Autores

Cavalcante, D.R. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ - UECE) ; Bastos, F.H. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ - UECE) ; Duarte, A.S. (INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS ESPACIAIS - INPE)

Resumo

O objetivo principal do presente estudo é identificar o controle estrutural da drenagem na bacia do rio Coreaú. Para se chegar ao objetivo proposto dividiu- se as etapas de trabalho em levantamento bibliográfico; técnicas de geoprocessamento e trabalho de campo. Através da análise dos diagramas de rosetas foi possível identificar direções NE-SW/E-W como principais sentidos para as estruturas geológicas de caráter rúptil e lineamentos estruturais. Para os diagramas de rosetas elaborados por ordem de drenagem, percebeu-se que as direções NE-SW/E-W são bastante representativas, no entanto, de forma surpreendente houve significativa representatividade da direção NW-SE, esta justificando-se pelos lineamentos estruturais positivos, de direção predominante NE-SW, formarem drenagens perpendiculares aos seus eixos. Sendo assim, os lineamentos estruturais e as estruturas rúpteis, além da rede de drenagem da bacia do rio Coreaú apresentam concordância com os trends regionais de direção NE-SW/E-W.

Palavras chaves

Geomorfologia Estrutural; Geomorfologia Fluvial; Rio Coreaú

Introdução

Os rios possuem importância econômica, social e política e, muito além disso, a drenagem pode propiciar relevantes informações sobre o meio físico, sobretudo no que tange aos aspectos geológicos e geomorfológicos. Dessa forma, sua análise fornece subsídios sobre as melhores maneiras de intervenções sobre os recursos naturais (LIMA, 2006). Conforme Bertolini e Cherem (2016), relações entre processos e formas de vertentes e de canais fluviais são elementos centrais das principais teorias geomorfológicas, tendo em vista a importância do ajuste entre processos erosivos, nível de base e condições do meio no qual se estabelece esse ajuste. Para Vervloet (2015, p. 73), “o estudo da maneira como se comporta hidraulicamente os canais fluviais em leitos rochosos seja, talvez, uma das mais importantes diretrizes geomorfológicas estruturais, devido ao fato de possibilitar revelar a dinâmica e natureza do condicionamento estrutural em face a organização litológica e tectônica das rochas”. Sendo assim, “é sabido que a geometria dos canais fluviais é resultado da complexa interação entre tipo de carga transportada, regime de fluxo, topografia, substrato e atividade tectônica associada” (MAIA; BEZERRA; CLAUDINO-SALES, 2008, p. 183). Couto et al. (2011, p. 315) destacam que “o entendimento do contexto geológico e geomorfológico e os processos estruturais atuantes em determinadas áreas podem ser compreendidos a partir do comportamento da rede de drenagem, seus padrões, formas e morfometria”. Dessa forma, Lima (2006, p. 88) destaca que “como a litoestrutura relaciona- se diretamente com a drenagem, pode-se deduzir da importância significativa do estudo da drenagem e seus padrões, em termos da caracterização das formas de relevo”. Entretanto, as influências estruturais não ocorrem somente em grandes sistemas de drenagem, mas também em pequenos sistemas fluviais, sendo que essa influência pode estar diretamente relacionada com a heterogeneidade das rochas e a organização dos lineamentos estruturais e tectônicos (VERVLOET, 2015). Face o exposto, o presente trabalho teve como objetivo principal identificar e analisar o controle estrutural da drenagem na bacia hidrográfica do rio Coreaú com o auxílio de ferramentas e técnicas de geoprocessamento. Tal bacia está localizada no setor noroeste do Estado do Ceará e drena aproximadamente uma área de 4.400 km², abrangendo integralmente os municípios de Moraújo, Coreaú, Frecheirinha e Alcântaras, e parte de outros 13 municípios como, por exemplo, Camocim, Granja, Sobral, Tianguá, Ubajara, Viçosa do Ceará, entre outros.

Material e métodos

A necessidade de se organizar as etapas de trabalho é de suma importância para que o leitor possa compreender como se deu a evolução da pesquisa. Dessa forma a pesquisa foi dividida em três etapas, sendo elas levantamento bibliográfico; técnicas de geoprocessamento e levantamento de campo. Na primeira etapa foi realizado o levantamento bibliográfico, onde se prezou por um levantamento interdisciplinar visando uma abordagem mais completa sobre a temática na referida área de estudo, sendo levantados trabalhos relacionados à Geomorfologia Fluvial tais como Christofoletti (1980), Charlton (2008) e Elorza (2008). Para um melhor entendimento sobre o controle estrutural da rede de drenagem, buscou-se por literatura aplicada a diferentes regiões do país, bem como importantes bases teóricas de onde se destacam Saadi e Torquato (1992), Gomes Neto (2007), Lima (2006), Morais et al. (2010), Couto et al. (2011), Vargas et al. (2015), Vervloet (2015), Bricalli (2016) e Silva e Maia (2017). Para a realização das técnicas de geoprocessamento foi necessária a compilação de alguns dados, tanto dados do tipo raster como dados vetoriais. Já para o processamento digital de imagens foram utilizadas imagens do satélite ALOS, mais especificamente do sensor PALSAR, com resolução espacial de 12,5 x 12,5, adquiridas gratuitamente pelo site vertex.daac.asf.alaska.edu. Com o mosaico das imagens ALOS PALSAR em mãos, foi possível a extração das bacias hidrográficas que estariam dentro do limite do mosaico, bem como de toda sua rede de drenagem.Para finalizar, foi gerado o mapa de hierarquização da rede de drenagem. Para a confecção dos diagramas de rosetas, “que tem por finalidade mostrar estatística direcional de lineamentos e/ou lineamentos retilíneos ou pouco curvilíneos” (QUEIROZ; SALAMUNI; NASCIMENTO, 2014, p. 70), foi utilizado a ferramenta AzimuthFinder (disponível em: www.neotectonica.ufpr.br), dessa forma, se fez necessário a realização de algumas etapas. A princípio, a extração dos lineamentos foi realizada a partir do relevo sombreado extraído do modelo digital de elevação. A extração dos lineamentos se deu de forma manual, esta metodologia para Vargas et al. (2015) apresenta-se com uma alta relação custo-benefício, pois é uma ferramenta de baixo custo e alta eficácia para identificar o comportamento morfoestrutural do relevo, consequentemente de sua rede de drenagem. Após a vetorização dos lineamentos, dando ênfase aos lineamentos positivos, foi utilizado a ferramenta AzimuthFinder para transformar o arquivo vetorial em arquivo de texto para manipulação no software de produção de diagramas de rosetas. Optou-se pelo método de medida de frequência, bem como para adaptar o arquivo para manipulação no software OpenStereo (disponível em: http://www.igc.usp.br/index.php?id=openstereo). O mesmo processo foi repetido para os arquivos vetoriais de estruturas rúpteis, da rede de drenagem como um todo, além de fazer o processo individualmente para cada ordem de drenagem. Sendo assim, obteve-se nove diagramas de rosetas, sendo um para cada ordem de drenagem, um para a rede de drenagem como um todo, um para os lineamentos estruturais e um de estruturas rúpteis. Por fim, na terceira etapa foram realizados alguns trabalhos de campo em diferentes períodos do ano na área de estudo, sendo alguns deles decorrentes de objetivos genéricos, tais como aulas de campo, além de trabalhos de campo específicos que abrangeram a bacia hidrográfica como um todo.

Resultado e discussão

A bacia hidrográfica do rio Coreaú (Figura 1) está localizada na região noroeste do Ceará que, de acordo com Torquato (1995), é marcada por intensa diferenciação topográfica, isto se deve à expressiva variação litoestratigráfica, bem como ao arranjo estrutural (dobras e falhas) de como essas rochas se apresentam. Este setor apresenta um arcabouço geológico de cunho rúptil e dúctil notável, sendo que tal arranjo estrutural e as diferentes litologias condicionam as formas de relevo local, além da rede de drenagem. O rio Coreaú possui importantes afluentes tais como o rio Juazeiro, rio Itaquatiara e o rio Itacolomi, além disso, a bacia hidrográfica em questão apresenta algumas anomalias de drenagem, no caso, assimetria de bacia, desvio de canais e curvaturas anômalas. No entanto, é importante destacar que tais problemas geomorfológicos necessitam de estudos mais aprofundados para serem explicados, o que não configura o objetivo do presente trabalho. Do ponto de vista geológico a bacia hidrográfica em questão está localizada, em sua maior parte, no subdomínio Tectônico do Médio Coreaú, que corresponde “a um cinturão orogênico, o qual engloba uma variada gama de litótipos com distintas idades e origens numa mesma unidade tectônica” (TORQUATO; NOGUEIRA NETO, 1996, p. 303). Esse subdomínio constitui o setor noroeste da Província Borborema. O setor sudoeste da área de estudo abrange uma pequena parcela da Província Parnaíba, relacionado aos arenitos do Grupo Serra Grande. Já no que tange à geomorfologia, o relevo do setor Noroeste do Ceará é resultado de vários eventos tectônicos ao longo da história geológica e, de forma mais recente, da ação climática, sobretudo de climas secos (CLAUDINO SALES; LIRA, 2011). Pode-se acrescentar aqui também o papel das oscilações climáticas ao longo do Cenozóico como fator de significativa importância para a morfogênese. De maneira geral pode-se compartimentar a área da bacia em superfícies rebaixadas, formadas pelas depressões sertanejas, planícies fluviais, tabuleiros e planície costeira, e superfícies elevadas, onde se encontram os maciços cristalinos, as cristas residuais, os inselbergs e o glint da Ibiapaba, este último relacionado à bacia sedimentar do Parnaíba. Através da hierarquização da bacia hidrográfica (Figura 2), pôde-se identificar que esta é uma bacia de 6ª ordem, onde o rio Coreaú é o principal rio. Os padrões de drenagem são variados, no entanto, de forma mais expressiva, encontra-se o padrão dendrítico, mas os padrões paralelo e treliça também estão representados na área de estudo.O padrão dendrítico ocorre por toda a bacia hidrográfica e está relacionado ao embasamento cristalino, mais especificamente à depressão sertaneja e ao maciço cristalino da Meruoca, sendo um padrão de drenagem pouco condicionado pelo relevo. O padrão de drenagem paralelo localiza-se, sobretudo, nas escarpas do glint da Ibiapaba. Os rios de padrão paralelo que se localizam na escarpa da Ibiapaba são responsáveis por dissecar os pedimentos desse setor e justificar a evolução da erosão remontante no escarpamento. Esse tipo de padrão sofre controle estrutural, influenciado principalmente, pela escarpa do glint, sustentada por uma cornija de arenitos paleozóicos do Grupo Serra Grande. O padrão treliça está ligado aos relevos de cristas que, por sua vez, são reflexos geomorfológicos dos quartzitos da Formação São Joaquim. Os rios dessa área drenam conforme a direção das cristas, sendo comuns também drenagens perpendiculares às direções das cristas, nesses casos há algumas superimposições da drenagem e presença de boqueirões. A drenagem desse setor é fortemente controlada pelo relevo, com exceção das superimposições. De acordo com Maia e Bezerra (2014), no Nordeste setentrional brasileiro, os lineamentos são predominantemente de direção NE-SW e E-W, estes, em grande parte, representam a manifestação em superfície das deformações causadas pela orogênese brasiliana, bem como por processos tectônicos de reativação no Cretáceo e no Cenozóico. O sentido NE-SW e E-W de lineamentos e principais estruturas geológicas regionais também foram identificados na área de estudo através dos diagramas de rosetas, estes mostram uma notável expressividade dos padrões regionais mencionados por Maia e Bezerra (2014), que acabam influenciando a rede de drenagem. A maior parte das estruturas rúpteis, conforme mostra o diagrama de rosetas (Figura 3), indicam o sentido NE-SW e, de forma secundária, a direção E-W. Para os lineamentos estruturais o padrão se repetiu, sendo que as cristas residuais, em sua maioria, representam de forma mais clara o sentido NE-SW. As Zona de Cisalhamento Sobral-Pedro II, Falha Café-Ipueiras, Falha Arapá, entre outros tipos de estruturas rúpteis possuem também o mesmo sentido regional NE-SW. Os diagramas de rosetas separados por ordem de drenagem mostram uma expressiva representatividade da direção NE-SW. Os rios de 1ª ordem possuem heterogeneidade de sentidos, mas com um sobressalto para NE-SW e NW-SE, esta, por sua vez, foi inesperada, tendo em vista que os diagramas de rosetas de lineamentos estruturais e de estruturas rúpteis não apresentaram direção NW-SE. As drenagens de 2ª e 3ª ordem têm maior representatividade das direções E-W em relação aos rios de 1ª ordem, mas com os sentidos NE-SW e NW-SE bem destacados também. Os rios de 4ª ordem apresentam direções variadas, sendo que mais uma vez as direções NE-SW e NW-SE se destacam. Já para os rios de 5ª ordem, o sentido NW-SE não se torna tão expressivo, no entanto outras direções ganham notoriedade, tais como NNE-SSW e NE-SW. O canal de 6ª ordem, representado pelo rio Coreaú, tem direção predominantemente N-S, drenando já sobre os sedimentos da Formação Barreiras. As formas como os diagramas de rosetas se apresentam (Figura 4), mostram uma pequena discordância no que tange ao controle estrutural da drenagem na bacia hidrográfica do rio Coreaú. Os lineamentos estruturais e as estruturas rúpteis seguem o trend regional NE-SW e E-W, entretanto, nos diagramas elaborados por ordens de drenagem, vários rios apresentaram direção NW-SE, o que não seria esperado. Para se justificar tal predomínio na direção NW-SE dos rios da bacia em questão, tem-se que levar em consideração os lineamentos estruturais positivos de direção NE-SW da área, tendo em vista que estes se apresentam como interflúvios em formas de cristas, estas sustentadas pelos quartzitos da Formação São Joaquim. Sendo assim, com a presença de tais lineamentos seguindo o trend regional NE-SW e estes se comportando como interflúvios, haverá, certamente, o condicionamento do relevo gerando rios perpendiculares ao sentido dos lineamentos estruturais. Dessa forma, os lineamentos estruturais, bem como as estruturas geológicas de caráter rúpteis da área de estudo, compactuam com o trend regional observado por Maia e Bezerra (2014). Diferentemente do padrão regional, a direção do rio Coreaú além do formato geral de sua bacia hidrográfica apresentam um direcionamento N-S. Entretanto, através dos diagramas de rosetas da bacia hidrográfica do rio Coreaú, foi possível identificar um sentido bastante expressivo de direção NE-SW o que vem confirmar a concordância com o trend regional, bem como com outros grandes rios do Nordeste setentrional brasileiro, no caso, o rio Jaguaribe que possui no seu alto curso direção predominante NE-SW e nos médio e baixo cursos tal sentido também se repete (MAIA, 2005; GOMES NETO, 2007; SILVA; MAIA, 2017). Os rios Choró e Potengi também possuem sentido predominante NE-SW e sofrem controle estrutural, onde tal controle está relacionado ao sistema de falhas da Zona de Cisalhamento de Senador Pompeu, que por sua vez também possui direção predominante NE-SW (PEULVAST; BÉTARD, 2015). No Rio Grande do Norte há rios com direções preferenciais NE-SW e tal fato também mostra o controle estrutural da drenagem, sendo os rios Apodi-Mossoró e Piranhas-Assu os principais exemplos nessa região (MAIA; BEZERRA, 2011, 2013).

Localização e Hipsometria da bacia hidrográfica do rio Coreaú.


Mapa de Hierarquia fluvial da bacia hidrográfica do rio Coreaú.


Estruturas rúpteis e lineamentos estruturais da bacia do rio Coreaú e seus respectivos diagramas de rosetas.


Diagramas de rosetas.

Considerações Finais

Através da análise dos mapas, bem como dos diagramas de rosetas foi possível interpretar e relacionar alguns elementos para a constatação do controle estrutural da drenagem na bacia em questão. Sendo assim, a drenagem da bacia do rio Coreaú apresentou, em parte, uma compatibilidade com as principais direções de lineamentos estruturais e estruturas geológicas rúpteis regionais, que, por sua vez, possuem direção predominantemente NE-SW e E-W. No entanto, padrões de sentido NW-SE surgiram nos diagramas de rosetas, apresentando assim uma incompatibilidade com os trends regionais.Tal fato foi levado em consideração, justificando-se assim, por serem drenagens perpendiculares aos lineamentos de direções NE-SW, dessa forma os expressivos lineamentos de direção NE-SW condicionam a formação de drenagens NW-SE. Por Fim, acredita-se que o presente trabalho pode servir de base para futuros estudos que visem uma interpretação morfogenética ou uma abordagem morfoestrutural da região NW do Estado.

Agradecimentos

Referências

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