, respectivamente, são apontadas como as que sofreram
influência mais intensa de atividade tectônica em períodos geológicos
relativamente recentes (i.e. Neógeno e Quaternário). Os dados do MDE-SRTM
permitiram a aplicação de índices morfométricos (i.e., RDE, Af, Hi, Smf e Iat) de
forma dinâmica, sendo ferramenta efetiva na análise quantitativa do relevo em
assentamentos geológicos precambrianos a quaternários. A sensibilidade dos índices
indica influência de atividade tectônica recente na evolução do relevo da Bacia
Paraíba. Não se descarta que investigação mais aprofundada aplicando-se testes em
diferentes terrenos, possa indicar limiares de classes de intensidade tectônica
(Cit) mais apropriados, favorecendo a análise mais precisa da evolução tectônica
da Bacia Paraíba.
AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem à Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo
(FAPESP) pelo auxílio à pesquisa (Projeto # FAPESP#06/04687-
7) e pela concessão da bolsa de doutorado ao primeiro autor, e ao CNPq, pela
concessão de bolsa de produtividade em pesquisa à segunda autora.
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