Autores
Paisani, J.C. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO OESTE DO PARANÁ) ; Araujo, A.G.M. (UNIVERSIDADE DE SAO PAULO/MAE/LEVOC) ; Schrage, T.J. (UNIVERSIDADE DE BRASILIA)
Resumo
o presente trabalho traz resultados da aplicação da micromorfologia em depósitos de colúvio estabelecidos em sítio arqueológico situados na Depressão Periférica Paulista (Rio Claro). Em escala macroscópica os colúvios apresentam estrutura sedimentar maciça, ao passo que em escala micromorofológica tem laminações com diferentes proporções de frações grossa e fina. As laminações apresentam similaridade com fábrica macroscópica de fluxos densos, tanto do tipo de detritos quanto de hiperconcentrados, bem como transição entre esses. Remobilização de Fe nos materiais da área fonte é um fenômeno detectado pela presença de nódulos pedomórficos com forte impregnação nos colúvios da área. Modificações pós-deposicionais, atribuídas a pedogênese são em baixo grau, geralmente os materiais são apédicos com sutis orientação plásmica, o que expressa uma fraca transformação pedogeoquímica pós-deposicional. O fenômeno mais expressivo é a bioturbação, sobretudo nos limites superiores dos depositos.
Palavras chaves
microartefato; escoamento superficial; Latossolo
Introdução
O Planalto Basáltico, atualmente designado de Planalto das Araucárias com referência a Monteiro (1963), é uma das áreas do interior do país onde pouco se sabe a respeito da ação da morfogênese esculturando o relevo regional. Nessa paisagem comumente ocorrem formações superficiais ricas em oxihidróxidos de ferro, geralmente classificadas como solos autóctones, sobretudo no ambiente de encosta, sendo difícil a identificação de depósitos de colúvio, face sua similaridade macroscópica com os solos autóctones. A identificação da gênese dessas formações superficiais é primordial para se entender a evolução geomorfológica da região. Nesse sentido Paisani e Geremia (2010) identificaram depósitos de colúvios na transição alta e média encosta situada no médio vale do rio Marrecas, região sudoeste do Paraná, nesse planalto. Os autores apresentam as propriedades sedimentológicas desses depósitos, com destaque para a compreensão da evolução das encostas, dando pouca atenção à determinação das propriedades micromorfológicas (microfábrica). Por outro lado, a literatura é carente de trabalhos que utilizam as propriedades micromorfológicas de depósitos de colúvios ricos em oxihidróxidos de ferro como ferramenta na diferenciação genética de formações superficiais lateríticas alóctones de autóctones. Em 2004 utilizamos a análise micromorfológica para distinguir unidades pedológicas de unidades litológicas em ambiente de articulação entre encosta e duna costeira, o que até então se tornava inviável diante de descrições exclusivamente macroscópicas em campo (Paisani, 2004a,b). Com o direcionamento das nossas pesquisas para a compreensão da evolução do relevo do Planalto das Araucárias na porção SW do Paraná e NW de Santa Catarina, nos deparamos com a mesma problemática. Acreditando que a aplicação da análise micromorfológica pode contribuir na distinção de formações superficias alóctones e autóctones, no período de 2006 a 2011, implantamos e estamos consolidando os Laboratórios de (i) Análise de Formações Superficiais (ii) Microscopia Ótica na UNIOESTE/FB visando subsidiar análises micromorfológicas de formações superficiais ricas em oxihidróxidos de ferro. Nesse período desenvolvemos técnica de análise de imagens micromorfológicas e produzimos os primeiros resultados da análise micromorfológica na distinção de formações superficiais alóctones de autóctones (Paisani e Hendges, 2011; Paisani e Pontelli, 2012). A relevância dessa temática nos conduziu a estabelecer parcerias com pesquisadores de outras IES do Brasil para levantar as propriedades micromorfológicas de depósitos coluviais em diferentes contextos ambientais visando identificar feições similares que permitam aprofundar os aspectos identificados até o momento. Nossa contribuição iniciou-se na caracterização micromorfológica de sítios arqueológicos em Minas Gerais, cujos resultados já foram publicados (ver Araújo et al., 2013). Os resultados levaram a refletir sobre a necessidade de ampliar essa perspectiva de cooperação caracterizando as propriedades micromorfológicas de colúvios em diferentes contextos ambientais, permitindo reconhecer propriedades do material de origem, processos deposicionais e transformações pela pedogênese de colúvios, de modo a contribuir no estabelecimento de propriedades que distingam formações superficiais alóctones de autóctones. Neste sentido, o presente trabalho traz resultados de nossa investigação em depósitos de colúvio estabelecidos em sítio arqueológico situados na Depressão Periférica Paulista (Rio Claro), justamente visando reconhecer as referidas propriedades e contribuir para a Geoarqueologia.
Material e métodos
A determinação das propriedades micromorfológicas de colúvios na Depressão Periférica Paulista foi realizada no município de Rio Claro, em sítio arqueológico denominado Lagoa do Camargo 1. O sítio arqueológico estudado se encontra em interflúvio entre drenagem de 1ª ordem e lagoa perene (Fig.1a). O local analisado corresponde a Quadra B-240 exposta por meio da abertura de quadra arqueológica de 1m por 1m. Esse local foi escolhido diante da detecção de concentração de carvões e artefatos arqueológicos em profundidade no terreno por ocasião do estabelecimento de malha de prospecção de subsuperfície à trado mecânico (Araujo, 2012). A matriz metodológica empregada foi arqueológica, adequando os resultados a individualização de unidades estratigráficas empregando o critério pedoestratigráfico, similarmente ao que vem sendo feito para outras seções estratigráficas da superfície de Palmas/Água Doce por Paisani et al. (2014). A integração de informações macroscópicas, sutis variações texturais, concentração de artefatos e carvões possibilitou reconhecer sete unidades pedoestratigráficas (horizontes CAp, 2ACb, 3ACb, 4ACb, 5Bw1b, 6Bw2b e 7Bw3b) caracterizadas por descontinuidades estratigráficas e arqueológicas verticais (Fig.1b). O substrato é constituído de fácies arenosa da Formação Rio Claro, caracterizada por sedimentos fluviais de ambiente meândrico com variabilidade sedimentológica (lamitos, cascalhos e areias de canais e barras, areias finas de rompimento de diques, argilas de transbordo) (Melo et al., 1997). Não foi determinada a profundidade de afloramento do substrato, uma vez que a quadra arqueológica foi aberta ao limite de segurança de 230 cm. As descrições morfológicas apontam para unidades pedoestratigráficas estabelecidas em níveis coluviais que sofreram baixo grau de pedogênese. Seus materiais apresentam textura predominante franco-argilo-arenosa, raízes modernas, bioturbação, fragmentos de carvão e lascas de sílexito (Araujo, 2012; Schrage, 2012). A distribuição vertical de fragmentos de carvão e lascas de sílexito é descontínua, e em proporções variadas, com destaque para a concentração desses constituintes no horizonte 7Bw3b (Fig.1b). Os carvões desse horizonte apresentam idades entre 7.490 anos AP (8.390 a 8.200 anos cal. A.P.) a 8.110 anos AP (9.130 a 9.000 anos cal. A.P.) (Araujo, 2012) (Fig.1b). A descrição micromorfológica foi estabelecida nos níveis pedoestratigráficos com maior conteúdo de artefatos arqueológicos, respectivamente os horizonte diagnósticos 6Bw2b e 7Bw3b. Um total de seis amostras indeformadas foram coletadas desses horizontes e submetidas à impregnação e laminação no laboratório de Laminação da Universidade de São Paulo. Já às descrições foram realizadas no laboratório de Microscopia Ótica (Micromorfologia) da UNIOESTE, conforme critérios e nomenclatura de Stoops (2003). Buscou-se reconhecer microfeições herdadas da área fonte, decorrentes dos processos deposicionais e representativas de transformações pós-deposicionais (pedogenética), como recomendado por Paisani e Pontelli (2012).
Resultado e discussão
Para o horizonte 7Bw3b foram analisadas quatro lâminas entre as profundidades de 190 e 205 cm. Elas revelaram que o material grosso é constituído basicamente por quartzo (~95%) e alguns nódulos típicos (~3%) de forte a moderada impregnação. Os grãos de quartzo são constituídos predominantemente de areia média (~45%) a fina (~30%), e localmente areia muito fina (~15%). Grãos de areia grossa a muito grossa são pouco frequentes (< 10%). Os nódulos apresentam-se na fração areia fina. A ocorrência dessas frações, somadas a micromassa (material fino), permite atribuir ao material de pobre a muito pobremente selecionado. Os grãos de quartzo mostram-se predominantemente bem arredondados a arredondados (48%), seguidos pelos subangulares (24%), subarredondados (20%) e angulares (8%). O grau de esfericidade predominante é esférico (44%), seguido por subesférico (30%), subalongado (24%) e alongado (2%). Todos os grãos são lisos (categoria de rugosidade) e formados em sua maioria por quartzo, embora hajam casos de grãos quebrados. Por outro lado, se destaca no esqueleto grãos de areia grossa cuja morfologia e constituição destoa em relação à morfologia dos demais grãos (Fig.2a,3a). Esses sedimentos, com frequência abaixo de 10%, são indícios da ação humana vinculada a tecnologia lítica (Dunnell e Stein, 1989), que no Brasil foi realizada por paleoíndios Araujo et al., 2013). Sedimentos líticos em frações menores que areia muito grossa são designados de microartefatos (microartifact or microdebitage) (Fladmarck, 1982; Dunnell e Stein, 1989), ou simplesmente microlascas, configurando importantes artefatos arqueológicos, Nas lâminas analisadas ocorrem na fração areia grossa, sendo constituídas, geralmente, de sílexito cinza (Fig.2B,3B). No geral, os grãos do esqueleto apresentam padrão de distribuição sutilmente bandado a linear (Fig. 2B, 3B), com predomínio aleatório. Em relação aos primeiros, cerca de 33 a 66% dos indivíduos são orientados com variados ângulos de paralelismo das partículas (Fig. 2).
A micromassa (vermelho-amarelado - 5YR 5/6) se encontra tanto como fundo matricial, associado aos grãos do esqueleto, quanto como microagregados. Ele tem um padrão de orientação tipo indiferenciada e localmente de manchas agrupadas. Não se percebe microfeições de depleção ou acumulação na matriz e nem de preenchimento fino que indiquem remobilização plásmica. São comuns preenchimentos soltos contínuos a descontínuos associados a canais e câmaras (Fig.2B). A porosidade varia de complexa, devido a associação entre cavitárias e intergranular-microagragada, a composta, representada pela soma de canais e câmaras. Enfim, há uma distribuição relativa dos constituintes combinada de enaulica fechada fina-gefúrica-porfírica fechada e localmente quitônica.
O material parental deve ter sido um solo desenvolvido a partir da pedogênese de facies arenosa da Formação Rio Claro, substrato da área de estudo. A maior ocorrência da fração grossa em relação a micromassaa (distribuição relativa enaulica fechada fina-gefúrica-porfírica fechada e localmente quitônica) leva a pensar que esse solo arenoso tinha matriz rica em Fe, similarmente aos solos modernos da área. Em relação a micromassa, sua organização tanto como fundo matricial quanto como microagregados sugere que este último seja pedorrelíquias de um paleolatossolo arenoso, cujos microagregados foram parcialmente preservados durante o processo de erosão/transporte/deposição, lembrando o verificado para retrabalhamento de Latossolos argilosos modernos encontrados no Brasil Central (Cardoso et al., 2002). A ausência de microfeições matrícas e de preenchimento fino, indícios de remobilização plásmica, comum em microagregados gerados por mudanças estruturais gerada pela pedogênese (Marcelino et al., 2010), corroboram essa ideia.
Em relação ao processo deposicional, a literatura sugere que os sedimentos da Formação Rio Claro passaram por retrabalhamentos durante o Quaternário em larga escala, constituindo a Formação Santa Rita do Passa Quadro (Melo e Cuchierato, 2004). Os resultados micromorfológicos corroboram essa interpretação, porém, sugerem que esse retrabalhamento foi descontínuo ao longo do tempo.
As sutis laminações identificadas pelo arranjo dos grãos do material grosso, micromassa e microagregados, sugere deposição gerada pelo escoamento superficial. A baixa seleção dos sedimentos (esqueleto + plasma), organizado em um empilhamento complexo, levam a pensar em fluxos de detritos de alta viscosidade, embora em escala microscópica.
A coexistência de microestrutura enaulica-gefúrica-porfírica e porosidade complexa, devido a associação entre cavidades e intergranular-microagragada, sugerem sutis mudanças reológicas durante a deposição. Os fluxos devem ter diminuído seu grau de viscosidade assumindo a característica de transição entre fluxo de detritos e fluxo hiperconcentrado a curtas distâncias, possivelmente pelo efeito da sedimentação seletiva da fração arenosa, assumindo características mais próximas deste último.
A análise micromorfológica realizada em outras lâminas desse nível pedoestratigráfico mostram laminações mais preservadas tanto uma menor concentração de retrabalhamentos pela bioturbação quanto por lâminas com microestratura porfírica fechada, dispostas de forma lenticular. Essas laminações tem baixa seleção dos sedimentos (material grosso e fino), que associada ao empilhamento complexo, reforça a ideia de gênese associada a fluxos de alta viscosidade, sobretudo para estratos com nítidos limites e microestrutura porfírica (Fig.3B,C). As microestruturas enáulica-gefurica estão em laminações que localmente apresentam microestrutura porfírica fechada (Fig.3C). Esse tipo de microestrutura local representa remanescentes de um fluxo de alta viscosidade, que não foram completamente obliteradas pela mudança de regime para fluxo hiperconcentrado. Situação similar foi verificada em estratos de pequeno leque aluvial desenvolvido em desembocadura de voçoroca (gully) moderna encontrada na média encosta no Sul do Brasil (Paisani e Oliveira, 2001) (Fig.3D).
A caracterização micromorfológica dos estratos do leque mostram granodecrescencia positiva e negativa na maioria dos estratos gerados por fluxos hiperconcentrados, inclusive microestrutura porfirica fechada localmente nos setores que houve desenvolvimento inicial de fluxos de alta viscodidade (Fig.3D). Comparando com os estratos da lâmina analisada (Fig.3C,D), percebe-se que a principal diferença em relação ao pequeno leque aluvial é a disposição do esqueleto. No caso do fluxo hiperconcentrado plenamente desenvolvido no pequeno leque aluvial os grãos de quartzo estão suportados e com contato pontual (Fig.3D). Isso leva a pensar que os estratos sedimentares da área de estudo foram gerados pelo escoamento superficial não canalizado – escoamento em lençol, em fluxos de alta densidade (fluxos de detritos), que em algumas circunstâncias transitaram para fluxos hiperconcentrados, como sugerido anteriormente.
Para o horizonte 6Bw2b, a análise micromorfológica mostrou sutis diferenças em relação ao horizonte anterior. Estratos com concentrações plásmicas locais em agregados e microagregada, constituindo microestruturas pontuais gefurica e enáulica (Fig.4A,B). Nesse horizonte foi encontrado microcarvão (fração areia grossa) imbricado na base de uma laminação, compondo seu fundo matricial (Fig.4B). O achado foi importante, pois confirmou a interpretação arqueológica de que os carvões foram transportados por processos geogenéticos e representam níveis estratigráficos juntamente com artefatos arqueológicos.
Enfim, a transformação pós-deposicional observada na análise micromorfológica refere-se ao retrabalhamento da micromassa e do material grosso presentes nas lentes sedimentares pela ação da bioturbação. Esse retrabalhamento, mesmo no horizonte 6Bw2b ocorre de forma localizada. Nele há uma baixa concentração de câmaras, não promovendo o total desmantelamento das sutis laminações (Fig.4A). Igualmente, percebe-se que de fato a ocorrência do microcarvão está desvinculada do processo de bioturbação.
Lagoa do Camargo em mapa hipsométrico da Depressão Periférica Paulista (a). Seção pedoestratigráfica colunar da Quadra 240B- perfil sul .
Microlasca na base de laminação, com detalhe ampliado (A). Preenchimento (P) solto contínuo de canal/câmara (B).
Similar à figura 2A (A). Estratificações cruzadas (B). Concentrações plásmicas nível II (C). Estrato gerado por fluxo hiperconcentrado (D).
Concentrações plásmicas locais em agregados e microagregada (A). Câmaras (Ch). Microcarvão na base de laminação, com detalhe ampliado (B).
Considerações Finais
A micromorfologia aplicada aos colúvios encontrados em sítio arqueológico da Depressão Periférica Paulista permitiu caracterizar os materiais fontes, processos deposicionais e transformações pós-deposicionais. Os colúvios da Depressão Periférica apresentam macroscopicamente estrutura sedimentar maciça, ao passo que em escala micromorofológica tem laminações com diferentes proporções de frações grossa e fina. As laminações apresentam similaridade com fábrica macroscópica de fluxos densos, tanto do tipo de detritos quanto de hiperconcentrados, bem com transição entre esses. A cor da matriz resultante da mistura entre materiais da área fonte, pigmentados por Fe e materiais com diferentes graus de melanização. Remobilização de Fe nos materiais da área fonte é um fenômeno detectado pela presença de nódulos pedomórficos com forte impregnação nos colúvios da área. Modificações pós-deposicionais, atribuídas a pedogênese são em baixo grau, geralmente os materiais são apédicos com sutis orientação plásmica, o que expressa uma fraca transformação pedogeoquímica pós-deposicional. O fenômeno mais expressivo é a bioturbação, sobretudo nos limites superiores dos depositos. Por fim, a micromorfologia se mostrou eficiente como ferramenta individualizadora da gênese alóctone de materiais franco-areno-argilosos gerados durante o Quaternário Tardio e encontrados em regime climático moderno tropical.
Agradecimentos
Ao CNPq (Proc. 300530/2012-9) pela bolsa pesquisador e a Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de São Paulo (Proc.2013/13794-5 ) pelo apoio financeiro.
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