COMPARTIMENTAÇÃO E CÁLCULO DO ÍNDICE DE GEODIVERSIDADE NO ANTICLINAL DE MARIANA, MG

Autores

Nascimento, S.T. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO) ; Castro, P.T.A. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO)

Resumo

O Anticlinal de Mariana está localizado na região sudeste no Quadrilátero Ferrífero, região central do estado de Minas Gerais, nos municípios de Ouro Preto e Mariana. A compartimentação e o cálculo do índice de geodiversidade proposto neste trabalho foram realizados com o objetivo de quantificar e qualificar os compartimentos geológicos do Anticlinal de Mariana, a fim de guiar trabalhos de campo ligados a determinação de locais de interesse geológico. Foi confeccionado o mapa de geodiversidade por compartimentos levando em consideração as variáveis Geologia, Geomorfologia, Hidrografia e Mineração. Através do cálculo e da avaliação deste mapa, foi possível determinar as áreas em que ocorrem os maiores índices de geodiversidade.

Palavras chaves

Geodiversidade; Compartimentação; Anticlinal de Mariana

Introdução

O Anticlinal de Mariana está localizado na porção sudeste no Quadrilátero Ferrífero, região central do estado de Minas Gerais, entre os municípios de Ouro Preto e Mariana. Segundo Alkmim & Marshak (1998), o Quadrilátero Ferrífero apresenta, litoestratigraficamente, os seguintes conjuntos rochosos: os complexos metamórficos que formam embasamento cristalino arqueano (Belo Horizonte, Caeté, Bomfim, Santa Bárbara e Bação); o Supergrupo Rio das Velhas; o Supergrupo Minas; as intrusivas do Supergrupo Minas e o Grupo Itacolomi. No modelado atual da região, destaca-se o Anticlinal de Mariana, formado por rochas arqueanas do Supergrupo Rio das Velhas e proterozóicas do Supergrupo Minas, que se encontram justapostas (Ladeira 1988). Conforme Martínez et al. (2008), geodiversidade é a diversidade do meio natural, em número, frequência e distribuição dos elementos bem como dos processos geológicos, sendo, portanto, que estes elementos passiveis de tratamento matemático. Os trabalhos que têm como objetivo estimar e produzir modelos de geodiversidade, de modo a integrar a paisagem com os processos formadores desta, são raros. Os principais trabalhos partem do processo de compartimentação geomorfológica, realizado a partir das estruturas, formas, processos e clima, que são uma primeira maneira de se chegar a geodiversidade de uma área (Manosso 2012). Este método de compartimentar áreas segundo a geomorfologia foi utilizado no estudo de Serrano & Ruiz-Flaño (2007), na Espanha, a fim de calcularem índices de geodiversidade a partir das unidades geomorfológicas, base para a avaliação da geodiversidade. Dantas et al. (2015) faz considerações importantes sobre compartimentação da paisagem e estudos de geodiversidade, que também auxiliaram na escolha deste método para o cálculo de geodiversidade proposto aqui. É necessário então, interpretar a área de forma integrada, pois a geodiversidade e a fisionomia da paisagem são resultantes das mudanças geomorfológicas vigentes e pretéritas. O método foi escolhido para servir como um guia na escala regional da área de estudo para determinação de potenciais visitas de campo e, posterior indicação de locais de interesse geológico. Sendo assim, este trabalho foi realizado com o intuito de se fazer uma avaliação prévia da geodiversidade da região do Anticlinal de Mariana.

Material e métodos

Os materiais utilizados neste trabalho consistem em bases bibliográficas e cartográficas, que foram selecionadas a partir da estimativa de sua importância em relação à variabilidade ambiental abiótica no contexto do Anticlinal de Mariana. As bases cartográficas dos mapas envolvendo a geologia, em formato digital, foram obtidas do projeto “Geologia do Quadrilátero Ferrífero – Integração e Correção Cartográfica em SIG”, resultante do projeto de mapeamento geológico realizado pelo convênio entre o United States Geological Survey (USGS) e o Departamento Nacional da Produção Mineral – DNPM (1952-1969), que compõe o mapeamento geológico do convênio DNPM/Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais – CPRM (1992-1996) e seguem a articulação 1:50.000 do IBGE. A compilação dos dados foi realizada pela Companhia de Desenvolvendo Econômico de Minas Gerais - CODEMIG (2005). As unidades hidrogeológicas, na escala de 1:50.000, também foram obtidas deste material. Os materiais cartográficos básicos utilizados foram folhas planimétricas do IBGE, em escala 1:50.000 e os dados topográficos digitais SRTM que tem resolução em pixels de 1 arc-second, aproximadamente 30m, de livre acesso no site do Serviço Geológico dos Estados Unidos (U.S.G.S. – United States of Geological Survey). Os estudos geomorfológicos utilizaram como base imagens de radar e satélite com auxílio do software Google Earth Pro e os dados topográficos digitais SRTM citados anteriormente, disponíveis em livre acesso na web. As ocorrências minerais foram obtidas através do banco de dados do Serviço Geológico Brasileiro (CPRM), no site http://geobank.cprm.gov.br/, no qual é possível se obter a shapefile da área desejada em livre acesso. Todos as bases cartográficas foram, então, trabalhadas e integradas no Sistema de Informação Geográfica (SIG) no software ArcGis 10.1, em que foi possível definir as variáveis que utilizadas na pesquisa para o cálculo da geodiversidade no Anticlinal de Mariana: Geologia, Hidrografia, Geomorfologia, Mineração. O cálculo do índice de geodiversidade foi realizado através da metodologia proposta por Serrano e Ruiz-Flaño (2007), onde são identificados e avaliados os elementos que compõem a geodiversidade associados à topografia, geologia, geomorfologia, hidrologia e processos naturais e antrópicos, pois permite a análise em diferentes escalas, desde geodiversidade de partículas e de elementos até aos lugares e paisagens. A quantificação da geodiversidade é dada pelo número de elementos físicos presentes em cada unidade, multiplicado pela rugosidade e dividido pelo logaritmo neperiano da área de cada compartimento. A área foi compartimentada de acordo com suas características estruturais e geomorfológicas, e, para cada compartimento, obteve-se um índice de geodiversidade diferente a fim de identificar a região com maior índice de geodiversidade. Para isso, adotou-se metodologia proposta por Manosso (2012).

Resultado e discussão

Foi realizada a compartimentação do Anticlinal de Mariana, figura 1, com o objetivo de se representar as unidades com especificidades geológico- estruturais semelhantes. Desta forma, seis compartimentos foram delimitados e observa-se que o Anticlinal de Mariana possui uma paisagem bastante diversificada, com características associadas às inúmeras combinações da estrutura geológica e geomorfológica existente. O compartimento 1 (C1) representa o flanco sul do Anticlinal de Mariana, enquanto o compartimento 2 (C2) representa o flanco nordeste, formando as bordas deste Anticlinal. Ambos os compartimentos são, geologicamente, formados pelas unidades: Formação Cauê, Formação Batatal, Formação Gandarela, Formação Cercadinho, Formação Moeda, Formação Barreiro, Formação Fecho do Funil, Grupo Sabará e Grupo Nova lima; além dos depósitos recentes. Considerando-se a geomorfologia, são caracterizados predominantemente por topos de morros e escarpas. A zona de charneira do Anticlinal é delimitada pelo compartimento 3 (C3), porção sudeste da área de estudo. A geologia do local apresenta tanto as rochas do Supergrupo Minas quanto do Supergrupo Rio das Velhas. A geomorfologia da região é composta pelas unidades topos com morros arredondados, escarpas, topos de morros, relevo de planaltos e relevo ondulado. O compartimento 4 (C4) representa o vale do Rio das Velhas. Predomina na região as rochas do Supergrupo Rio das Velhas, rochas mais antigas expostas devido ao esvaziamento do anticlinal. A geomorfologia deste compartimento representa o vale do Rio das Velhas e suas encostas. O compartimento 5 (C5) apresenta um relevo de planalto onde está situada a sede do município de Mariana. A Formação Sabará predomina neste compartimento, embora as demais formações do Supergrupo Minas e Rio das Velhas também ocorram na área. Enfim, no compartimento 6 (C6), há a representação da transição dos domínios Quadrilátero Ferrífero e Planaltos Dissecados. Há a presença do Complexo Santo Antônio, além das rochas do Supergrupo Minas. Observando a geomorfologia, ocorre os terrenos com relevos ondulados, planaltos e morros com topos arredondados. O cálculo do índice de geodiversidade para cada compartimento foi realizando seguindo a metodologia desenvolvida por Serrano & Ruiz-Flanõ (2007) e aplicada por Manosso (2012) e Pellitero (2012). Essa metodologia se baseia na determinação dos elementos abióticos (variáveis e suas classes) com sua localização e dimensão, leva em consideração, também, a escala dos dados que serão utilizados. Serrano & Ruiz-Flaño (2007, 2009), assim como aplicado deste trabalho, utilizou-se os dados no formato vetorial, com a necessidade de se normalizar a superfície, uma vez que os compartimentos comparados são diferentes na questão da área. A tabela 1 mostra os elementos de geodiversidade e número de elementos em cada compartimento. As variáveis Litologia, Idade Geológica, Formação Geológica, Unidades Naturais, Feições Antropogênicas e Ocorrência Mineral foram contabilizadas de acordo com a frequência que cada elemento aparece em cada compartimento. Para as variáveis Densidade de Lineamentos, Densidade de Drenagens e declividade foi adotada a classificação proposta por Manosso (2012). As densidades muito altas e altas receberam o valor 14, médias receberam o valor 7 e baixas o valor 0. A declividade recebeu valores 14 onde predominam os relevos montanhosos e escarpados, 7 para o predomínio dos relevos ondulados e fortemente ondulados e 0 para relevos planos e suavemente ondulados. A análise dessas classes seguiu a porcentagem de distribuição predominante em cada compartimento. Os tipos de drenagem foram classificados como 14 nas regiões em que aparece todos os tipos de drenagens, 7 onde aparece dois tipos de drenagens e 0 onde há apenas um tipo de drenagem. A rugosidade foi obtida através da média geométrica que ocorrem em cada compartimento e a área foi obtida no próprio ArcGis 10.1. Com a tabela 1 preenchida e os cálculos do índice de geodiversidade realizados, criou-se a tabela 2, onde os valores do índice de geodiversidade aparecem em ordem decrescente, e, em seguida, o mapa da figura 2 com os índices de geodiversidade por compartimento do Anticlinal de Mariana. Os elementos da geodiversidade receberam o mesmo peso na quantificação, porém é possível observar que as variáveis geologia, com quatro classes, e geomorfologia, com três classes, têm representatividade maior que a hidrografia (duas classes) e mineração (uma classe). O resultado disto é que as variáveis mais representativas, aspectos geológicos e geomorfológicos, contribuem, mesmo que indiretamente, de forma mais expressiva na quantificação e no cálculo do índice de geodiversidade. Está situação corrobora com o fato de que os elementos da geologia e geomorfologia são os responsáveis pela maior ou menor geodiversidade de um ambiente, já que as outras variáveis estão diretamente atreladas as condições geomorfológicas e/ou geológicas de uma região. As áreas com os maiores índices de geodiversidade estão associadas ao controle geológico-estrutural a qual a região foi submetida, que, por consequência, evidencia as diferentes formas de relevo, lineamentos densidade, mineralizações. Já os compartimentos cujos menores índices de geodiversidade estão associados, são aqueles em que há uma menor rugosidade, formas de relevo menos escarpadas, drenagens regulares e bem distribuídas na área, revelando terrenos mais homogêneos. Sugere-se a aplicação dos métodos propostos por Xavier (2001) e Pereira (2014). O primeiro trabalho trata da geodiversidade em formato de compartimentos por dados vetoriais, enquanto o segundo, por dados em raster; em complementação aos resultados obtidos neste trabalho.

Mapa de compartimentação do Anticlinal de Mariana.


Tabela 1: Elementos de geodiversidade e quantificação destes elementos.


Tabela 2: Índice de riqueza da Geodiversidade em ordem decrescente para cada compartimento de paisagem.


Mapa do índice de Geodiversidade por Compartimento do Anticlinal de Mariana.

Considerações Finais

Foi possível, com este trabalho, quantificar e qualificar quais áreas do Anticlinal de Mariana possuem maiores índices de geodiversidade, destacando-se as bordas do anticlinal, flanco sul e flanco nordeste, além da zona de charneira. Nas demais regiões, os índices de geodiversidade são menores, devido, principalmente, a regularidade do terreno e a menor variação litológica nessas áreas, além das formas antropogênicas.

Agradecimentos

Agradecimento ao Departamento de Geologia - Escola de Minas - UFOP e a Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).

Referências

Alkmim F. F. & Marshak S. (1998). Transamazonian Orogeny in the Southern São Francisco Craton Region, Minas Gerais, Brazil: evidence for Paleoproterozoic collision and collapse in the Quadrilátero Ferrífero. Precambrian Research, n. 90, p.29-58.
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Ladeira E. A. 1988. Metalogenia dos depósitos de ouro do Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais. In: Schobbenhaus, C.; Coelho, C. E. S. Principais Depósitos Minerais do Brasil. Brasília: DNPM, 1988. v. 3, p. 301-375.
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