Autores

Martins, F. (UFMG) ; Salgado, A. (UFMG)

Resumo

A rede de drenagem quando correlacionada com diversos outros aspectos do meio físico - litotipo, estrutura, coberturas superficiais e relevo - permite inferir considerações para além da dinâmica de escoamento, mas, também, da morfogênese de paisagens. Considerando suas características como importante meio para análise da gênese de relevo, intuiu-se estudar, de maneira preliminar, esses aspectos ao sul das Chapadas do Rio São Francisco. A unidade chapadas do Rio São Francisco é classificada pelo IBGE (2006) como a maior unidade de relevo do tipo chapada em território brasileiro e, devido à sua grandeza espacial, este trabalho limita-se ao sul da mesma. Assim, os dados demonstraram que a característica da rede de drenagem nessa região está principalmente associada à disposição dos lineamentos estruturais. Isso ocorre principalmente nos cursos de menores ordens.

Palavras chaves

Rede de drenagem; Chapadas; Litoestrutura

Introdução

A rede de drenagem e sua configuração é extremamente susceptível a rearranjos considerando aspectos diversos do meio físico. Por isso, sua análise fornece indícios que vão além dos aspectos associados diretamente ao escoamento superficial, mas, também, permite inferir considerações acerca de diversos outros parâmetros ambientais. Dentre os aspectos hidrográficos, tem-se a densidade de drenagem, a qual é definida por Horton (1945) como o comprimento médio de rios por unidade de área e foi reconhecida como um dos mais importantes parâmetros da análise morfométrica de bacias hidrográficas. A dinâmica infiltração e deflúvio que caracterizam a Dd estão determinados por fatores que vão além do regime de chuvas e do relevo, mas que abrangem, também, a capacidade de infiltração das coberturas superficiais e a resistência litológica frente aos processos do ciclo supérgeno. Contudo, Hiruma & Ponçano (1994) destacaram que a tentativa de se correlacionar a Dd com os fatores do meio físico é complexa, visto que tais variáveis interagem concomitantemente e com diferentes pesos. Além disso, para melhor correlacionar a drenagem com as variáveis do meio físico, fatores de assimetria de bacia se mostram úteis na associação com a estrutura geológica. Tendo por base as premissas acima expostas, pretende-se neste trabalho investigar a disposição da rede de drenagem frente aos aspectos físicos, tais como, litoestrutura, coberturas superficiais e níveis planálticos no extremo sul da unidade de relevo Chapadas do Rio São Francisco. No que se refere à área de estudo, dentre as oito unidades classificadas como do tipo chapada pelo IBGE (2006) esta é a maior, em termos de extensão espacial, com 139.186,8 km2. Por isso, devido à sua grandeza espacial, foi selecionada para este trabalho apenas a porção sul desta unidade (Figura 1). Assim como o mapeamento geomorfológico do IBGE (2006), Martins & Salgado (2017) classificaram a região dentro do conceito de chapadas, em que, a unidade está composta por diversas formas de relevo alçadas na paisagem e que se destacam altimetricamente em relação ao seu entorno devido a uma ruptura de declive bem marcada. Esses planaltos, relativamente menos dissecados, correspondem a uma porção da superfície de cimeira regional correlacionável à Superfície Sul-Americana de Valadão (1998). A região é composta pelas coberturas fanerozóicas que abrangem a bacia sedimentar Sanfranciscana, inserida no cráton São Francisco. Os litotipos aflorantes correspondem a associações rochosas neoproterozóicas do Grupo Bambuí e espessas coberturas cretáceas que compõem os grupos Areado e Mata da Corda. Já as unidades terciárias datam do Neógeno e correspondem às coberturas detrítico-lateríticas. O Grupo Bambuí é relacionado ao desenvolvimento de um ambiente marinho plataformal (FRAGOSO et al., 2011). Em uma segunda etapa de sedimentação, relacionada ao estiramento crustal produzido durante a abertura do Atlântico Sul no Eocretáceo, originou-se uma bacia receptora na forma de graben-horst, onde se depositaram as unidades do Grupo Areado, que corresponde a uma sedimentação predominantemente continental (FRAGOSO et al., 2011). No Cretáceo Superior, o vulcanismo Mata da Corda e suas litofácies sedimentares representam a reação tectônica que ocorreu na bacia Sanfranciscana, afetando o Arco do Alto Paranaíba (TRINDADE et al., 2006). Esse vulcanismo teve grande atividade magmática e produziu rochas vulcânicas (efusivas e piroclásticas) ultramáficas alcalinas, e rochas epiclásticas, originadas a partir da erosão dos edifícios vulcânicos (FRAGOSO et al., 2011). No que se refere às coberturas superficiais, a área de estudo possui quatro principais classes de solo, sendo Latossolo Vermelho e Latossolo Vermelho- Amarelo; Neossolos, Cambissolos e, em menor proporção Argissolos. De modo geral, os latossolos estão sobre as formas de relevo tabulares, enquanto as demais classes pedológicas estão distribuídas nos vales que separam essas geoformas.

Material e métodos

A metodologia desta pesquisa está dividida em quatro eixos principais com análise integrada dos respectivos aspectos e métodos: (i) análise da litologia e da morfoestrutura via mapeamento temático; (ii) estudo da estruturação e dos padrões da rede hidrográfica e (iii) levantamento de parâmetros morfométricos. Para o desenvolvimento das análises, foi realizado o levantamento e organização da documentação cartográfica básica que corresponde a cartas geológicas da CODEMIG, na escala de 1:100.000: Carmo do Paranaíba, Serra Selada e São Gotardo referentes ao Projeto do Alto Paranaíba. Nesta etapa foi possível adquirir a litologia, estruturas e hidrografia em shapefile. Ao passo que, para contemplar toda a área de estudo, foi necessário utilizar a carta topográfica Dores do Indaiá referente ao Projeto São Francisco, no qual foi necessário extrair, por meio de vetorização manual, a litologia, estruturas e hidrografia. Na caracterização e análise litoestrutural foram utilizados as bases vetoriais referentes aos planos de informação temáticos de litologia e lineamentos estruturais anteriormente adquiridos por meio do acervo do Portal da Geologia da CODEMIG. Os parâmetros morfométricos foram calculados a partir do Modelo Digital de Elevação, especificamente SE-23-Y-D e SE-23-Y-B, Projeto TOPODATA-INPE, (Valeriano & Rosseti, 2012) com resolução espacial de 30m. A partir da organização da base cartográfica da área de estudo, foram realizadas as análises espaciais com ferramentas específicas dos Softwares ArcGIS 10.1, SPRING 5.2.1 e MATLAB, em que foram gerados os respectivos parâmetros: : (i) densidade de drenagem (Dd); (ii) (Dl) densidade de lineamentos (Vilela & Matos, 1975); (iii) Fator de Assimetria da Bacia de Drenagem (FABD) (Hare & Gardner, 1985); (iv) Fator de Assimetria Topográfica Transversal (FSTT) (Cox, 1994) e; (v) perfis topográficos. A seleção das bacias para análise de FSTT e FABD se deu naquelas cujo exutório estava no limite da unidade de relevo das Chapadas do Rio São Francisco (IBGE, 2006) totalizando uma quantidade de 18 (dezoito) bacias hidrográficas, sendo 11 cursos d’água afluentes do Rio Paraná e 7 do Rio São Francisco. Foram considerados como curso principal das bacias hidrográficas os cursos assim classificados pelas cartas topográficas do IBGE. Entretanto, quando este não se encontrava mencionado, foi selecionado o curso de maior extensão e, em último caso, a hierarquia dos canais.

Resultado e discussão

A Dd varia de 0 a 3,2 km/km2, enquanto que a Dl varia de 0 a 1,24 85km/km2. De acordo com Swami (1975), Dd com índices em torno de 0,5 km/km2 indicaria uma drenagem pobre e índices maiores que 3,5 km/km2 indicariam bacias excepcionalmente bem drenadas. Beltrame (1994) acresce faixas intermediárias, em que de 0,50 a 2,00 km/km2 a Dd é mediana e de 2,01 a 3,5 km/km2 a mesma é alta. Assim, a área de estudo possui um sistema de drenagem imperante mediana, seguida por Dd pobre e menor em termos de Dd alta. Em associação com o mapa hipsométrico e de Dl, a área com sistema de drenagem pobre localiza-se sobre as chapadas, enquanto as áreas localizadas entre os platôs varia de mediana a alta, locais onde, também, há maior quantidade de lineamentos (Figura 1). No que se refere aos diagramas de rosetas, a rede de drenagem possui direção diversificada, com frequência absoluta a NW-SE, em N40W e N70W, com comprimento absoluto ainda mais heterogêneo. Os lineamentos estruturais demonstram frequência absoluta com direção preferencial de NW-SE. No comprimento absoluto a deflexão de NW-SE é mantida (Figura 1). As rosetas de hidrografia e dos lineamentos demonstram uma correlação entre ambas as variáveis. Assim, em grande parte da área, os locais com maior quantidade de falhas e fraturas correspondem aos com maior instalação de cursos d’água, o que demonstra serem essas feições geológicas facilitadoras do escoamento superficial da drenagem qualitativa e quantitativamente. Isso está evidenciado não apenas nos diagramas de roseta, os quais demonstram influência na qual a direção preferencial da drenagem está em acordo com a dos lineamentos, mas também nos dados de densidade de Kernel, que mostram aumento proporcional entre a Dd e a Dl dentro do recorte espacial estudado. O controle tectônico na organização da rede de drenagem também pôde ser corroborado pelo desenvolvimento de drenagem com caráter subsequente ao longo das estruturas de direção NW-SE e W-E. Quanto à análise do FSTT as 11 sub-bacias hidrográficas do rio Paraná permaneceram com média entre 0,01 e 0,49 e desvio padrão entre 0,15 a 0,38. Já as 7 sub-bacias do Rio São Francisco apresentaram média do FSTT entre 0,11 a 0,48 e desvio padrão entre 0,18 a 0,38. Conforme Salamuni (1998), esse parâmetro pode ser dividido em muito fraco (0-0,2), fraco (0,2-0,4), moderado (0,4-0,6), forte (0,6-0,8) e muito forte (0,8-1,0). Ou seja, os valores de FSTT demonstraram que o comportamento dos canais principais analisados em relação ao arcabouço geológico possui fraca a média assimetria. Contudo, algumas sub-bacias apresentaram valores de desvio padrão mais elevadas, indicando que alguns seguimentos locais dos rios apresentam assimetria mais alta. Esses dados se contrapõem ao discutido anteriormente (correlação entre Dd e Dl), e isso pode estar associado ao fato de que os canais mais influenciados pela estrutura não são os canais principais das sub-bacias selecionadas, mas sim os seus afluentes, de menor ordem. Assim, os afluentes são responsáveis por uma retomada erosiva sobre as chapadas. No que se refere ao FABD, entre os afluentes do rio Paraná 18,18 % indicaram valores entre 45 e 55 (baixo grau de migração), 36,36% entre 55 e >65 (migração para esquerda) e 45,45% entre 45 e <35 (migração para direita). Quanto ao FABD dos afluentes do rio São Francisco, 28,5 % indicaram valores entre 45 e 55 (baixo grau de migração), 42,85% entre 55 e >65 (migração para esquerda) e 28,5% entre 45 e <35 (migração para direita) (Figura 2). Assim, nota-se uma heterogeneidade nas direções de migração dos canais. Na bacia do Paraná, há um maior caimento para a margem direita das bacias de número 10, 12, 13, 14 e 15. A bacia de número 13 tem seu curso principal influenciado diretamente por lineamentos estruturais, sendo que as demais bacias não tem seu canal principal sobre lineamentos, mas sim os seus tributários, os quais, por influência estrutural, desaguam adentrando mais para a direita da bacia e por isso, moldam o canal principal. A bacia de número 10 não possui um controle estrutural evidente, além disso, a partir do médio, rumo ao alto, curso não foram verificados tributários em sua margem direita, ao passo que a identificação de ângulos retos em seu curso principal pode dar indícios de capturas fluviais. Já os afluentes do rio Paraná com basculamento para esquerda (bacias de número 9, 16, 17 e 18) não demonstraram encaixamento em lineamentos e o valor do FABD não é muito elevado, girando em torno de 60, ou seja, não houve um basculamento pronunciado. As bacias 11 e 8 tiveram possuem valores próximos a 50 e são, por isso, consideradas de pouca ou nenhuma atividade tectônica. Contudo, a bacia 11 possui controle da drenagem por lineamentos com basculamento para esquerda em seu baixo curso e com basculamento para a direita no alto curso, fato este que acaba por mascarar os valores, neutralizando-os. Nas bacias do rio São Francisco, as sub-bacias 1, 2 e 6 demonstraram basculamento para a margem esquerda da sub-bacia por influência dos lineamentos sobre os seus tributários, enquanto que as sub-bacias 3 e 4 tiveram basculamento para a direita e mostram também influência da estrutura sobre a drenagem. Já as sub-bacias 5 e 7 demonstraram pouca ou nenhuma atividade tectônica. Os litotipos presentes na região estudada (Figura 3) permitem fazer algumas inferências, sendo elas: as áreas classificadas com Dd pobre encontram-se principalmente sobre as Coberturas Detrito-lateríticas. Enquanto as áreas moderadamente drenadas estão majoritariamente sobre litologias do Grupo Bambuí, seguido pelas do Grupo Mata da Corda e, em menor quantidade, pelas do Grupo Areado. Por último, as áreas classificadas como de alta drenagem não possuem grande expressão espacial em comparação às demais áreas, estando elas sobre o Grupo Bambuí e Areado. Nota-se que a Dd não pode ser explicada isoladamente pelos litotipos presentes na área, estando, portanto, mais associada à estrutura geológica e à geomorfologia. Assim como em seus estudos no alto rio Pardo (Hiruma & Ponçano, 1994), no qual a Dd parecia estar refletindo as estruturas mais regionais, do que os litotipos ou o relevo. As áreas com as menores taxas de Dd estão sobre as áreas de chapada, localizadas, principalmente, no sul e a oeste do recorte espacial em estudo. Em contrapartida, as áreas com maior Dd referem-se àquelas que margeiam as chapadas, ou seja, referem-se aos cursos de água que estão ativamente dissecando essas geoformas tabulares. Ainda sobre as chapadas encontram-se drenagens de maior comprimento, enquanto que nas áreas que estão em maior processo de dissecação os cursos d’água estão em maior quantidade e correspondem a cursos de menor ordem hierárquica. Ou seja, ocorre uma relação inversa em que à medida que aumenta o valor numérico da densidade, há diminuição quase proporcional do tamanho dos componentes fluviais das bacias de drenagem (CHRISTOFOLETTI, 1980). O perfil 1, traçado a leste da área de estudo, demonstra altitudes mais elevadas, majoritariamente acima de 1.000 m, com maior quantidade de platôs que estão sendo separados por cursos d’água tanto de afluentes do rio Paraná, quanto dos afluentes do rio São Francisco. Essas porções da superfície de cimeira regional, principalmente a sudoeste e centro-oeste, não teriam sofrido, com a mesma intensidade, os processos de retomada erosiva de leste. Assim, o perfil 2 demonstra menores altitudes e menor quantidade de chapadas. Essas chapadas estão centralizadas no interflúvio de sub-bacias hidrográficas do rio São Francisco e se mostram com processo de retomada erosiva mais expressiva, o que é corroborado pela maior Dd em comparação às chapadas de oeste (Figura 3). Os setores preservados dessa superfície parecem nitidamente controlados pela litologia (detrito-laterítica) em uma primeira instância, mas, os dados de litoestrutura demonstram ser este o fator primordial que influencia os processos morfogenéticos.

Densidades de drenagem e de lineamentos no extremo sul da unidade de relevo Chapadas do Rio São Francisco.


Fator de Assimetria Topográfica Transversal (FSTT) com a média (X) e o desvio padrão(S), e o valor do Fator de Assimetria da Bacia de Drenagem (FABD).


Seções topográficas do extremo sul da unidade de relevo Chapadas do Rio São Francisco e lineamentos estruturais.

Considerações Finais

As concentrações de altos valores de Dd refletem uma retomada erosiva das formas de relevo pelo adensamento da drenagem ao longo das direções das estruturas principais. Já sobre as chapadas, os processos de retomada erosiva e de expansão da rede de drenagem não foram tão expressivos devido à baixa concentração de lineamentos que não permitiram maior atuação erosiva sobre as coberturas detrito-lateríticas, as quais, por suas características mineralógicas, também dificultam ainda mais a atividade fluvial. Contudo, a disposição hidrográfica e a dissecação da paisagem regional, caracterizada pela individualização de chapadas, apresentam-se fortemente controlados por lineamentos estruturais.

Agradecimentos

Agradecemos ao CNPq (Projeto Universal 446857/2014-9) e a CAPES (Projeto CAPES COFECUB 869-15) pelo apoio financeiro. Agradecemos também a Édipo Henrique Cremon (UFG) e Fábio Correa Alves (INPE) pelo auxílio nas análises em ambiente MATLAB.

Referências

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