Bacia do Riacho Pioré-PE, parâmetros morfométricos para compartimentação morfotectônica.

Autores

Missura, R. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE) ; Barros Correa, A.C. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO)

Resumo

A pesquisa em tela visou compreender os aspectos morfotectônicos e da Bacia do Riacho Pioré instalada no setor nordeste do Planalto Sedimentar da Bacia do Jatobá, no sertão pernambucano. Para análise morfotectônica da bacia foram utilizadas varias técnicas de morfometria do relevo: isobase, índice de concentração de rugosidade, rugosidade do relevo, gradiente hidráulico, concentração de fotolineamentos e fraturas e padrões de drenagem. Com base nos dados obtidos a partir dessas técnicas, se efetuou uma correlação entre esses dados e os padrões tectônicos descritos para área na literatura corrente. Esta correlação permitiu estabelecer a compartimentação morfotectônica em horst, grabens e hemigrabens. Estas estruturas se dispõe no sentido sudoeste-nordeste e crescem altimetricamente no sentido oeste-leste.

Palavras chaves

COMPARTIMENTOS MORFOTECTÔNICOS ; MORFOMETRIA DO RELEVO; PADRÔES TECTÔNICOS

Introdução

A compartimentação morfotectônica sempre foi um elemento de grande interesse para a geomorfologia no que tange aos aspectos do relevo em suas características estruturais. Battiau-Queney (2004) introduz a análise do sistema morfotectônico, na dificuldade de explicar algumas formas de relevo maiores em termos de superfície geológica e ciclo erosivo. Este sistema leva em conta a anisotropia crustal e o estado de tensão das placas tectônicas, erosão e ressalto isostático. Em um sistema morfotectônico, formas de relevo regionais não são fundamentalmente relacionadas temporalmente, mas são controladas, sobretudo por propriedades crustais. Os limites espaciais de sistemas morfotectônicos são definidos pelo arranjo crustal formados de unidades que tem relativa homogeneidade de propriedades reológicas. Na superfície blocos adjacentes são separado por suaves vertentes ou formas escarpadas de acordo com as circunstancias locais. Em muitos casos, não é fácil definir um limite morfológico por linhas de falhas. De fato a maioria das estruturas associadas a limites de blocos morfotectônicos ocorrem uma complexidade de formas tectônicas em superfície, muito mais que uma simples linha de falha. Neste sentido a abordagens morfométrica empregadas neste trabalho visam buscar as respostas para o panorama morfoestrutural que se dinamizou na área e que propiciou o estabelecimento dos compartimentos morfotectônicos na área Neste sentido o trabalho aqui em questão teve como objetivo utilizar técnicas de morfometria implementadas em ambiente SIG, para realizar a compartimentação morfotectônica do relevo da Bacia do riacho Pioré. A área de estudo se encontra estruturada em terrenos do sistema de Bacia Recôncavo – Tucano – Jatobá (RTJ), mais especificamente na sua porção setentrional, a Bacia do Jatobá. A Bacia do Jatobá constituem um sistema de riftes que cobrem uma área de cerca de 45.000 km², alongando-se na direção N–S entre a cidade de Salvador até próximo ao Lineamento de Pernambuco, quando as falhas da borda norte da Bacia de Jatobá infletem para a direção NE (Milani, 1987; Magnavita e Cupertino, 1987; Milani e Davison, 1988; Santos e Braga, 1990; Santos et al. 1990). Só a Bacia do Jatobá ocupa uma área de aproximadamente 5.000 km² com orientação NE-SW, e tem seus limites dados pela Falha de Ibimirim, a norte; pela Falha de São Francisco, que separa da Sub-Bacia Tucano Norte, a oeste; A sul e a leste, seu contato com o embasamento é discordante ou ocorre mediante falhas de pequeno porte. E pela borda flexural, nas demais direções. (Costa et al., 2007). A Bacia do Riacho Pioré encontra-se na porção norte da Bacia Sedimentar do Jatobá. A área de estudo, bem como, o restante da bacia sedimentar apresentam-se intensamente perturbadas por falhamentos e controles estruturais que manifestam - se nas formas de relevo encontradas na região. Neste sentido utilizando - se de modelo digital do terreno no sítio do Banco de Dados Geomorfológicos do Brasil (TOPODATA) em ambiente SIG foram elaboradas várias análises morfométricas que permitissem identificar os principais controles estruturais que possibilitassem individualizar compartimentos morfotectônicos que são apresentados na área de estudo

Material e métodos

Grande parte do território brasileiro apresenta ausência de dados topográficos de semi-detalhe, tais como cartas topográficas em escalas maiores, que possibilitem os estudos morfométricos do relevo, desta maneira os modelos tipo Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) elaborado em conjunto pela NASA e da NGA e disponibilizados por essas agências apresentam uma resolução espacial de 90 metros, tornando-se importante ferramenta para elaboração de estudos morfométricos. Valeriano, 2008 com os dados de SRTM para o território brasileiro realizou um refinamento dos dados. No projeto do INPE TOPODATA os dados foram melhorados através de krigagem de alta resolução o que possibilitou um ganho na resolução espacial dos dados anteriores para 30 metros. Com base nestes modelados foram empregadas as seguintes análises morfométricas nos relevo: METODOLOGIA DA ISOBASE. A metodologia da Isobase foi desenvolvida por Filosofov (1960) como sendo a superfície hipotética determinada pela intersecção entre a rede de drenagem de ordem similar com a superfície erosiva associada à reorganização da rede hidrográfica. Golts e Rosental (1993), a superfície de isobase resultante é relacionada a estágios de erosão similares, sendo consideradas como o produto de eventos tectono-erosivos recentes. A isobase proporciona uma visão da superfície simplificada com base nas cotas alcançadas pela drenagem correspondente que foi utilizada na análise. ÍNDICE DE CONCENTRAÇÃO DE RUGOSIDADE. O Índice de Concentração de Rugosidade segundo Sampaio (2008) adota o referencial de análise de distribuição espacial (dispersão /concentração) da declividade,utilizando-se, portanto, dos valores indiretos da rugosidade. O ICR utiliza-se do estimador de KERNEL ferramenta geoestatística que permite a analise de concentração e dispersão de um dado fenômeno no espaço sendo neste caso analisada a declividade. Assim o ICR permite agrupar valores de declividade estabelecendo desta forma unidades morfológicas, o que facilita obter unidades de relevo pela distribuição das manchas de agrupamentos criadas pelo programa. GRADIENTE HIDRÁULICO. O gradiente hidráulico permite individualização de blocos com características hidráulicas distintas e sua correlação com as principais estruturas geológicas que ocorrem em uma área. Segundo Rodriguez (1993) para a obtenção do mapa de Gradiente hidráulico é necessário calcular a diferença altimétrica entre dois pontos em um canal dividido pela distancia percorrida. Como a drenagem se adapta a processos tectônicos e estruturais as diferentes concentrações de valores de índice de gradiente hidráulico permitem correlações com estas componentes. DENSIDADE DE DRENAGEM. A variação de densidade de drenagem em uma área permite individualizar áreas de baixa ou alta densidade, pois a densidade de drenagem vai estar intimamente ligado a controles tectono-estruturais de uma área (HORTON 1945). Segundo Christofoletti, 1983 a densidade de drenagem representando o grau de dissecação topográfica, em paisagens elaboradas pela ação fluvial, ou expressando a quantidade disponível de canais para o escoamento. ANALISE DA DRENAGEM Os padrões de drenagem são ferramentas importantes na investigação de cunho morfoestrutural pois o arranjo desta as modificações proporcionadas pela tectônica e pela estrutura. Howard (1967) apresenta a classificação dos padrões de drenagem e discute a relação entre os diferentes tipos de padrões de drenagem com os aspectos geológicos classificando dos padrões: Dendrítico; Paralelo; Treliça; Radial; Anelar, Multibasinal e Contorcido. Com base nestas análises morfométricas foram individualizados em cada mapeamento conjuntos ou compartimentos de valores ou padrões de morfometria que estivessem vinculados a aspectos morfométricos. Desta forma a correlação entre os conjuntos e padrões definidos puderam ser sobrepostos para distinguir os compartimentos morfotectônicos que são apresentados na bacia hidrográfica.

Resultado e discussão

Com base nas análises implementadas com o auxílio de SIG os resultados obtidos são apresentados nos mapas da figura 01 e nos comentários a seguir. O mapa de isobase permitiu observar que em relação a uma compartimentação da área existe um controle estrutural no sentido da Falha de Ibimirim. As morfoestruturas evidenciadas na área pelo mapa de isobase são o graben do Frutuoso, Horst do Quiri D’alho, o graben do Puiu, o Horst do Macaco, o hemigraben do Malhador o Horst da Ponta da Várzea o graben do Catimbau e o Horst da Serra de Jerusalém. Apresentando um escalonamento no sentido NW-SE com os blocos escalonados separados por trends NE-SW. Analisando os padrões de concentração de rugosidade podemos o concluir que estes destacam os controles estruturais na área possibilitando identificar áreas rebaixadas e dissecadas e áreas sobressaltadas, apresentando de leste para oeste uma relativa intercalação entre baixos e altos, ficam ainda bem evidentes a dissecação e escarpamento dos principais vales estruturais que fluem na área. Outro aspecto em destaque relata-se da distribuição dos valores de índice de concentração de rugosidade no tocante aos compartimentos dos patamares conservados que ficam bem evidentes com baixos fatores de concentração de rugosidade. No mapa de rugosidade ficam evidentes os escarpamentos e estruturas com grande variação entre a superfície planar e a superfície projetada, estes padrões permitem associar as áreas de altos valores de rugosidade com controles estruturais que provocam deslocamentos topográficos significativos. A mesma característica é observada quando o processo de dissecação também gera um entalhe expressivo dos vales ou das frentes de erosão remontante, como as escarpas. A área de estudo apresenta grandes extensões de relevo com pouca variação de rugosidade por se tratar de uma bacia sedimentar soerguida e com baixa inclinação das camadas, no entanto ocorrem áreas com valores altos de rugosidade, relacionados aos controles tectônicos como falhas, que se refletem nos vales com alto grau de dissecação. Os valores de gradiente hidráulico resultam do calculo da diferença hipsométrica entre o ponto mais alto de um trecho do canal, e outro qualquer a jusante, dividido pela distância entre eles. Este índice fornece dados que permitem observar setores com grandes deslocamentos topográficos verticais podendo associá-los a deslocamentos tectônicos. Os dados de gradiente hidráulico apresentam uma concentração de altos valores nos setores Nordeste, relacionados à escarpa da Serra de Jerusalém. Na área central encontram-se valores associados aos tributários do riacho do Pioré e do Macaco, sendo no vale deste ultimo encontrados os valores mais expressivos. Uma outra concentração de altos valores ocorre alinhada no sentido SE-NW associado a Serra do Quiri Dalho e ao falhamentos normal homônimo que criou o desnivelamento topográfico ao qual os altos valores do índice se subordinam. A densidade de drenagem apresentada pela área mostra maior presença de valores expressivos nos setores mais dissecação do relevo e segundo sua variação litológica, podendo a dissecação vincular-se também a processos tectônicos que auxiliam no deslocamento topográfico e, por conseguinte em uma maior concentração da drenagem. De leste para oeste são evidenciados o compartimento das cabeceiras de drenagem estruturado em rochas areníticas que permitem um maior concentração de canais. Os setores dos médios cursos do riacho do Pioré e do Riacho do Macaco também apresentam alto grau de densidade, contudo sobre os divisores dessas bacias os valores de densidade caem expressivamente por se tratarem de áreas com coberturas arenosas que permitem facilmente a infiltração da água e o e não desenvolvimento de canais. O mesmo ocorre no setor centro-oeste da bacia que apresenta o mesmo tipo de cobertura superficial. Já no setor central se evidencia uma concentração de valores médios a altos relacionados aos canais que se desenvolveram nas escarpas que limitam o Graben do Puiu, e no próprio interior desta área. Esta drenagem está, portanto subordinada aos processos tectônicos e às litologias ali encontradas. No oeste da área voltamos a encontrar valores de densidade mais expressivos, vinculados ao processo de dissecação mais intenso em função de afloramento de litologias de arenitos, argilitos e intercalações de ambas que permitem um maior entalhe da drenagem nesses substratos. Analisando os padrões de drenagem de área identificaram-se os principais tipos, a saber: dendrítico, ocorre no setor noroeste e leste associado à homogeneidade rochosa e à declividade uniforme; paralelo, observado na área central da bacia associado aos cursos do riacho do Pioré e Macaco e ao graben do Puiu, estes três setores apresentam escarpamentos íngremes alinhados que favorecem o estabelecimento deste padrão de drenagem; paralelosubdendrítico observado no setor centro-oeste da bacia vinculado à declividade suave do relevo e às coberturas alúvio-coluvionares; retangular-dendrítico, encontrado em duas áreas, uma associada aos fraturamentos e litologias arenosas e argilíticas encontradas no setor oeste e outra aos arenitos e fraturas encontrados no extremo sudeste da alta bacia; subdendrítico encontrado nas áreas de topos com coberturas alúvio-coluvionares. A análise das relações morfométricas do relevo seus respectivos mapeamento e quantificação permitiram aventar uma compartimentação morfotectônica para a área de estudo. O fator chave que estabeleceu os liames entre o relevo e os limites das unidades morfotectonicas foi definido com base na interação entre as principais unidades litológicas, estruturas geológicas lineares (falhas determinadas, inferidas e fraturas) e os diversos perfis topográficos traçados para área, ora transversalmente ora longitudinalmente em relação às direções predominantes de escarpamentos. A Area em linhas gerais apresenta um forte basculamento com caimento para noroeste estando às áreas mais elevadas situadas ao longo de sua margem lestesudeste. Esta configuração regional se coaduna com a ação do efeito flexural do planalto cristalino da Borborema a leste atuando sincronicamente sobre os capeamentos a paleomesozóicos da Bacia do Jatobá, assim atribuindo-a configuração geral em planalto de blocos falhados em uma sucessão de estruturas homoclinais. Sobre este quadro regional relativamente simplificado sobrevém a atuação de esforços deformacionais regidos, sobretudo pela reativação de zonas de cisalhamento de direção sudeste nordeste, vinculados a Falha de Ibimirim e estruturas paralelas a esta, que ao se pronunciarem por sobre o pacote de sedimentos compartimentam-no em blocos de atitudes e relações variadas entre si. Tais blocos se configuram como uma sequência de patamares, cada vez mais rebaixados de nordeste para sudoeste. Entretanto, a configuração geral não se da sobre a forma de meros patamares escalonados, mas antes como uma sequência de altos e baixos estruturais que em função dos deslocamentos verticais relativos entre os blocos acabam por definir estruturas em Horst, graben e hemigraben. A ação recorrente da tectônica vertical serviu para definir notáveis linhas de escarpas entre certos blocos, sobretudo entre o Horst de da falha de Jerusalém e o graben do Catimbau a leste entre o graben do Catimbau e o hemigrabem da Ponta da Várzea e, com especial interesse para este trabalho entre o graben do Puiu e o Horst do Quiri Dalho. A correlação dos dados morfométricos e das informações obtidas sobre a tectônica da área permitiu a elaboração do mapa morfotectônico da área (figura 02). Um reflexo visível dessa deformação dá-se principalmente sobre a hierarquização e subordinação das linhas de drenagem a estrutura. Entre o Horst de Jerusalém e o graben do Puiu a alternância discreta de blocos basculados para noroeste.

Mapas de isobase, ICR, rugosidade, densidade de drenagem, gradiente hidraúlico e anomalias de drenagem.


Perfís Topográficos com Limites de Compartimentos Morfotectônicos e Mapa de Compartimentos Morfotectônicos da Bacia do Riacho do Pioré.

Considerações Finais

As proposições que nortearam este trabalho era o de compreender a morfotectônica da área de estudo. A assertiva da compreensão morfotectônica se balizou na obtenção de informações morfométricas que fossem de encontro aos já evidentes blocos tectônicos e as estruturas evidenciadas em outros trabalhos As técnicas de morfometria utilizadas podem ser, em sua maioria expressas espacialmente e as anomalias positivas ou negativas, tratadas como evidencias uma maior ou menor atuação da estrutura e das tectônicas sobre os terrenos da bacia. Com os resultados positivos gerados pelos parâmetros acima e relacionando-os aos trabalhos tectônico-geológicos já estabelecidos para área, permitiu identificar um sistema morfotectônico relacionado aos processos distencionais do rifte onde a bacia se instala e os soerguimentos cenozoicos do planalto da Borborema, ou seja, mudanças no embasamento sob as camadas da bacia teriam causado tais compartimentações. Evidenciado pelo conjunto morfoestrutural de altos e baixos escalonados formados de grabens, Horst e hemigrabens. Pôde-se considerar pelo exposto acima, a validade dos parâmetros morfométricos num enfoque analítico sistêmico, validando que tal enfoque foi útil em discriminar a atuação da tectônica e da compartimentação do relevo exercida por esta.

Agradecimentos

Referências

BATTIAU-QUENEY, Y. (1999). Crustal anisotropy and differential uplift: their role in longterm landform development. Geological Society, London, Special Publications, 162(1), 65-74.
COSTA, I. P.; BUENO, G. V.; MILHOMEM, P. S.; SILVA, H. S.R. L.; KOSIN, M. D. Subbacia de Tucano Norte e Bacia de Jatobá. Boletim de Geociências da Petrobras, v.15, n.2,445-453, 2007.
CHRISTOFOLETTI, A. A Significação das Cascalheiras nas Regiões Quentes e Úmidas.
Notícia Geomorfológica. Vol. 8. N. º 15, . 42-49. 1968.
FILOSOFOV, V. P. 1960: Brief guide to morphometric methods in search of tectonic structures, Saratov, Saratov Univ. Publ. House.
GOLTS, S. AND ROSENTHAL, E.: A morphotectonic map of the Northern Arava in Israel, derived from isobase lines, Geomorphology, 7, 305–315, 1993.
HORTON, R. E. Erosional development of streams and their drainage basins:
hydrophysical approach to quantitative morphology. Geological Society of America Bulletin., v. 56, p. 275-370, 1945.
HOWARD, A. D. (1967). Drainage analysis in geologic interpretation: a summation. AAPG Bulletin, 51(11), 2246-2259.
MAGNAVITA, L. P.; CUPERTINO, J. A. Concepção atual sobre as bacias de Tucano e
Jatobá, Nordeste do Brasil. B. Geociências PETROBRÁS, v. 1, n. 2, p. 119-134, ago/dez.1987.
MILANI, E.J., DAVISON, I., 1988. Basement control, and transfer tectonics in the Reconcavo–Tucano–Jatoba rift, Northeast Brazil. Tectonophysics 154, 41–70.
RODRIGUEZ, S. K. Neotectônica e sedimentação quaternária na região da"Volta Grande"
do rio Xingu, Altamira, PA. 1993. 106 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Geociências, Universidade de São Paulo, São Paulo.
SANTOS, C. F.; CUPERTINO, J. A. & BRAGA, J. A. E. Síntese sobre a geologia das
bacias do Recôncavo, Tucano e Jatobá. Origem e evolução das bacias sedimentares,PETROBRAS, Rio de Janeiro, 1990.
SANTOS, C.A. Geoprocessamento e Integração de Dados para Mapeamento
Geomorfológico e Morfoestrutural da Folha Poço da Cruz, Bacia de Jatobá – PE. Tese (Doutorado em Geociências). Recife: UFPE. 2012.
Valeriano, M. M. Dados topográficos. In: Teresa G. Florenzano. (Org.). Geomorfologia - conceitos e tecnologias atuais. 1 ed. São Paulo: Oficina de textos, 2008, Cap. 3, p. 72-104.