Autores

Oliveira, G.P. (UFPE) ; Tavares, B.A.C. (UFPE) ; Corrêa, A.C.B. (UFPE)

Resumo

O Alto Estrutural de Lajes se constitui de uma superfície elevada responsável pela dispersão da drenagem nos setores orientais da Borborema potiguar. Diversos estudos no Nordeste setentrional atestam uma dinâmica de evolução cenozoica da paisagem associada a reativações de zonas de cisalhamento brasilianas em caráter compressivo. A partir de uma análise morfotectônica calcada na extração de lineamentos estruturais e identificação de feições anômalas indicadoras de neotectonismo, evidenciou-se na paisagem um conjunto de geoformas relacionadas a reativações tectônicas pós-cretáceas. Desníveis altimétricos de gradiente considerável e feições morfotectônicas, como facetas trapezoidais, shutter ridges e drenagens em gargalo, foram as principais evidências de tectonismo pós-cretáceo controlando a evolução da paisagem. Dois episódios principais foram identificados: um evento Oligocênico associado ao vulcanismo Macau e um miocênico a pós-miocênico relacionada à inversão do campo de tensões.

Palavras chaves

Lineamentos estruturais; Morfotectônica; Soerguimento diferencial

Introdução

No Nordeste setentrional brasileiro, a atual configuração geomorfológica de determinados compartimentos do relevo documentam uma dinâmica evolução morfoestrutural e morfo (neo) tectônica associada às reativações tectônicas pós-cretáceas. Evidencia-se na paisagem um conjunto de processos geomórficos associados à tectônica miocênica e pós-miocênica de caráter compressivo (ASSUMPÇÃO, 1992; BEZERRA et al., 2014), a qual tem resultado em um domeamento em escala regional, além de falhamentos nos sedimentos costeiros, soerguimentos tectônicos e o surgimento de grábens quaternários (SAADI et al., 2005; BEZERRA et al., 2008).Associado a esse novo campo de tensões, tem-se também a inversão de bacias sedimentares (MAIA; BEZERRA, 2014; MARQUES et al., 2014) e o rejuvenescimento de maciços estruturais, tanto em meio ao domínio das depressões (GURGEL et al., 2013) quanto nos setores elevados do Planalto da Borborema (TAVARES, 2015). No domínio da Borborema potiguar, a NE da Serra de Santana, destaca- se na paisagem um setor elevado delimitado por um sistema de zonas de cisalhamento dextrais e contracionais de direção NE-SW, o Alto Estrutural de Lajes. Esse trend controla a evolução atual do relevo, condicionado a drenagem e os padrões de dissecação. A existência nessa área de antigos níveis de sedimentação cenzóicos alçados a cotas elevadas (Formação Serra do Martins) e de necks oriundos do vulcanismo Macau atestam a sua complexa evolução morfoestrutural e morfotectônica ao longo do Cenozoico. Anomalias geomorfológicas indicadoras de neotectonismo, como cristas e vales alinhados, vales suspensos, capturas fluviais, encaixamento da drenagem, dentre outras, permitem inferir uma possível reativação das zonas de cisalhamento (ZCs) regionais sob o atual regime de esforços compressivos. Aventa-se a hipótese de que esse sistema de zonas passou a atuar após o Mioceno como um setor preferencial de soerguimento diferencial, não sendo a topografia atual resultante apenas de alçamento regional e erosão diferencial. Pouco se sabe sobre os efeitos do tectonismo cenozoico na Borborema oriental potiguar. Dessa forma, o presente trabalho abordará, a partir da identificação e análise de feições estruturais e morfotectônicas, a evolução geomorfológica pós-miocênica do Alto Estrutural de Lajes. Com isso, busca-se elucidar a repercussão do último campo de tensões nos compartimentos morfoestruturais do Nordeste setentrional.

Material e métodos

A área de estudo se localiza dentro do contexto da Província Borborema, porção centro-leste do estado do Rio Grande do Norte, a NE da Serra de Santana. Trata-se de um alto estrutural delimitado por um sistema de ZCs cisalhamento transcorrentes dextrais e compressionais de trend NE-SW, situando-se no compartimento morfoestrutural da Cimeira Estrutural São José do Campestre (CORRÊA et al., 2010). O relevo se caracteriza por um conjunto de cristas e vales alinhados, platôs sedimentares e necks basálticos em pontos localizados. Esse setor se sobressai na paisagem regional como um divisor de drenagem entre as bacias hidrográficas das depressões do Piranhas-Açu e Oriental. A geologia é marcada pela ocorrência de ortognaisses granodioríticos e gnaisses bandados do Complexo Caicó, além de rochas supracustais metamórficas do Grupo Seridó, destacando-se as formações Seridó (xistos e micaxistos) e Equador (muscovita quartzitos (COSTA; DANTAS, 2014; OLIVEIRA; CUNHA, 2014). Arenitos conglomeráticos da Formação Serra do Martins (FSM) ocorrem como um capeamento de cerca de 50 m de espessura sobre o grupo Seridó nos setores mais elevados (Serrade Santana) (MORAIS NETO et al., 2009). Ressalta-se também a presença de basaltos e basanitos do Vulcanismo cenozoico Macau, suítes intrusivas brasilianas (granitos, sienitos e monzogranitos) e coberturas quaternárias nos plainos aluviais. Seguiram-se os seguintes procedimentos metodológicos: 1) revisão bibliográfica e cartográfica; 2) aquisição e pré-processamento de imagens de satélite; 3) extração de lineamentos estruturais e elaboração de diagramas de roseta; e 4) análise morfotectônica. A revisão bibliográfica foi feita junto a periódicos eletrônicos e bancos de teses e dissertações da área de Geografia e áreas afins. O material cartográfico foi obtido a partir bancos de dados espaciais de instituições de pesquisa. Os dados litoestratigráficos são referentes às folhas Lajes (COSTA; DANTAS, 2014) e Santa Cruz (OLIVEIRA; CUNHA, 2014), ambas em escala de 1:100.000 e provenientes dos mapeamentos sistemáticos do Serviço Geológico do Brasil (CPRM). Utilizaram-se imagens de radar do projeto ALOS PALSAR, com resolução de 12,5 m. Destas foram derivadas o modelo digital de elevação e os modelos de relevo sombreado. A elaboração destes últimos seguiu a proposta de Radaideh et al. (2016), que consiste em combinar diferentes azimutes de iluminação solar em uma mesma camada raster. Dessa forma, foram elaborados dois modelos sombreados: 1°) junção dos ângulos de 0°, 45°, 90° e 135°( feições de relevo negativas); e2°) junção dos ângulos de 180°, 225°, 270° e 315° (feições de relevo positivas). Além destas, fez-se o uso de imagens orbitais do satélite Landsat 8/sensor OLI (órbita 215, ponto 064) de 14/07/2017, obtidas no site Earth Explorer. Após o procedimento de composição de bandas multiespectrais R7G5B4, com resolução de 30 m, estas foram submetidas à técnica pan- shaperning no software ENVI 5.1, que consiste na combinação da imagem falsa- cor multiespectral com a banda pancromática para aprimoramento da resolução espacial. A resolução final do raster sobre o qual se trabalhou foi de 15 m. A partir dos modelos de relevo sombreado multidirecionais extraiu-se os lineamentos. Os mesmos foram vetorizados manualmente em ambiente SIG (ArcGIS 10.3). Após isso, o arquivo foi exportado para o software Rockworks 17, onde se fez o cálculo da direção azimutal e a elaboração dos diagramas de roseta. A análise morfotectônica seguiu a proposta de Goy et al. (1991), conforme aplicada por Modenesi-Gauttieri, Hiruma e Riccomini (2002) e Tavares et al. (2014), sendo elaborada a partir das imagens Landsat 8/OLI e de atividades de campo. A mesma consiste na identificação de anomalias geomorfológicas indicadoras de neotectonismo, como facetas triangulares e trapezoidais, capturas fluviais, shutter ridges, cristas e vales lineares, canais em gargalo, anfiteatros suspensos etc.

Resultado e discussão

Foram identificados 2.310 lineamentos, sendo 1.451associados a relevos positivos e 849 a negativos (Fig. 2). Os lineamentos positivos correspondem a cristas alinhadas de acordo com os trendsNNE-SSW e NE-SW enquanto os negativos se apresentam como vales orientados na mesma direção preferencial. Essa direção é concordante com a do sistema de ZCs regional e das foliações metamórficas. A mesma controla o curso dos canais de 3° ordem e superiores, além dos padrões de dissecação do relevo e deposição das coberturas aluviais. Lineamentos de direção E-W também ocorrem em menor frequência, condicionando a direção dos canais de 1° e 2°. Esse padrão de canais de ordens inferiores submetidos a direções E-W enquanto os de ordens superiores se alinham aos trends regionais NE-SW já foi identificado em outras áreas no Nordeste setentrional, sendo associado à reativação de estruturas brasilianas sob regime de esforços compressivos (MAIA; BEZERRA, 2011; 2014). A densidade de lineamentos é elevada no entorno das ZCs, enquanto nas áreas de depressão, como no médio curso da bacia do rio Potengi, e sob o capeamento arenítico da serra de Santana ocorre uma acentuada diminuição. As feições lineares se agrupam na parte central do Alto Estrutural de Lajes, condicionando a evolução morfogenética atual. Essaregiãofoiafetada pelo vulcanismo cenozoico Macau, o qual vem sendo relacionado a anomalias mantélicas associadas ao processo de underplating magmático decorrente de um mecanismo de convecção de pequena escala (KNESEL et al., 2011; OLIVEIRA; MEDEIROS, 2012). Esse fenômeno, além de ser responsávelpela ocorrência de intrusões basálticas, é apontado como um causador de alçamentos regionais no Planalto da Borborema relativos á compensações isostáticas (CORRÊA et al., 2010; OLIVEIRA; MEDEIROS, 2012). A área apresenta um complexo mosaico de anomalias geomorfológicas indicadoras de atividade morfoneotectônica. Desde o Cretáceo, com a ruptura de Gondwana, e ao longo do Cenozoico, ZCs brasilianas vêm sendo reativadas em caráter normal, reverso e transcorrente, sendo frequentemente relacionadas às topografias anômalas encontradas na Província Borborema (GURGEL et al., 2013; MARQUES et al., 2014; NOGUEIRA et al., 2015). O condicionamento estrutural da drenagem e dos relevos em cristas se apresenta como uma primeira evidência da interferência dessas reativações na configuração geomorfológica atual do Alto Estrutural de Lajes. A rede de drenagem (Fig. 2) se encontra consideravelmente encaixada nas estruturas do embasamento, exibindo um padrão em treliça ao longo dos vales e cristas alinhadas (Fig. 2d). Nos locais de maior complexidade estrutural, onde lineamentos NE-SW e E-W se entrecruzam, o padrão sofre modificações, se apresentando como retangular (Fig. 2f). Em trechos mais dissecados e menos submetidos ao condicionamento litoestrutural prevalece o padrão dendrítico (Fig. 2e). Destaca-se também o padrão radial e anelar encontrado no entorno dos necks vulcânicos exumados, sobretudo no Pico do Cabugi (Fig. 2g), e ao redor de intrusões plutônicas de morfologia dômica. Rios em gancho ocorrem em diversos pontos, marcando as inflexões abruptas da drenagem em decorrência de seu condicionamento estrutural. Os canais, geralmente de direção NE-SW, infletem para E-W seguindo as estruturas do embasamento. Na Serra do Feiticeiro, crista quartzítica a oeste da área de estudo, dois compartimentos morfológicos distintos se apresentam sob a mesma estruturação litoestratigráfica, porém com padrões de incisão diferenciados. O compartimento centro-sul apresenta incisões profundas marcadas por superimposições da drenagem (Fig. 2b) e cotas altimétricas menos elevadas. Ao norte, feições de dissecação diminuem e as isoípsas se elevam, tendo esse trecho uma morfologia característica de relevo homoclinal. A sua vertente a oeste (Fig. 3a) se encontra escarpada e pouco erodida enquanto a leste (fig. 3b) tem-se uma inclinação na mesma direção onde a incisão começou recentemente a atuar de forma mais marcante, mas não a ponto de permitir a formação de cabeceiras. Facetas trapezoidais e drenagens em gargalo (Fig. 3c) atestam o caráter atual dessa retomada erosiva controlada por uma dinâmica de falhas cenozoica. As drenagens em gargalo estão associadas ao recuo das escarpas de falha. A incisão dessas drenagens ocorrena medida em que a escarpa recua, formando vales estreitos que marcam os limites entre as facetas triangulares e/ou trapezoidais.Esse controle tectônico pode estar associado a reativação do par de ZCs contracionais que estruturam as escarpas da crista. Identificou-se na área uma típica estrutura em shutterridge (crista de obliteração) (Fig. 2c).O vale do riacho da Casinha, após seguir um trecho WSW-ENE, inflete bruscamente para NE-SW contornando a crista da serra da Lagoa sob controle de uma zona de cisalhamento transcorrente. Após percorrer cerca de 1 km, o mesmo volta a sua direção inicial, mostrando indícios de um possível deslocamento lateral dos trechos de vale em decorrência da movimentação de estruturas de rejeito direcional. Knickpoints de gradiente considerável marcam a zona de inflexão. A SE, na serra de Santana, um acentuado desnível altimétrico em um setor de mesma litologia se mostra como um forte indicador de soerguimento diferencial (Fig. 4). Enquanto que a sul do platô os xistos da Formação Seridó se encontram em cotas médias de 450 m, a norte esses ocorrem em isoípas próximas a 600 m, numa faixa elevada que se estende no trend NE-SW. Essa anomalia altimétrica não se relaciona a nenhuma variação litoestratigráfica. Contudo, uma falha de direção aproximada ENE-WNW cuja expressão morfológica sugere um componente normal marca a ruptura entre esses dois patamares, evidenciando assim um possível desnivelamento de caráter tectônico. Esse deslocamento vertical do terreno alçou a FSM a cerca de 700-750 m, uma diferença de cerca de 50 a 100 m em relação às outras ocorrências destes depósitos na Cimeira Estrutural São José do Campestre, o que evidencia uma reativação possivelmente pós-paleocênica. Presume-se isso considerando o Paleoceno como a idade máxima dessa formação (MORAIS NETO et al., 2008). Enfim, a evolução morfoneotectônica do alto estrutural de Lajes se deu a partir da conjunção de dois eventos principais. Teve-se no Oligoceno um conjunto de deformações decorrentes do Vulcanismo Macau, que promoveu soerguimento térmico e o domeamento da área, como atestado pelos desníveis topográficos envolvendo superfícies de mesma litologia. O underplating magmático se mostra como uma explicação plausível para esse evento, levando em consideração a irregularidade espacial e temporal das intrusões basálticas(OLIVEIRA; MEDEIROS, 2012). Dados termocronológicos indicando um evento de resfriamento na região por volta de 20 Ma (MORAIS NETO et al., 2009) podem ser correlacionados essa fase de exumação iniciada entre o final do Oligoceno e início do Mioceno. Posteriormente a esse evento, do Mioceno inferior ao médio, a intensificação das tensões intraplaca de caráter compressivo levou a uma nova fase de reativação das estruturas pré-cambrianas. Os reflexos disso se deram de forma desigual ao longo da província Borborema, estando as deformações concentradas em zonas de fraqueza pré-existentes, como ZCs e foliações metamórficas. Tem-se, portanto soerguimentos diferenciais sustentando topografias anômalas. As falhas reativadas na área de estudo consistem basicamente de ZCs transcorrentes e contracionais. Mesmo tratando-se de estruturas de rejeito direcional, a reativação destas geralmente também acarreta um componente vertical (KELLER; PINTER, 1996), o que promove o soerguimento de determinados blocos em relação à outros. Com a constante atuação dos processos erosivos, isso se reflete na paisagem a partir da acentuação dos desníveis altimétricos e das feições morfotectônicas, como escarpas de falha, anfiteatros suspensos, facetas triangulares e trapezoidais etc.

a) Lineamentos positivos e negativos; b) Mapa de densidade de lineamentos; c) diagramas de roseta.


a) Rede de drenagem; b) superimposição; c) shutterridge; d) padrão em treliça; e) padrão dendrítico; f) padrão retangular; g) padrão radial e anelar.


a) Escarpa oeste; b)escarpa leste; c) Facetas trapezoidais e drenagens em gargalo.


a) Principais formas de relevo; b) Desnível topográfico associado a movimentação tectônica.

Considerações Finais

O Alto Estrutural de Lajes demonstra um considerável grau de controle estrutural e tectônico na evolução da paisagem ao longo do Cenozóico. A direção e densidade dos lineamentos estruturais influencia os padrões atuais de drenagem e dissecação. O complexo mosaico morfoestrutural permitiu o desenvolvimento de diversas configurações de redes de canais, havendo numa mesma região drenagens dendríticas (maior homogeneidade litoestrutural), em treliça (áreas controladas por ZCs brasilianas), retangulares (repercussão de falhas e fraturas), radiais e anelares (ambos os últimos associadas a necks vulcânicos). As anomalias topográficas existentes sugerem dois pulsos principais de reativação. O primeiro seria oligocênico, sendo atribuído a soerguimento térmico e ajustes isostáticos associados ao vulcanismo Macau. Em períodos miocênios a pós-miocênicos tem-se a reativação das ZCs brasilianas devido ao novo campo de tensões regionais de caráter compressivo. Essa segunda fase promoveu o soerguimento diferencial de determinados setores em relação a outros, evidenciado pelos diferentes padrões de dissecação encontrados em estruturas de mesma litologia. Facetas trapezoidais e drenagens em gargalo, além de shutterridges, evidencia o caráter neotectônico dessas reativações. Tem-se, portanto, uma fase inicial de erosão de escarpas de falha e a busca da rede de drenagem pelo melhor ajuste frente às deformações atuais.

Agradecimentos

Nossos sinceros agradecimentos à Fundação de Amparo à Ciência e Tecnologia do Estado de Pernambuco (FACEPE) por incentivos através da concessão de bolsa para o primeiro autor.

Referências

ASSUMPÇÃO, M. The Regional Intraplate Stress Field in South America.JournalofGeophysicalResearch, v. 97, n. B8, p. 11.889-11.903, 1992.
BEZERRA, F. H. R.; BRITO NEVES, B. B.; CORRÊA, A. C. B.; BARRETO, A. M. F.; SUGUIO, K. Late Pleistocene tectonic-geomorphological development within a passive margin — The Cariatá trough, northeastern Brazil. Geomorphology, Amsterdam, v. 97, n. 3-4, p. 555-582, 2008.
BEZERRA, F. H. R.; ROSSETI, D. F.; OLIVEIRA, R. G.; MEDEIROS, W. E.; BRITO NEVES, B. B.; BALSAMO, F.; NOGUEIRA, F. C. C.; DANTAS, E. L.; ANDRADE FILHO, C.; GÓES, A. M. Neotectonic reactivation of shear zones and implications for faulting style and geometry in the continental margin of NE Brazil. Tectonophysics, v. 614, n. 1, p. 78-90, 2014.
CORRÊA, A. C. B.; TAVARES; B. A. C.; MONTEIRO, K. A.; CAVALCANTI, L. C. S.; LIRA; D. R. Megageomorfologia e morfoestrutura do Planalto da Borborema. Revista do Instituto Geológico, São Paulo, v. 31, n. 1-2, p. 35-52, 2010.
COSTA, A. P.; DANTAS, A. R. Programa Geologia do Brasil-PGB. Lajes. Folha SB.24-X-D-VI. Estado do Rio Grande do Norte. Carta Geológica e de Recursos Minerais. Recife: CPRM, 2014.1 mapa colorido, 90,00 x 70,00cm. Escala 1:100.000.
GOY, J. L.; SILVA, P. G.; ZAZO, C.; BARDAJI, T.; SOMOZA, L. Model of morphoneotectonic map and legend.NeotectonicComission, v. 14, p.19-31, 1991.
GURGEL, S. P. P.; BEZERRA, F. H. R.; CORRÊA, A. C.B.; MARQUES, F O.; MAIA, R. P. Cenozoic uplift and erosion of structural landforms in NE Brazil. Geomorphology, Amsterdam, v. 186, n. 1, p. 68 -84, 2013.
KELLER, E. A.; PINTER, N. Active Tectonics: Earthquakes, uplift, and landscape. Upper Seddle River, NJ, USA: Prentice Hall, 1996. 338 p.
KNESEL, K. M.; SOUZA, Z. S.; VASCONCELOS, P. M.; COHEN, B. E.; SILVEIRA, F. V. Young volcanism in the Borborema Province, NE Brazil, shows no evidence for a trace of the Fernando de Noronha plume on the continent. Earth andPlanetary Science Letters, v. 302, n. 1-2, p. 38-50, 2011.
MAIA, R. P.; BEZERRA, F. H. R. Neotectônica, geomorfologia e sistemas fluviais: uma análise preliminar do contexto nordestino. Revista Brasileira de Geomorfologia, São Paulo, v. 12, n. 3, p. 37-46, 2011.
MAIA, R.P; BEZERRA, F.H.R. Inversão neotectônica do relevo na Bacia Potiguar – RN. Revista Brasileira de Geomorfologia, São Paulo, v. 15, n. 1, p. 61-74, 2014.
MARQUES, F. O.; NOGUEIRA, F. C. C.; BEZERRA, F. H. R.; CASTRO, D. L.The Araripe Basin in NE Brazil: An intracontinental graben inverted to a high-standing horst. Tectonophysics, v. 630, n. 1, p. 251-264, 2014.
MODENESI-GAUTTIERI, M. C.; HIRUMA, S. T.; RICCOMINI, C. Morphotectonics of a high plateau on the northwestern flank of the Continental Rift of southeastern Brazil.Geomorphology, Amsterdam, v. 43, n. 3-4, p. 257-271, 2002.
MORAIS NETO, J. M; GREEN, P. F. GARNER, G. D. ALCKMIM, F. F. Age of the Serra do Martins Formation, Borborema Plateau, northeastern Brazil: constraints from apatite and zircon fission track analysis. Boletim de Geociências da Petrobrás, Rio de Janeiro, v. 16, n. 1, p. 23-52, 2008.
MORAIS NETO, J. M.; HEGARTY, K. A.; KARNER, G. D.; ALKMIN, F. F. Timing and mechanisms for the generation and modification of the anomalous topography of the Borborema Province, northeastern Brazil. Marine and Petroleum Geology, v. 26, n. 7, p. 1070-1086, 2009.
NOGUEIRA, F. C. C.; MARQUES, F. O.; BEZERRA, F. H. R.; CASTRO, D. L. FUCK, R. A. Cretaceous intracontinental rifting and post-rift inversion in NE Brazil: Insights from the Rio do Peixe Basin. Tectonophysics, v. 644-645, n. 1, p. 92-107, 2015.
OLIVEIRA, R. G.; MEDEIROS, W. E. Evidences of buried loads in the base of the crust of Borborema Plateau (NE Brazil) from Bouguer admittance estimates. Journal of South American Earth Sciences, v. 37, p. 60-76, 2012.
OLIVEIRA, S. F.; CUNHA, A. L. C. ProgramaGeologia do Brasil-PGB. Santa Cruz. Folha SB.24-Z-B-III. Estados do Rio Grande do Norte e Paraíba. Carta Geológica. Recife CPRM, 2014. 1 mapacolorido, 90,86 x 68,48 cm. Escala 1:100.000.
RADAIDEH, O. M. A.; GRASEMANN, B.; MELICHAR, R.; MOSAR, J. Detection and analysis of morphotectonic features utilizing satellite remote sensing and GIS: An example in SWJordan. Geomorphology, Amsterdan, v. 275, n. 1. p. 58-79, 2016.
SAADI, A.; BEZERRA, F. H. R.; COSTA, R. D.; IGREJA, H. L. S.; FRANZINELLI, E. Neotectõnica da Plataforma Brasileira. In: SOUZA, C. L. G.; SUGUIO, K.; OLIVEIRA, A. M. S.; OLIVEIRA, P. E. Quaternário do Brasil. Ribeirão Preto: Editora Holos, 2005. p. 211-234.
TAVARES, B. A. C.; CORRÊA, A. C. B.; LIRA, D. R.; CAVALCANTI, L. C. S. Compartimentação geomorfológica e morfotectônica do Gráben do Cariatá, Paraíba, a partir de imageamento remoto. Revista Brasileira de Geomorfologia, São Paulo, v. 15, n. 4, p. 523-538, 2014.
TAVARES, B. A. C. Evolução morfotectônica dos pedimentos embutidos no planalto da Borborema, Nordeste do Brasil. 2015. 251 f. Tese (Doutorado em Geografia) - Programa de Pós Graduação em Geografia, Universidade Federal do Pernambuco, Recife, 2015.