Variação espacial do intemperismo como subsídio ao estudo da denudação no Médio Vale do rio Paraíba do Sul - RJ

Autores

Melos, A.R. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO) ; Beserra, S.F. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO) ; Mendes, J.C. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO) ; Coelho Netto, A.L. (UN)

Resumo

A variação de formas encontradas no médio vale do rio Paraíba do Sul indicam variabilidade quanto à natureza e intensidade dos processos de denudação. Busca-se explicar estas diferenças a partir da investigação granulométrica e química dos produtos de intemperismo. Os resultados apontam que os processos mecânicos são mais atuantes na sub-bacia do rio Pedras, sendo comparável a bacia do rio Bananal, enquanto que na sub-bacia do rio Turvo os processos químicos são dominantes em sua evolução.

Palavras chaves

intemperismo; denudação; bacia do rio Turvo

Introdução

A denudação, ou rebaixamento do relevo, é a associação dos processos intempéricos e erosivos que atuam modelando a superfície terrestre (Ollier, 1984), resultando em diferentes formas. Segundo Gilbert (1877) condicionados pelos limites de intemperismo e de transporte. Gilbert op. cit. também propôs uma espessura ideal de mantos de intemperismo, a qual resultaria do equilíbrio das taxas de transporte e intemperismo. Elucidando que as taxas de avanço do intemperismo são iguais as taxas de rebaixamento do relevo, ou seja, proporcionais. No médio vale do rio Paraíba do Sul, observam-se bacias que seguem modelos funcionais e evolutivos diferentes. As bacias dos rios Bananal, São José do Barreiro e Sesmarias (vertente direita), apresentam feições erosivas, tipo voçorocas e espessos pacotes de sedimentos evidenciando grande efetividade dos processos mecânicos (Coelho Netto, 1999 e 2003). Todavia, na bacia do rio Turvo (vertente esquerda) ocorre uma nítida variação espacial das formas erosivas: enquanto numa grande extensão da bacia sobressaem formas de denudação química (depressões fechadas), na principal sub-bacia (rio Pedras) estas formas tornam- se pouco freqüentes, sendo encontradas voçorocas e espessos pacotes de sedimentos quaternários (Xavier, 2011). Portanto, além das variações operacionais observadas entre as bacias dos rios Bananal e Turvo, o próprio rio Turvo apresenta variações internas quanto à magnitude dos processos de denudação mecânica e química. Logo, busca-se entender e explicar as diferenças geomorfológicas a partir da investigação dos diferentes produtos de intemperismo existentes nas sub-bacias do rio Pedras e do rio Turvo e na bacia do rio Bananal.

Material e métodos

Foram feitos 2 perfis de intemperismo com 18 metros de profundidade em divisores de drenagem na litologia Biotita Gnaisse Bandado: 1 na sub-bacia do rio Turvo e 1 na sub-bacia do rio Pedras, com coleta de material a cada metro. Estas amostras foram ensacadas e levadas ao laboratório para realização de análise granulométrica pelo método de Folk (1968) e análise química do solo no Laboratório de Fluorescência de Raio-X, UFRJ. A partir destes dados, foram aplicados os seguintes índices de intemperismo: CIA - Chemical Index Alteration (Nesbitt & Young, 1982) e relação silte/argila (Wambeke, 1962). Os dados obtidos nestas sub-bacias foram comparados com dados da bacia do rio Bananal, tratados a partir da literatura existente (XAVIER, 2004 e LEITE, 2006).

Resultado e discussão

A relação silte/argila foi proposta por Wambeke em 1962 e, segundo o autor, valores acima de 1 indicam material mais intemperizado, enquanto que valores inferiores indicariam material em evoluído estágio de intemperização, ao assumir que a fração silte é composta por minerais alteráveis e a fração argila de minerais secundários; logo, quanto maior a quantidade de argila, maior a quantidade de minerais já alterados. Wambeke (1962) também aponta o decrescimento da quantidade de minerais mais suscetíveis ao intemperismo com o aumento de profundidade, na fração leve. Assim, o índice textural silte/argila também é utilizado como um indicador de estágio de intemperismo (WAMBEKE, 1962), quanto maiores que 1, maior a proporção de silte em relação a argila. A partir da análise desta razão (figura 1), verificou-se que todos perfis apresentam relação crescente com a profundidade. Todavia, a sub-bacia do rio Pedras e a bacia do rio Bananal apresentam valores maiores que os da sub-bacia do rio Turvo. Neste terceiro perfil também verifica-se pouca variação deste índice, indicando que o intemperismo atuou de forma mais homogênea em toda sua profundidade. As análises químicas totais por fluorescência de raio X mostraram de modo geral que os perfis são bastante intemperizados, apresentando como elementos principais SiO2 e Al2O3, sendo que o Fe2O3 também é um elemento representativo, com percentuais acima de 4%. Os elementos mais móveis como P2O5, K2O, MnO, MgO, Na2O e CaO praticamente não possuem representatividade, abaixo de 4%. O TiO2, apesar de ser um elemento estável se apresenta em pequenos percentuais, entre 0,46% e 1,18%. A baixa representatividade do TiO2 em nas litologias pode estar associada a uma baixa representatividade na rocha matriz. O índice químico utilizado – CIA (chemical index alteration) relaciona a diminuição de elementos móveis (Na, Ca e K) com o aumento do intemperismo. Este índice proposto por Nesbitt & Young (1982) utiliza a razão molecular entre elementos móveis e imóveis, sendo que quanto maior o valor, mais intemperizada a amostra. Sendo interpretada como a extensão da conversão de feldspatos em argilominerais. CIA = (Al2O3/Al2O3+Na2O+K2O+CaO)x100 Os 3 perfis analisados apresentam variações de CIA distintas, apesar de todos apresentarem diminuição dos valores de CIA e do intemperismo com a profundidade (figura 2). Enquanto o perfil na sub-bacia do rio Turvo apresenta uma variação entre 98,1 e 100, o perfil na sub-bacia do rio Pedras varia entre 78 e 97,13, e o perfil na bacia do rio Bananal entre 76,88 e 89,74. Comparando estes 3 perfis, verifica-se que o encontrado na sub-bacia do rio Turvo é o mais intemperizado em toda sua profundidade, não apresentado decréscimo como encontrado nos demais. Tais dados são condizentes com a maturidade do relevo e a manutenção das formas de origem química (dolinas) encontradas na sub-bacia do rio Turvo, o que aponta um equilíbrio, ou possível sobreposição do intemperismo químico em relação às taxas de erosão. Enquanto que o decréscimo pronunciado existente nas outras 2 bacias pode indicar perfis que ainda se encontram em processo de desenvolvimento e que ainda não atingiram o estágio de estabilidade, com a ocorrência de processos mecânicos de denudação atuando na renovação dos perfis encontrados.

Comparação da relação silte/argila entre os 3 perfis analisados.


Comparação do Chemical Indes Alteration (CIA) entre os 3 perfis analisados.

Conclusões

Considerando os dados obtidos, pode-se verificar a maturidade do relevo analisado. Todavia, também pode-se concluir que processos de denudação mecânica são mais efetivos na sub-bacia do rio Pedras, se assemelhando ao encontrado na bacia do rio Bananal. Nestas duas bacias são encontrados perfis em processo de desenvolvimento, os quais ainda não atingiram o estágio de estabilidade e maturidade, em consequência dos processos de denudação mecânica, que atuam na renovação destes perfis. Por outro lado, a sub-bacia do rio Turvo tem sua evolução dominada por processos de denudação química que corrobora com as feições geomorfológicas encontradas.

Agradecimentos

A pesquisa teve apoio financeiro do MCT/CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (PRONEX, Universal) e FAPERJ -Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro.

Referências

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COELHO NETTO, A. L. Evolução de cabeceiras de drenagem no Médio Vale do Rio Paraíba do Sul (SP/RJ): a formação e o crescimento da rede de canais sob controle estrutural. Revista Brasileira de Geomorfologia, v. 2, p.118-167, 2003.
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XAVIER, R. A. Evolução geomorfológica das bacias dos Rios Turvo e Flores, Médio Vale do Rio Paraíba do Sul(RJ): avaliação do papel da denudação química e mecânica. 2011. Tese (Doutorado em geografia) - Programa de Pós-Graduação em Geografia, Instituto de Geociências, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro.