Autores

Lima, F.J. (UFAL/CAMPUS SERTÃO DELMIRO GOUVEIA) ; Corrêa, A.C.B. (UFPE) ; Paisani, J.C. (UNIOESTE/FRANCISCO BELTRÃO)

Resumo

Este artigo apresenta propriedades micromorfológicas comuns em uma rampa de colúvio fácie proximal localizado no Planalto Sedimentar do Araripe, Nordeste do Brasil. Os métodos incluem: i) descrição com base no critério litoestratigráfico; ii) caracterização das propriedades sedimentológicas; iii) descrição e análise micromorfológica. Os dados permitem concluir: I) a componente água esteve presente na unidade coluvial tanto durante como posterior ao evento deposicional; II) as evidências micromorfológicas comuns de depleção e migração de oxihidróxido de ferro permitem apontar que as condições paleoambientais de formação do colúvio foi similar ao do nível 4Cb da Seção HS1 da Superfície Palmas/Água Doce - Sul do Brasil, gerado na transição de um ambiente mais seco para mais úmido; III) o acúmulo das microfeições hidromórficas e de migração dos oxihidróxidos de ferro com aberturas de poros testemunham a continuidade da água no sistema.

Palavras chaves

Propriedades micromorfológicas; Significado paleoambiental; Quaternário Superior

Introdução

A micromorfologia, desenvolvida com o propósito de entender a organização microscópica dos diferentes tipos de solos (CASTRO, 2008; CHURCHMAN, 2013), revelou-se eficiente na caracterização de materiais alóctones, uma vez que permite reconhecer feições ligadas a processos deposicionais (STOOPS, 2010). Com isso, a micromorfologia experimenta uma larga aplicação no estudo de paleossolos de origem poligenética como registro de mudanças ambientais (KEMP, 1999; MESTDAGH et al, 1999; WIEDER e GVIRTZMAN, 1999; PAISANI, 2004; PONTELLI, 2005; KÜHN e PIETSCH, 2013; PAISANI et al, 2013a; 2014), assim como na caracterização dos diferentes depósitos quaternários (BERTRAN e TEXIER, 1999; FERREIRA e OLIVEIRA, 2006; MILLAR, 2006; MROCZEK e RODZIK, 2011; PAISANI e PONTELLI, 2012; PAISANI et al, 2016); ARAÙJO et al, 2013). A micromorfologia em colúvios permite identificar os processos deposicionais pretéritos e atuais, a gênese do material fonte e as transformações pós-deposicionais (PAISANI e PONTELLI, 2012). Todavia, embora reconhecida a potencialidade da micromorfologia dos solos na caracterização dos depósitos quaternários, fornecendo chaves interpretativas de uma sequencia de eventos, ainda são poucos os estudos que a adotam com a devida relevância. De fato, isso alinha-se com a afirmação de que ainda é muito limitado o conhecimento de feições micromorfológicas específicas de depósitos de encostas (MÜCHER et al, 2010). Assim, a micromorfologia assume um papel importante nesse tipo de pesquisa, contribuindo substancialmente na identificação dos eventos e condições ambientais envolvidas na geração e manutenção dos materiais na superfície. Com base nisso, objetiva-se com este trabalho caracterizar as propriedades micromorfológicas de uma rampa de colúvio fácie proximal, no Planalto Sedimentar do Araripe, com o intuito de obter informações que auxiliem no reconhecimento de microfeições indicativas das condições ambientais de formação.

Material e métodos

O Planalto Sedimentar do Araripe, cuja cimeira estrutural está em torno de 960 metros, compreende uma das superfícies elevadas do interior do nordeste e é sustentado pelos terrenos paleo-mesozóicos da Bacia Sedimentar do Araripe (sub bacia leste - vale do Cariri), uma bacia intracratônica do tipo rifte (SOUZA, 2000; NEUMANN et al., 2003; SILVA et al, 2003). Essa morfoestrutura encontra- se modelada em superfícies mantidas tanto pelo material sedimentar da bacia quanto pelas coberturas quaternárias na forma de colúvio, colúvio-alúvio e alúvio. São superfícies demarcadas na paisagem por colinas convexas alongadas, encostas dissecadas com rampas de colúvio, fundos de vales abertos, planícies e glacis dissecados (LIMA, 2015). A paisagem também se destaca por dois fatores: a composição fitogeográfica e tipo de clima. O primeiro, por apresentar um arranjo vegetal composto pelas seguintes fisionomias: Cerrado/cerradão e mata úmida a partir da cota de 700m; mata seca na média encosta; e caatinga arbórea-arbustiva na baixa encosta em direção às áreas de planícies, onde existem fragmentos de mata ciliar (ANDRADE-LIMA,1966; FUNCEME, 2006; FERNANDES, 2006). O segundo, pela diferenciação climática em relação ao contexto geral semiárido que, devido a influência direta do efeito orográfico do planalto, exibe um topoclima cuja fisionomia da paisagem denuncia, de imediato, as alterações nos padrões de temperatura e umidade. Conforme a classificação de Köppen trata-se de um clima tropical chuvoso, tipo Aw, subúmido seco (IBGE, 2002; FUNCEME, 2012; 2015) com estação chuvosa no verão/outono. As temperaturas médias anuais oscilam entre 23 a 27º C, e a pluviosidade média anual entre 1000 e 1.100 mm. 2.2 Descrição Macroscópica O depósito de colúvio fácie proximal foi descrito utilizando-se de critérios litoestratigráficos (LIMA, 2015), uma vez que não foi reconhecido paleossolo. Esta seção encontra-se exposta em corte de estrada e foi atribuído o código de campo CSM-C. Tal depósito destaca-se pela dimensão dos blocos que, a primeira vista, denuncia a alta energia envolvida na remobilização dos materiais, coincidindo com período de retorno da umidade para o Nordeste (Transição Pleistoceno/Holoceno/Holoceno Inferior), atualmente semiárido. A determinação da granulometria foi realizada em laboratório com base no método de Gale e Hoare (1991) e no diagrama de Shepard (1954). 2.3 Descrição Microscópica A descrição e interpretação micromorfológica do material demandou duas etapas iniciais: coleta e impregnação da amostra indeformada; e confecção de lâmina delgada. A amostra da seção CSM-C foi confeccionada no laboratório de preparação de lâminas delgadas do Departamento de Geologia - Centro de Tecnologia e Geociências da Universidade Federal do Pernambuco - UFPE. A lâmina foi analisada no microscópio petrográfico trinocular Leica DM 2500 P, com câmera Leica EC 3 acoplada, e do software Leica Application Suíte - LAS EZ versão 1.4 do Laboratório de Microscopia Ótica da UNIOESTE, Campus Francisco Beltrão. O método de análise é qualitativo, carecendo de um tratamento criterioso e pormenorizado dos dados. A organização microscópica dos materiais é compreendida a partir do arranjo das feições pedológicas e da distribuição relativa dos constituintes (DRC) denominados de esqueleto (E), plasma (Pm) e poros (P), cujos dois primeiros correspondem, respectivamente, às frações grossas (> 0,062 mm) e fina (≤ 0,062 mm). Com base no reconhecimento dessas propriedades, as unidades deposicionais foram microscopicamente descritas, analisadas e interpretadas, de acordo com Bertran e Texier (1999) e Paisani e Pontelli (2012).

Resultado e discussão

3.1 Propriedades Macroscópicas A rampa de colúvio de fácie proximal, com idade de 8350 ± 1100 AP, datada pelo método de Luminescência opticamente estimulada, corresponde a um conglomerado suportado por matriz silte-arenosa (SHEPARD, 1954), com distribuição aleatória dos clastos no fundo matricial de cor 7.5 YR 6/6. Os sedimentos foram gerados por fluxo de detritos de alta energia durante a transição Holoceno Inferior/Médio e derivam de paleoperfis de intemperismo estabelecidos sobre os arenitos que estruturam o topo e encosta superior da Chapada do Araripe (Formação Exu e Formação Araripina, respectivamente) (CPRM, 2007), com incorporação de blocos de arenito da Formação Exu que constituíam os depósitos de tálus dispostos na base da escarpa. Tais blocos, oligomíticos, exibem morfologia que varia de anguloso à arredondado, e tamanhos diversos que podem atingir 100cm de diâmetro (LIMA,2015). O registro estratigráfico está em discordância erosiva com o saprolito do arenito da Formação Rio da Batateira e é composto por uma única unidade litoestratigráfica. A parte mais próxima do topo, cerca de 30cm, contém sinais de bioturbação e traços de raízes. 3.2 Propriedades Micromorfológicas A distribuição relativa dos constituintes demonstra similaridade com a descrição macroscópica. Assume padrão porfírica aberta, localmente fechada e enaúlica, refletindo a ocorrência menos frequente do esqueleto disposto em uma matriz plásmica. Com base nas imagens, estima-se que o fundo matricial é composto por (~25%) de esqueleto, (~60%) de plasma e (~15%) de poros (Fig.1: a, b). O esqueleto é constituído majoritariamente por quartzo (~88%), seguido de litorrelíquias - relicto sedimentar - (~2%) e de nódulos tanto pedomórfico (~8%) como litomórfico (~2%) de moderada a forte impregnação (Fig.1: e, f, g), os quais denunciam a presença de oxihidróxidos de ferro provavelmente vinculado à pedogênese do material fonte. Por vezes, os nódulos pedomórficos encontram-se fragmentados, refletindo o desmantelamento de sua estrutura. Com base nos dados granulométricos, predomina a fração areia média a muito fina, muito angular a sub-angular, de média a alta esfericidade, sendo esta propriedade um reflexo do material parental de formação arenítica (LIMA, 2015). O esqueleto encontra-se distribuído de forma aleatória, com setores organizados em estratificações cruzadas de diferentes direções. A combinação das frações do esqueleto com o plasma sugere que o material é de natureza pobre a muito pobremente selecionado (Fig. 1: a). Em relação ao plasma desta unidade litoestratigráfica, constatou-se que o mesmo ocorre de forma dispersa no fundo matricial e isoladamente gerando feições intrusivas de preenchimento solto descontínuo e completo denso associadas, respectivamente, a poros cavitários e canais (Fig.1: b). O plasma exibe estrutura plásmica com predomínio de orientação indiferenciada, possivelmente em decorrência da forte impregnação do plasma por oxihidróxido de ferro (Fig.1: g, i. Fig.1.1: k), e, localmente, orientação birrefringente do tipo granoestriada, poroestriada, aleatória e crescente estriada (Fig.1: h, j, l). Registram-se nódulos pedomórficos mátricos e, embora menos frequente, em processo de formação de baixa a moderada impregnação, cuja gênese associa- se ao processo de depleção e acumulação (Fig. 1: d). Microfeições vinculadas ao processo de depleção e impregnação de oxihidróxidos de ferro e argila são comuns (Fig.1: b, c, d, g, h. Fig.1.1: i, k). Assim sendo, foram reconhecidas as seguintes microfeições: hipocutãs de depleção de poro e grão; hipocutãs de impregnação de grão e de poro, sendo estes predominantes; quasicutãs de impregnação de poro e de grão; microfeição de depleção e de impregnação plásmica, por vezes associada à geração de poros cavitários e pequenos planares; e feições de revestimento. Na base da lâmina que exemplifica os materiais da unidade, ocorre um aumento de microfeição de depleção com setores exibindo coloração clara intercalada por escura. Já no topo da lâmina da referida unidade constata-se o aumento significativo das microfeições de impregnação mátrica. Com base no princípio da DRC, estima-se um predomínio de feições de impregnação mátrica (~55%) em relação a depleção (~45%), esta sendo mais significativa no fundo matricial do que vinculada aos poros e grãos. No geral, o plasma é apédico (Fig.1:a), com ocorrência pontual de microagregados granulares acomodados a parcialmente acomodados, os quais estão associados aos setores com padrão enaúlica, e alguns agregados em blocos subangulares, não acomodados a parcialmente acomodados. Ainda compondo o fundo matricial, pedofeições fragmentadas (pápulas) e pedorrelíquia foram identificadas, aquelas em maior quantidade, e esta com um único registro (Fig.1: d, g, h). Quanto aos poros, variam de compostos (~16%), cavitários (~54%), planares (~25%), canais (~4%) e câmara (~1%) (Fig.1: b, e, g). Os compostos estão associados a microestrutura intergranular; os cavitários distribui-se no fundo matricial, por vezes exibindo aspecto de desmonte e ligados a poros planares; os planares, geralmente muito finos, encontram-se cortando áreas de forte impregnação sem evidência de preenchimento e, frequentemente, articulado a grãos e poros cavitários (Fig.1: a, h. Fig.1.1: i, k).; ocasionalmente, os poros canais apresentam-se preenchidos por matéria orgânica em estágio de decomposição (Fig.1: d, e). Vinculado aos poros, destaca-se ainda a presença de cutãs (Fig.1: f).

Figura 1

1: Imagens micrográficas da Seção litoestratigráfica de fácie proximal de rampa de colúvio (CSM-C).

Figura 1.1: Imagens micrográficas da Seção CSM-C

Figura 1.1: Imagens micrográficas da Seção CSM-C

Considerações Finais

As imagens micrográficas revelaram um acúmulo de feições hidromórficas associadas a áreas de migração e impregnação por oxihidróxido de ferro, com abertura de poros cavitários, nódulos tanto ligados aos processos sindeposicionais como pós-deposicionais, e um plasma com evidências de reorganização interna, observadas pela forte orientação birrefringente. O conjunto dessas microfeições, em especial as hidromórficas e de impregnação, correlaciona-se com o comportamento da base da 4Cb da Seção pedoestratigráfica de paleofundo de vale de segunda ordem (HS1) na superfície Palmas/Água Doce - Sul do Brasil (PAISANI et al., 2014; LIMA et al, no prelo) responsável pelo preenchimento do paleoeixo de drenagem. Essa informação é relevante, pois denuncia o papel da água na reorganização interna do material da seção CSM-C. Com base nas microfeições, pode-se concluir: I) a componente água esteve presente tanto durante como posterior ao evento deposicional; II) as evidências micromorfológicas comuns de depleção e migração de oxihidróxido de ferro permitem apontar que as condições paleoambientais de formação do colúvio foi similar ao processo de formação do nível 4Cb da Seção HS1 verificada por PAISANI et al (2014) e LIMA et al (no prelo), gerado na transição de um ambiente mais seco para mais úmido. De acordo com o modelo de Knox (1972), esse momento é acompanhado de forte instabilidade morfogenética condicionada pela reorganização dos sistemas ambientais às mudanças ou oscilações de um pa

Agradecimentos

À CAPES, pela bolsa de Pós-Doutorado (Projeto 144/2012); ao Programa de Pós- Graduação em Geografia (UFPE), pela viabilização do Doutorado; e ao CNPq (Proc. 300530/2012-9), pelo apoio financeiro.

Referências

ANDRADE-LIMA, D. Vegetação. In: IBGE. Atlas Nacional do Brasil. Rio de Janeiro: Conselho Nacional de Geografia, 1966.
ARAUJO, A. G. M; STRAUSS, A. M; FEATHERS, J. K; PAISANI, J. C; SCHRAGE, T. J. Paleoindian Open-Air Sites in Tropical Settings: A Case Study in Formation Processes, Dating Methods, and Paleoenvironmental Models in Central Brazil. Geoarchaeology (New York. Print), v. 28, p. 195-220, 2013.
BERTRAN, P; TEXIER, J. P. Facies and microfacies of slope deposits. Catena, v.35, p.99–21, 1999.
CASTRO, S. S. Impregnação de amostras de solo para confecção de lâminas delgadas. Boletim Informativo da Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, v.15, 44 f., 1985.
CASTRO, S. S. Micromorfologia de solos: bases para descrição de lâminas delgadas. Campinas/Goiânia: UNICAMP/UFG, 2008
CORREA, A. C. B. Dinâmica geomorfológica dos compartimentos elevados do Planalto da Borborema, Nordeste do Brasil. 2001. 386 f. Tese (Doutorado em Geografia) – Universidade Estadual Paulista, Rio Claro, SP, 2001.
CHURCHMAN, G. J. The key role of micromorphology in studies of the genesis of clay minerals and their associations in soils and its relevance to advances in the philosophy of soil science. Turkish Journal of Earth Sciences, v.22, p.376-390, 2013.
CPRM - SERVIÇO GEOLÓGICO DO BRASIL. Mapa geológico da Bacia Sedimentar do Araripe, 2007.
FERNANDES, A. Fitogeografia brasileira - Províncias florísticas. 2a parte. 3. ed. Fortaleza: Realce editora e indústria gráfica, 2006.
FERREIRA, G. M. S. S; OLIVEIRA, M. A. T. Aplicação da Micromorfologia de Solos ao Estudo de Sedimentos Alúvio-Coluviais em Cabeceiras de Vale. Pesquisas em Geociências, v.33, p.3-18, 2006
FUNDAÇÃO CEARENSE DE METEOROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS (FUNCEME), Zoneamento geoambiental do Ceará: Parte II – Mesorregião do sul cearense. Fortaleza, 2006.
______. Levantamento de reconhecimento de média intensidade dos solos - Mesorregião do Sul Cearense. Fortaleza, 2012. 280p.
______. Índice de Aridez para o Ceará. Acesso em maio de 2015.
GALE, S. J; HOARE, P. G. Quaternary sediments: petrographic methods for the study of ulithified rocks. Londres: Bethaven Press, 1991, 318 p.
KNOX, J. C. Valley alluviation in southwestern Wisconsin. Annals of the Association of American Geographers, v.62, p.401-410, 1972.
KEMP, R. A. Micromorphology of loess–paleosol sequences: a record of paleoenvironmental change. Catena, v.35, p.179–196, 1999.
KÜHN, P; PIETSCH, D. Soil micromorphogenesis and Early Holocene paleoclimate at the desert margin of Southern Arabia. Spanish journal of soil science, v.3, n.2, p. 59-77, 2013
LIMA, F. J. de. Evolução geomorfológica e reconstrução paleoambiental do setor subúmido do Planalto Sedimentar do Araripe: um estudo a partir dos depósitos coluviais localizados nos municípios de Crato e Barbalha - Ceará. 2015. 192 f. Tese (Doutorado em Geografia) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, PE, 2015.
LIMA, F. J; PAISANI, J, C; CORRÊA, A. C. B; PONTELLI, M. E. Micromorfologia de colúvios em sequências pedoestratigráfica e litoestratigráfica – o caso das superfícies de Palmas/Água Doce (Sul) e Planalto Sedimentar do Araripe (Nordeste do Brasil). RGB, no prelo, 2016.
MESTDAGH, H; HAESAERTS, P; DODONOY, A; HUS, J. Pedosedimentary and climatic reconstruction of the last interglacial and early glacial loess–paleosol sequence in South Tadzhikistan. Catena v.35, p.197–218, 1999.
MILLAR, S. W. S. Processes dominating macro-fabric generation in periglacial colluvium. Catena, v.67, p.79-87, 2006.
MROCZEK, P; RODZIK, J. Genetic interpretation of micromorphological features of gully loess-soil deposits (case study: Kolonia Celejów, E Poland). Landform Analysis, v. 17, p.125–130,2011.
MÜCHER, H; STEIJN, H. V; KWAAD, F. Colluvial and Mass Wasting deposits. In: STOOPS, G; MARCELINO, V; MEES, F. (Org.). Interpretation of Micromorphological Features of Soils and Regoliths. Oxford, UK: Elsevier, 2010, p. 37-48.
NEUMANN, V. H; BORREGO, A. G; CABRERA, L; DINO, R. Organic matter composition and distribution through the Aptian–Albian lacustrine sequences of the Araripe Basin, northeastern Brazil. International Journal of Coal Geology. v.54, p.21-40, 2003.
PAISANI, J. C. Estratigrafia, significado paleoambiental e evolução de rampa arenosa/dissipação no Balneário Praia Mole – Ilha de Santa Catarina. 2004. 295f. Tese (Doutorado em Geografia) - Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, SC, 2004.
PAISANI, J. C; PONTELLI, M. E. Propriedades micromorfológicas de colúvios em encosta no médio vale do Rio Marrecas (Sudoeste do Estado do Paraná) - bases para distinção de formações superficiais alóctones e autóctones em substrato basáltico. Pesquisas em Geociências, 39(1): 53-62, 2012.
PAISANI, J. C; PONTELLI, M. E; CORREA, A. C. B; RODRIGUES, R. A. R. Pedogeochemistry and micromorphology of oxisols - A basis for understanding etchplanation in the Araucárias Plateau (Southern Brazil) in the Late Quaternary. Journal of South American Earth Sciences, v.48, p.1-12, 2013a.
PAISANI, J. C; PONTELLI, M. E; OSTERRIETH, M. L; PAISANI, S. D. L; FACHIN, A; GUERRA, S; OLIVEIRA, L. Paleosols in low-order streams and valley heads in the Araucaria Plateau - Record of continental environmental conditions in southern Brazil at the end of MIS 3. Journal of South American Earth Sciences, v. 54, p. 57-70, 2014.
PAISANI, J. C; FACHIN, A; PONTELLI, M. E; OSTERRIETH, M. L; PAISANI, S. D. L; FUJITA, R. H. Evolução de paleocabeceira de drenagem do Rio Chopinzinho (Sul do Brasil) durante o Quaternário Superior. Revista Brasileira de Geomorfologia, 2016 (Carta de aceite).
PONTELLI, M. E. Pedomorfoestratigrafia de depósitos de leques aluviais: Bacia do Rio Itoupava, sul do Estado de Santa Catarina. 2005. xxxf. Tese (Doutorado em Geografia) - Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, SC, 2005.
SHEPARD, F. P. Nomenclature based on sand – silt – clay ratios. Journal of Sedimentary Petrology, v. 24, p.151-158, 1954.
SILVA, A. J. P; LOPES, R. da C; VASCONCELOS, A. M; BAHIA, R. B. C. Bacias Sedimentares Paleozóicas e Meso-Cenozóicas Interiores. In: BIZZI, L. A.; SCHOBBENHAUS, C.; VIDOTTI, R. M.; GONÇALVES, J. H. (org.) Geologia, Tectônica e Recursos Minerais do Brasil. Brasília: CPRM, 2003. p. 55-85.
SOUZA, M. J. N. Bases naturais e esboço do zoneamento geoambiental do estado do Ceara. In: LIMA, L. C. (Org) Compartimentação territorial e gestão regional do Ceará. Fortaleza: Funece, 2000. p. 06-104.
STOOPS, G; MARCELINO, V; MEES, F. (Org.). Interpretation of Micromorphological Features of Soils and Regoliths. Oxford, UK: Elsevier, 2010.
TAVARES, B. A. C. Evolução morfotectônica dos pedimentos embutidos do Planalto da Borborema. Recife, PE. 2015. 251f. Tese (Doutorado em Geografia). UFPE, 2015.
WIEDER, M; GVIRTZMAN, G. Micromorphological indications on the nature of the Late Quaternary Paleosols in the southern coastal plain of Israel. Catena, v.35, p. 219-237, 1999.