Autores

Santos, M. (UNESP) ; Batezelli, A. (UNICAMP) ; Nunes, J.O. (UNESP) ; Ladeira, F.S.B. (UNICAMP)

Resumo

A bacia do rio das Cinzas insere-se num contexto geomorfológico típico de planaltos. O quadro estrutural é formado por diques de diabásio, falhas e lineamentos associados à borda nordeste do Arco de Ponta Grossa. Este trabalho envolve uma abordagem multidisciplinar, utilizando-se métodos de natureza geológica, geomorfológica, pedológica, com ênfase nas formas de relevo, nos depósitos sedimentares cenozóicos e nas feições neotectônicas. Os resultados sugerem que extensas falhas individuais ou zonas de falhas e fraturamento NW, associadas aos numerosos diques de diabásio, desenvolvidas ou reativadas no Mesozóico e Paleógeno/Neógeno, permaneceram ativas no Quaternário, controlando e modificando a rede de drenagem e os processos de sedimentação/erosão associados. O arranjo geral é dado por quadro neotectônico extensional complexo, com blocos basculados e rotacionados formando horstes e grábens/hemigrábens conectados por rampas de revezamento ou zonas de transferência complexas.

Palavras chaves

Rio das Cinzas; Paleocanais; Neotectônica

Introdução

Formas de relevo quaternárias são resultantes, em muitas porções do globo, de uma combinação de processos climáticos e tectônicos (Craw et al., 2008). A evolução topográfica sob tal combinação leva, freqüentemente, ao rearranjo de drenagem dos sistemas hidrográficos, associado a feições de reorientação e captura de drenagem, bem como de novos divisores, conforme Bishop (1995). As anomalias de drenagem são mudanças anômalas morfológicas no traçado, no arranjo ou no padrão da drenagem (cotovelos, deslocamentos, capturas, desvios, inversão do fluxo, segmentos retilíneos extensos, cinturão de meandros comprimidos, rupturas bruscas no perfil longitudinal – knick points) ou geológicas (mudança brusca na carga sedimentar ou no fluxo), causadas por perturbações tectônicas e/ou climáticas. Ao se estudar o Quaternário, é necessário considerar que este é marcado por significativa complexidade de processos climáticos, tectônicos/neotectônicos e de sedimentação/denudação. Trata-se de um período de modelagem de relevo, com sedimentação, predominantemente, mecânica inconsolidada, sendo caracterizado por uma forte dinâmica deposicional devido às oscilações climáticas ocorridas no Pleistoceno (1.8 a 10 ka), e cuja seqüência oscilatória de regimes glaciais e interglaciais consiste em sua característica mais marcante. Os depósitos quaternários continentais (colúvios, depósitos de tálus, terraços, leques aluviais, depósitos de canal, dentre outros) podem apresentar elementos intercalados em sua estratigrafia correspondentes à atuação de eventos paleoclimáticos, paleogeográficos e/ou neotectônicos, e, desta maneira, apresentam uma estreita relação genética com as feições da paisagem. Mesmo se tratando do Quaternário, estudos mostram recorrência ainda atuante de processos tectônicos/neotectônicos com influência significativa na morfogênese e sedimentação relacionada a tal período, podendo tal recorrência ser, de acordo com Römer (2008 apud Franco-Magalhães et al., 2010), mediante ajuste tectônico de falhamentos recentes e/ou basculamento e rotação de blocos e mudanças no nível de base das drenagens. A bacia do rio das Cinzas localiza-se no norte do estado do Paraná (Figura 1), região do Norte Pioneiro. Com uma área de 9.754 km2, a bacia nasce na Serra de Furnas, na porção ocidental da escarpa devoniana, e deságua à margem esquerda no rio Paranapanema (BRASIL, 2012). Os principais afluentes são o rio Jacarezinho à margem direita e o rio Laranjinha (ou rio do Peixe) à margem esquerda. Segundo Brasil (2012), a geologia da bacia do rio das Cinzas é constituída por unidades paleozóicas e mesozóicas da Bacia do Paraná (formações Furnas, Ponta Grossa, Rio Bonito, Serra Alta, Teresina, Rio do Rasto, Grupos São Bento e Itararé), predominando, em termos de área, as rochas basálticas da Formação Serra Geral (Jurássico-Cretáceo) e as rochas sedimentares (siltitos, argilitos, tilitos, diamictitos e folhelhos) do Grupo Itararé (Carbonífero). Destaca-se também que a bacia do rio das Cinzas está inserida na região contígua à borda nordeste do Arco de Ponta Grossa, sendo afetada por enxames de diques de diabásio. Geomorfologicamente, a referida bacia está inserida na unidade morfoestrutural da Bacia Sedimentar do Paraná (1º táxon), e nas Unidades Morfoesculturais (2º táxon) do Terceiro Planalto Paranaense (baixo curso) e Segundo Planalto Paranaense (alto e medio curso), possuindo como subunidades morfoesculturais os seguintes planaltos: Planalto do Medio Paranapanema e Planalto de Londrina (Terceiro Planalto Paranaense), Planaltos de Santo Antonio da Platina, de Carlopolis, do Médio Cinzas, de Ponta Grossa, de Tibagi, de Ortigueira e de Jaguariaiva, estes situados no Segundo Planalto Paranaense (OKA-FIORI e SANTOS, 2006) Este trabalho apresenta e discute registros de depósitos sedimentares quaternários associados a processos de rearranjo da drenagem da bacia do rio das Cinzas e sua relação com a morfogênese e quadro neotectônico da referida área.

Material e métodos

Este estudo envolveu uma abordagem multidisciplinar, utilizando-se métodos e técnicas de natureza geológica, geomorfológica, pedológica, com ênfase nas formas de relevo, nos depósitos sedimentares cenozóicos, nos paleossolos/solos enterrados e nas feições neotectônicas, conforme segue. Levantamentos de campo: identificação e caracterização dos depósitos sedimentares quaternários na bacia e eventuais paleossolos/solos enterrados, de feições geomorfológicas e das feições neotectônicas, em que se buscou o entendimento da relação entre essas. Utilizou-se cartas topográficas em 1:50.000, de GPS e de câmera fotográfica. Análise Neotectônica: fundamentada nos procedimentos porpostos por Hasui e Costa, 1996; Hasui et al., 1998; Morales et al., 2001, assim como de Liu (1987) mediante a análise dos dados estruturais, identificação de trends de lineamentos da rede de drenagem e relevo, desnivelamentos topográficos, anomalias na rede de drenagem e mapeamento de áreas de sedimentação. Os lineamentos de drenagem e de relevo da bacia foram demarcados a partir de segmentos retilíneos de drenagem e de escarpas de relevo retilíneas, bem como de cristas alinhadas com base nas folhas topográficas do IBGE na escala 1:250.000, quais sejam "Marília, Telêmaco Borba, Cornélio Procópio" , e nas imagens SRTM da referida área tratadas no ArcGis 9.3 e no Global Mapper para a elaboração do Modelo Digital do Terreno. Análise das feições geomorfológicas: as feições de relevo e de drenagem foram investigadas buscando-se verificar sua relação com atividade neotectônica e com a formação de depósitos sedimentares ou a denudação destes, fundamentando-se em Summerfield (1986), Burbank e Anderson (2001) e Schumm et al. (2002). Foram elaborados também diversos mapas temáticos (geológico, geomorfológico, hipsométrico, de declividade, de drenagem, de lineamentos e anomalias de drenagem e relevo, e MDT - Modelo Digital de Terreno com o auxílio de ferramentas de geoprocessamento. Com o auxílio do software Global Mapper 14 foram elaborados perfis topográficos da área buscando melhor compreensão das variações topográficas e do quadro geral das unidades estruturais e grandes compartimentos morfológicos, indicando quebras de relevo e eventuais indícios de basculamentos, blocos soerguidos/abatidos. Além destas feições, foram levantadas e mapeadas as feições anômalas de drenagem indicativas de controle neotectônico e de sedimentação/denudação associada, conforme Summerfield (1986), Burbank e Anderson (2001) e Schumm et al. (2002). Nos setores chaves selecionados após os trabalhos de campo, foram feitos perfís topográficos pelo método convencional, a partir das cartas topográficas 1:50.000, como auxílio para se delinear a relação entre as feições anômalas da drenagem, os depósitos e o controle morfoestrutural e neotectônico. Análise dos depósitos sedimentares: Foram levantados, descritos e caracterizados os depósitos sedimentares quaternários encontrados, sendo destacados neste trabalho, os depósitos sedimentares fluviais. de paleocanais e de transbordamento. A partir do reconhecimento dos diversos tipos de depósitos existentes, foram selecionadas as seções mais completas e representativas destes na área para a descrição detalhada conforme Catuneanu et al. (2009). Levantamento de Paleossolos/Solos Enterrados Os procedimentos são aqueles descritos por Retallack (1990; 1998) e Ladeira (2010). No caso de paleossolos/solos soterrados representativos com horizonte orgânico, foram coletadas algumas amostras para datação por C14. Estudos e Análises de Laboratório Granulometria: A análise granulométrica foi feita seguindo a metodologia da pipeta descrita em EMBRAPA (2006). Cronologia Datação por 14C: método AMS (Accelerator Mass Spectrometry), em amostras de carvão ou da fração humina. As datações das amostras coletadas foram realizadas pelo laboratório Beta Analytic Inc. (Miami, USA).

Resultado e discussão

Contexto Regional No contexto regional da área da bacia do rio das Cinzas, pesquisa realizada no Arco de Ponta Grossa por Franco-Magalhães et al. (2010) aponta uma evolução recente para este, apresentando dois períodos chaves: o limite Cretáceo Superior – Paleógeno e o limite Paleógeno-Neógeno. Saadi et al. (2005) destacam, para a Bacia do Paraná, a importância dos basculamentos de blocos para NW. Para estes autores, a fragmentação da Bacia do Paraná pelas falhas de direção NW-SE controla a compartimentação geomorfológica e a segmentação da rede de drenagem. Morales et al. (2001) apresentam o quadro geral dos principais movimentos neotectônicos no Sudeste e parte do Sul Brasileiro, atribuindo para a região em que se insere a bacia do rio das Cinzas, um setor de soerguimento na porção extrema de seu alto curso e um setor misto caracterizado por porções em soerguimento intercaladas com porções em subsidência para a área restante da bacia. Santos et al. (2013) apontam que, embora a literatura destaque a importância dos lineamentos NW-SE e NE-SW na compartimentação geomorfológica e na segmentação da rede de drenagem para a Bacia do Paraná, o quadro de lineamentos encontrado na bacia do rio das Cinzas evidencia que as direções ENE e NNW, além daquelas, também controlam a morfologia da drenagem e de relevo na área, compartimentando blocos de diferentes graus de dissecação e controlando anomalias de drenagem tais como trechos com elevada assimetria da bacia. Análise morfoestrutural da bacia do Rio do Peixe (região oeste do Estado de São Paulo) realizada por Etchebehere et al. (2005) identifica um condicionamento dos terraços, por uma tectônica controladora dos níveis de base há pelo menos 34 ka associada a um SHMáx na direção NW-SE. Estudos realizados por Stevaux (2000) na bacia do rio Paraná apontam uma diferenciação desta e do rio Uruguai devido a mudanças paleoclimáticas no Quaternário. Para este autor, além de tais mudanças, existem evidências de atividade neotectônica dadas pela forte assimetria do canal e pequenas falhas identificadas. Para este autor, episódios climáticos secos e úmidos foram responsáveis por mudanças nos regimes paleohidrológicos do rio Paraná (braided para o padrão anastomosado), gerando terraços identificados no Alto rio Paraná. Depósitos Fluviais Quaternários da área Os depósitos fluviais ocorrem ao longo de planícies aluviais atuais e de áreas de terraços, constituindo depósitos de paleocanal e depósitos de planícies de inundação. Os depósitos de paleocanal são caracterizados por conglomerados de alta energia compostos por seixos e calhaus angulosos a subangulosos e, subordinadamente, arredondados, constituídos de sílex, predominantemente, e por vezes também de arenitos das formações Botucatu e Pirambóia e de argilitos e siltitos das formações Rio do Rasto e Teresina, sustentados por uma matriz incipiente. Stevaux e Souza (2004) destacam que diversos processos podem fazer um rio mudar o curso do seu canal. A causa principal, segundo estes autores, pode ser a evolução natural (em rios meandrantes, por exemplo), mudanças climáticas, influências tectônicas e ações antrópicas. Além dos depósitos conglomeráticos de paleocanais, a área também apresenta depósitos extremamente endurecidos, constituídos predominantemente por silte e argila, de coloração bege a cinza, freqüentemente com níveis descontínuos de fragmentos de carvão, e um horizonte orgânico escuro enterrado. Datações por C14 dos depósitos argilo-siltosos ou silto-argilosos resultaram em idades do Holoceno, compreendidas entre 10100 ±40 BP e 3080±30 BP. Quadro Morfoestrutural e Morfotectônico A configuração morfoestrutural da área, em uma primeira aproximação, mostra uma forte relação entre importantes feixes de lineamentos de direção NE-SW a ENE-WSW (obtidos mediante levantamento das anomalias de relevo e de drenagem), a qual também reflete a direção geral dos contatos entre as diferentes unidades geológicas, tanto mesozóicas quanto paleozóicas, e o controle na macrocompartimentação geomorfológica da bacia que divide esta em dois grandes planaltos (Setor do baixo curso no Terceiro Planalto Paranaense e setores do médio e alto curso no Segundo Planalto Paranaense). Ao analisar conjuntamente o MDT, os mapas hipsométrico, de declividade e o de lineamentos, nota-se que, na verdade, a bacia é segmentada por quatro grandes blocos ou compartimentos morfoestruturais e também morfotectônicos orientados segundo a direção NE-SW a ENE-WSW, delimitados por mudanças bruscas no grau de dissecação do relevo, na declividade e no fator de assimetria tanto da bacia do rio das Cinzas como um todo, como nas suas subbacias (rios Laranjinha e Jacarezinho), e pela distribuição dos depósitos fluviais holocênicos lamosos, assim como dos depósitos conglomeráticos do paleocanal do rio Laranjinha e rio das Cinzas. A partir desta primeira configuração maior, observa-se um forte controle, em uma escala um pouco maior, da morfogênese da paisagem, da dinâmica do sistema fluvial quaternário e quadro morfotectônico, pelos lineamentos de direção NW-SE a NNW-SSE associados aos diversos diques de diabásio. Desta forma, com base nos lineamentos NW-SE a NNW-SSE, nos perfís topográficos, e nas características do relevo em que se observa setores de elevada dissecação e rios encaixados correndo diretamente sobre a rocha, alternados com setores em que se observa ainda as ocorrências preservadas de depósitos de terraços siltosos e lamíticos, além dos setores em que ocorrem os amplos terraços com depósitos conglomeráticos de paleocanais ainda preservados, conclui-se a partir desta primeira compartimentação maior, a área é controlada por grábens e horstes associados aos lineamentos NW a NNW de diques. Os depósitos conglomeráticos de paleocanal ocorrem em geral próximos às escarpas que limitam os grábens e indicam forte migração do canal no transcorrer do tempo, em função do grande aporte de sedimentos advindos das porções elevadas dos horstes que fizeram com que tais corredores abatidos permanessem entulhados e sofrendo forte avulsão no Holoceno com diversos episódios de transbordamento e conseqüente migração do canal. Esta dinâmica está associada a sistema de falhas lístricas promovendo a mudança no padrão de meandros dos canais principais da bacia nestes setores de grábens, configurando cinturão de meandros comprimidos com planícies fortemente assimétricas. Os resultados sugerem que extensas falhas individuais ou zonas de falhas e fraturamento, associadas aos numerosos diques de diabásio que segmentam a área, desenvolvidas ou reativadas no Mesozóico e Paleógeno/Neógeno, permaneceram ativas no Quaternário, controlando e modificando a rede de drenagem e os processos de sedimentação/erosão associados. A identificação e análise dos depósitos conglomeráticos polimíticos do palecanal do rio das Cinzas e seu principal tributário, o rio Laranjinha, associados às mudanças em seu padrão de meandramento e migração, bem como as planícies aluviais assimétricas e distintos níveis de terraços associados a falhas normais e zonas de fraturamento, várias seções geológicas, perfís topográficos e as idades por C14 dos depósitos silto-argilosos e argilo-siltosos indicam um controle tectônico extensional sobre as formas de relevo e sedimentação quaternária na área. O quadro envolve falhas lístricas sintéticas e antitéticas em um arranjo de falhas en echelon as quais se unem a uma falha de descolamento de baixo ângulo, delineando grábens e hemigrábens estreitos e alongados de direção NW a NNW ao longo dos quais ocorreu intensa sedimentação quaternária, migração, avulsão e compressão de meandros, adjacentes aos horstes nos quais predomina a erosão. O arranjo geral é dado por vários blocos basculados e rotacionados formando horstes e grábens/hemigrábens conectados por rampas de revezamento ou zonas de transferência complexas entre um e outro setor ou entre uma e outra falha adjacente, formando um quadro neotectônico extensional complexo.

Considerações Finais

Os resultados obtidos, até o momento, indicam uma evolução quaternária marcada por processos degradacionais e agradacionais e por pelo menos, uma marcante mudança de clima seco (associado ao qual existia um sistema fluvial de alta energia do tipo braided alimentando a sedimentação dos setores abatidos dos grábens/hemigrábens próximo às escarpas) para clima úmido, acompanhado do desenvolvimento de um sistema fluvial meandrante, com forte migração do rio das Cinzas em alguns locais e predomínio de depósitos de transbordamento. A idade dos conglomerados dos paleocanais pode ser correlacionável à idade do Pleistoceno Tardio de conglomerados associados a um sistema braided do rio Paraná identificado por Stevaux (2000), o que poderá ser confirmado ou não em breve por LOE. Os depósitos de sedimentos finos (silto-argilosos e argilo-siltosos) encontrados na bacia, podem ser correlatos aos depósitos lamosos de idade similar descritos por Stevaux (2000) para o alto curso da bacia do rio Paraná. O quadro extensional neotectônico delineado, dado por vários blocos basculados e rotacionados formando horstes e grábens/hemigrábens delimitados por falhas NW a NNW-SSE, conectados por rampas de revezamento ou zonas de transferência complexas entre um e outro setor ou entre uma e outra falha adjacente está em acordo com o regime neotectônico regional apresentado por Etchebehere et al. (2005) para a bacia do rio do Peixe associado a um SHMáx na direção NW-SE.

Agradecimentos

À FAPESP pelo fomento a este estudo – Processo 2014/09202-8 À Unesp – Campus de Ourinhos pelo apoio com os laboratórios e veículos.

Referências

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