Mapa Morfoestrutural da Serra do Mar Paranaense

Autores

Nascimento, E.R. (DEPARTAMENTO DE GEOGRAFIA - UFPR) ; Salamuni, E. (DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA - UFPR) ; Santos, L.J.C. (DEPARTAMENTO DE GEOGRAFIA - UFPR)

Resumo

O mapa morfoestrutural da Serra do Mar Paranaense foi confeccionado a partir de dados geológicos e geomorfológicos obtidos por meio de trabalhos de campo, imagens de satélite, dados topográficos e pesquisa bibliográfica. Seis importantes zonas escarpadas limitadas por estruturas geológicas, oito unidades morfoestruturais e quatro domínios morfoestruturais foram identificados e mapeados. Dados cinemáticos das direções das principais famílias de falhas, interpretadas a partir de modelos digitais de elevação, permitiram caracterizar estruturas morfoestruturais geradas por eventos tectônicos cenozoicos sobrepostos sobre eventos tectônicos mais antigos. Em muitos casos, foi possível identificar e mapear características típicas de eventos de deformação neotectônicos.

Palavras chaves

Morfoestruturas; Domínios geomorfológicos; Serra do mar

Introdução

A Serra do Mar (SM) é caracterizada por um sistema montanhoso com mais de 1200 km de extensão entre o Sul do estado da Bahia e o Sul do estado de Santa Catarina, e possui direção geral nordeste-sudoeste. No estado do Paraná, o conjunto que forma a SM, limita o “primeiro planalto e a planície costeira” (BIGARELLA et al. 1978) e desenha um “degrau” na forma de escarpa que configura altos topográficos com aspectos orográficos definidos com detalhe por Maack (1972). Os subconjuntos geomórficos são serras proeminentes, constituídas por maciços graníticos denominados de sul para norte de Serra do Piraí, Serra do Iquererim, Serra do Marumbi, Serra do Ibitiraquire, Serra da Virgem Maria, Serra da Igreja, Serra das Canavieiras e Serra do Capivari Grande. As serras da Graciosa e da Farinha Seca são consideradas feições escarpadas com expressivas declividades. O subconjunto montanhoso mais proeminente no estado do Paraná possui altitudes médias entre 1300 m e 1800 m e a maior altitude é a do Pico Paraná (1877m), localizado na Serra do Ibitiraquire. Entre os picos mais altos há colinas intermontanas com altitudes entre 300 e 1000 m, que formam superfície pedimentares. Os estudos iniciais sobre o relevo da Serra do Mar no Paraná são os de Maack (1942, 1947) que abordam sua geomorfologia e os de Ab’Sáber & Bigarella (1961) e Bigarella et al. (1978) que atribuíram aos eventos erosivos no Terciário um importante papel na elaboração das superfícies de aplainamento. Os remanescentes geomórficos das paleosuperfícies, atualmente escalonados na paisagem da SM, foram denominados por Bigarella et al. (1978) de Pd3 (correlato à superfície Purunã), Pd2 (correlato à superfície Alto Iguaçu) e Pd1 (equivalente à superfície Curitiba) que correspondem respectivamente às Paleosuperfície Sulamericana, Velhas e Paraguaçu, definidas por King (1956). A rede de drenagem, primeiro elemento da paisagem a se adaptar às deformações às mudanças atectônicas no nível de base ou ao controle tectônico do substrato estruturalmente controlado, exposto pela exumação das camadas superiores, figura entre os principais componentes da paisagem em áreas com determinação morfoestrutural. Dentre as feições anômalas identificadas na rede de drenagem da área estudada destacam-se os deslocamentos de terraços e inflexões de rios (ROCKWELL et al. 1988), mudanças de direção do fluxo hídrico (HOWARD, 1967; OUCHI, 1985; DEFFONTAINES et al. 1991), vales suspensos, ruptura de perfis de vales, rupturas de perfis de vales de terraços fluviais (SUMMERFIELD, 1991; BISHOP, 1995), vales assimétricos (COX, 1994) e capturas fluviais (BISHOP, 1995), os knickpoints (HACK, 1973). O objetivo do presente trabalho é representar cartograficamente as principais morfoestruturas que permitam identificar o arcabouço morfoestrutural na evolução geomorfológica da SM no Estado Paraná em escala regional, apoiados por dados de campo e análise de imagens orbitais e modelos digitais de relevo. A ideia é suprir a inexistência de trabalhos a respeito desta unidade geomórfica, no que concerne à cartografia dos elementos morfoestruturais, que “representa o núcleo mais importante do setor meridional das escarpas que constituem o alinhamento principal da Serra do Mar no Brasil Sudeste” (AB’SÁBER & BIGARELLA et al. 1961 p. 105).

Material e métodos

A grande abrangência espacial da área demandou a utilização de dados de várias fontes, destacando-se dados altimétricos e hidrográficos na escala 1:25.000 (PRÓ-ATLÂNTICA, 2005); dados geológicos e estruturais (figura 1A) na escala 1:250.000 fornecidos pela MINEROPAR (2005); dados do projeto TOPODATA (VALERIANO e ROSSETI, 2009); imagens Landsat ETM7 e, por fim, as imagens de alta resolução disponibilizadas pelo Google Earth©. A partir dos dados de estrias e steps foram determinados os eixos das paleotensões nos planos de falhas identificados em campo. Para tanto, foi utilizado o software WinTensor (DELVAUX, 2011) e considerado o método dos diedros retos. A análise geométrica das falhas transcorrentes foi relacionada à direção dos vetores de paleotensão identificados em áreas adjacentes (Gráben de Paranaguá, Gráben de Sete Barras, Bacia de Curitiba, Gráben de Paranaguá) afetadas por atividade tectônica neógena. De um total de 174 pontos descritos em campo foram destacados aqueles das estruturas adjacentes aos seis lineamentos tectônicos que definem escarpas estruturais, os quais foram analisados nos softwares SIGMAS, Stereo32 e também no WinTensor. Knickpoints No presente trabalho, para identificar knickpoints, foi utilizado o índice “relação declividade-extensão” (RDE) proposto por Etchebehere et al. (2004), derivado do índice de Hack (1973). Devido à morosidade no uso do RDE em áreas extensas foi desenvolvida uma rotina eletrônica, programada em linguagem Python, para uso no software ArcGIS (disponível em: <http://www.neotectonica.ufpr.br> menu downloads). Essa rotina utiliza uma imagem matricial com dados altimétricos para extrair a rede de drenagem e posteriormente, de forma automática, identificar os knickpoints (Figura 2A). Anomalias de drenagem As anomalias de drenagem são caracterizadas a partir de feições diferenciadas do padrão da rede de drenagem regional, ou pela existência de trechos atípicos nos canais fluviais que drenam uma determinada bacia hidrográfica. De Blieux (1949) entende o padrão de drenagem esperado como normal, e os seus desvios como anomalias que, para Howard (1967), estão ligadas a estruturas geológicas. A partir do reconhecimento visual foi realizada análise comparativa das anomalias de drenagem com as feições geomorfológicas e geológicas regionais reconhecidas em campo e em imagens de satélite na escala 1:130.000 (Figura 2B). Lineamentos estruturais Feições geomórficas como os limites de áreas elevadas ou cristas de cordilheiras, linhas de drenagem, linhas de costa, contatos geológicos e vales alinhados são expressões do relevo comumente associadas a estruturas geológicas como falhas, fraturas, juntas e foliações (SABINS, 1978). A definição dos lineamentos estruturais de interesse neste estudo foi baseada na expressividade regional das escarpas associados aos planos de falhas a eles associados e utilizou imagens de satélite e dados topográficos multiescala. Foram identificadas seis sistemas de lineamentos: Sistema norte da Baía de Paranaguá, de influência do lineamento Piraquara-Ferraria, do lineamento Morretes, das Zonas de Cisalhamento Palmital, Cubatãozinho e Alexandra, além de quatro domínios morfoestruturais. Domínios morfoestruturais Os quatro domínios morfoestruturais foram definidos a partir da identificação do balizamento e/ou presença de estruturas geológicas com escarpas estruturais associadas e, principalmente, por meio da interpretação destes limites em imagem magnetométrica fornecida e tratada pelo Laboratório de Pesquisas em Geofísica Aplica da UFPR. Os quatro domínios morfoestruturais definidos foram: (1) Domínio Morfoestrutural Antonina; (2) Domínio Morfoestrutural Morretes; (3) Domínio Morfoestrutural Guaratuba; e (4) Domínio Morfoestrutural Guaraqueçaba. Unidades morfoestruturais As oito unidades morfoestruturais mapeadas resultaram da análise conjunta dos dados estruturais e geomorfológicos coletados em campo, dos topográficos e de imagens de satélite, bem como de dados

Resultado e discussão

A partir da análise visual e digital dos dados de imagens orbitais, de dados geomorfométricos extraídos de MDEs e de dados geológicos-estruturais obtidos em campo, foram definidos seis lineamentos, quatro domínios morfoestruturais com abrangência regional na Serra do Mar, além de unidades morfoestruturais com diferentes características geomorfológicas (Figura 3). Os resultados são apresentados no Quadro 1 e descritos na legenda do mapa apresentado na Figura 3.

Principais características dos lineamentos e dos domínios morfoestruturais.


A - Geologia regional simplificada; B – Declividade e C Hipsometria.


A – Principais knickpoints; B – Anomalias e áreas de captura de drenagens.


Mapa morfoestrutural.

Considerações Finais

O mapeamento morfoestrutural da Serra do Mar Paranaense permitiu a identificação de seis lineamentos estruturais que determinam os principais traços do relevo regional. Além das feições de pervasividade regional, foram mapeadas diversas evidências neotectônicas locais, tais como escarpas estruturais menores, knickpoints alinhados segundo a direção de importantes estruturas, depósitos aluvionares segmentados por knickpoints, anomalias de drenagem, bacias hidrográficas suspensas, entre outros elementos da paisagem que permitem concluir por deformações tectônicas recentes na formação da paisagem. Com o mapeamento das morfoestruturas da Serra do Mar espera-se contribuir, não só para ampliar o seu conhecimento geológico-estrutural, mas também melhorar o entendimento dos riscos envolvidos na ocupação da região, em especial aqueles ligados a problemas geotécnicos que têm causado expressivos problemas econômicos e sociais na região.

Agradecimentos

Ao Projeto Falhas - Convênio UFPR/PETROBRAS pelo financiamento da pesquisa entre os anos de 2009 e 2011. Ao Programa de Pós-graduação em Geologia da Universidade Federal do Paraná (UFPR) e à CAPES pelo apoio financeiro.

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