Autores

Pontelli, M.E. (UNIOESTE - FBE) ; Almeida, B. (UNIOESTE - FBE) ; Paisani, J.C. (UNIOESTE - FBE) ; Gaspari, M. (UNIOESTE - FBE) ; Oliveira, D.R.M. (UNIOESTE - FBE)

Resumo

O trabalho apresenta utilização de atributos físicos, químicos e mineralógicos na distinção da gênese de materiais representativos da superfície geomorfológica VIII, Planalto das Araucárias. A gênese dos materiais foi obtida pelas características macromorfológicas, químicas (ataque sulfúrico/ferro/10 óxidos) e mineralógicas (DRX). A macromorfologica destacou nível erosivo composto por fragmentos subarredondados tipo clasto suportados, separando LATOSSOLO Bruno Distroférrico Álico de alterita. Isso remete à gênese alóctone dos materiais pedogeneizados. Os teores de ferro e a variação dos 10 principais óxidos, confirmam a natureza alóctone dos materiais pedogênicos, indicando que o perfil de intemperismo fonte do colúvio, já apresentava intensa intemperização. A mineralogia confirma a relação pedoestratigráfica e indica relação genética do colúvio com rochas básicas, com alto teor de titânio, bem como aponta condições paleoclimáticas com 2 estações bem definidas, diferente do moderno.

Palavras chaves

Ambiente Subtropical; Latossolo; Evolução

Introdução

Coberturas latossólicas relacionam-se a materiais altamente intemperizados, com intensa dessilicificação e lixiviação de bases, enriquecidos em óxidos secundários de ferro e alumínio, podendo apresentar quantidades consideráveis de minerais primários resistentes ao intemperismo (EMBRAPA, 2014; KER, 1998; VOLKOFF, 1985). Em geral, estas coberturas são identificadas em diferentes substratos geológicos e desenvolvidas tanto em materiais de gênese autóctone quanto alóctone (SOUZA, 1979). No caso das coberturas superficiais latossólicas desenvolvidas a partir de substrato geológico basáltico, o reconhecimento da gênese alóctone dos materiais é dificultado pela homogeneidade das características macromorfológicas, resultantes da intensa pedogênese pós-deposicional (PAISANI & PONTELLI, 2012). Diversos levantamentos realizados até o momento no setor correspondente a Serra da Fartura, com domínio de rochas ígneas básicas a intermediárias nos estados do Paraná e Santa Catarina (MINEROPAR, 2013; NARDY et al., 2008), reconhecem natureza tanto autóctone (RODRIGUES, 2011; PAISANI et al.,2013; BERTUOL, 2014; PAISANI et al., 2014; GASPARI, 2017) quanto alóctone (DAL-BERTI, 2015; PONTELLI et al., 2015; MANFREDINI, 2016) dos materiais que compõem a cobertura superficial. Essa natureza indica que a gênese das superfícies incompletamente aplainadas, neste setor do Planalto das Araucárias, relaciona-se ao modelo da Etchplanação dinâmica (Paisani et al., 2013; THOMAS, 1994). Apesar dos vários trabalhos já realizados sobre a natureza da cobertura superficial no Planalto das Araucárias, ainda não se sabe se a expressão dos processos genéticos identificados até o momento é expressão apenas de caráter local ou também regional, o que abrangeria o domínio geomorfológico deste Planalto no sul do Brasil. Sabe-se que o reconhecimento da gênese das formações superficiais é importante elemento para o entendimento evolutivo da paisagem geomorfológica, fornecendo informações sobre as condições ambientais pretéritas (GERRARD, 1992; THOMAS, 1994; BOULET et al., 1997). Assim, buscando entender a escala de expressão desses processos em ambiente subtropical úmido, o presente trabalho utiliza atributos físicos, químicos e mineralógicos para distinguir a gênese da cobertura superficial representativa da superfície geomorfológica VIII, setor correspondente à superfície geomorfológica de Chapecó – SC (PAISANI et al., 2014).

Material e métodos

1. A área de estudo O perfil latossólico corresponde a cobertura superficial representativa da superfície geomorfológica de Chapecó, situada entre 801 a 900 m de altitude e identificada como superfície VIII (PAISANI et al., 2014). Na área ocorrem rochas vulcânicas que constituem a Formação Serra Geral (NARDY et al., 2008). Dados litogeoquímicos indicam rochas ácidas porfíricas do tipo Chapecó, correspondentes a sequência intermediária na coluna estratigráfica das rochas vulcânicas na área. São compostas por Dacitos e Traqui-Andesitos com teores de sílica entre 62,5 e 65,3%, ocorrência de fenocristais de plagioclásios, clinopiroxênios e minerais opacos distribuídos em matriz muito fina, com pequenos cristais aciculares de feldspato (FREITAS et al, 2002). O clima da área é do tipo Cfa, mesotérmico úmido com verões quentes, temperatura média anual variando de 18 a 19 ºC e precipitação total anual entre 1700 a 1900 mm. Tendência de chuvas concentradas no verão, contudo sem estação seca definida. Umidade relativa anual do ar entre 76 e 78%, com excedente hídrico de abril a novembro, mas sem ocorrer déficit hídrico mensal (PANDOLFO et al., 2002). Essas características de umidade indicam superávit hídrico anual na região de Chapecó. O relevo predominante é de patamares dissecados, com topos de formas suave ondulados e vales em V profundos, compondo o Planalto Dissecado do Rio Uruguai. Ao longo das vertentes desses patamares desenvolvem-se solos muito intemperizados, do tipo Latossolo e Nitossolo Brunos, ambos com textura muito argilosa e bem drenados (POTTER et al., 2004). Os patamares estreitos se constituem em divisores d´água dos canais que drenam para o rio Uruguai, resultando em grande densidade hidrográfica com padrão dendrítico na área (PELUSO JUNIOR, 1986). A vegetação primária constitui-se na Floresta Estacional Decidual (HIROTA e PONZONI, 2017), restando cerca de 11% de cobertura. A maior parte da cobertura vegetal corresponde a vegetação secundária, culturas cíclicas e pastagens (FREITAS et al., 2002). 2. Metodologia A gênese da cobertura latossólica representativa da superfície geomorfológica de Chapecó foi obtida a partir da análise de atributos físicos, químicos e mineralógicos dos materiais, descritos no ápice de convexidade de patamar dissecado. Em campo, efetuou-se a limpeza do perfil seguido da descrição morfológica pedológica (SANTOS et al., 2005) e nomenclatura pedoestratigráfica (CATT, 1990). Realizou-se coleta de amostras deformadas para os tratamentos granulométrico, químicos e mineralógico em laboratório. Os dados macromorfológicos, associados à determinação da química dos macronutrientes, permitiram definir a classificação do solo (EMBRAPA, 2014). A química de rotina foi obtida no laboratório de Solos do IAPAR/ UTFPR-Pato Branco. A granulometria foi realizada no laboratório Análises de Formações Superficiais da UNIOESTE, utilizando-se tratamento de pipetagem para fração fina e peneiramento para grossa (EMBRAPA, 1997). Os atributos químicos foram obtidos pelas análises da química analítica total e ataque sulfúrico da fração argila. A primeira foi realizada no LAMIR (UFPR), enquanto a segunda no Laboratório de Análise de Solos (UFV). Esses dados permitiram estabelecer o cálculo dos índices Ki (% SiO2 / 60] / [% Al2O3 / 102) e Kr (% SiO2 / 60]: [% Fe2O3 / 160 + % Al2O3 / 102), podendo inferir seu estágio de intemperismo (MONIZ, 1975; IBGE, 2007). A mineralogia por DRX foi obtida no Laboratório de Mineralogia da UFV, utilizando tratamento natural para frações areia e silte, e para fração argila os tratamentos natural, adição de potássio, adição de potássio a 350ºC, adição de potássio a 550ºC, adição de magnésio e adição de magnésio glicolada. Os difratogramas foram gerados no software “High Score Plus”. Os picos foram interpretados segundo espaçamento de reflexões dos minerais (BRINDLEY & BROWN, 1980).

Resultado e discussão

A cobertura superficial representativa da superfície geomorfológica VIII foi descrita em corte exposto por rodovia, no ápice de colina suavemente convexa, totalizando 9,25 metros de altura. O material dos 4,00 metros iniciais mostra-se pedogeneizado, separando-se da alterita por nível erosivo com fragmentos subarredondados tipo clasto suportados (Figura 1; Quadro 1). Esses apresentam-se alterados, de cor bruno amarelada a amarela quando seccionados pela limpeza da seção. Em campo, esse limite erosivo pressupõe perfil de solo com materiais alóctones e autóctones (Figura 1), permitindo interpretação de sequência pedoestratigráfica para os materiais (Figura 1). As características macromorfológicas dos materiais tais como estrutura em blocos subangulares, desfazendo-se em microagregados de grau moderado, ausência de cerosidade, textura muito argilosa, ausência de gradiente textural (Figura 1), cor vermelho escuro, quando seco, a bruno avermelhado escuro com umidade (Quadro 01), indicam materiais muito intemperizados, apresentando organização latossólica (EMBRAPA, 2014). A análise química dos macronutrientes mostra saturação por bases menor que 50%, CTC menor que 17 cmol/dm3, concentração de Al+3 maior que 0,5 cmolcdm-3 e saturação por alumínio maior que 50%. Esses parâmetros atendem às especificações para classificação pedológica como LATOSSOLO Bruno Distrófico Álico (EMBRAPA, 2014). Neste caso tem-se organização pedogenética do tipo latossólica, em materiais cuja gênese é alóctone. Dos principais óxidos presentes na fração argila dos materiais (SiO2, Al2O3, Fe2O3 e TiO2), observa-se os menores valores registrados nos materiais do Bw1 (Tabela 1). O SiO2 aumenta gradativamente sua concentração até o topo do BC, com diminuição no centro e aumento na base deste horizonte, quando atinge maior concentração. A partir do 3CBb os valores se mantem em torno de 30%. O Al2O3 mostra mesma tendência de comportamento registrado para o SiO2 relativo aos materiais pedogeneizados, atingindo concentração máxima na base da aloterita – 4C2b (Tabela 1). Os óxidos de Ferro e de Titâneo apresentam comportamento mais homogêneo ao longo do perfil (Tabela 1). O Fe2O3 registra aumento gradativo com máxima concentração (27,29%) no horizonte 4C1b. Deste para a base ocorre diminuição, embora com concentração maior do que nos materiais do Bw1 (Tabela 1). Os teores de Fe2O3 inferiores a 18% nos materiais pedogeneizados indicam caráter distroférrico (Embrapa, 2006). Exceto os valores do centro-base do horizonte BC, o TiO2 aumenta gradativamente até o 4C1b (Tabela 1). Os índices tanto do Ki quanto do Kr indicam materiais com acentuada evolução pedogeoquímica (LEPSCH, 2011), confirmando a natureza latossólica já verificada na macromorfologia. No Brasil, materiais latossólicos normalmente apresentam tanto Ki quanto Kr abaixo de 2,2 (CURI & KAMPF, 2012). No horizonte 4C1b e topo do 4C2b os valores do Ki sugerem a presença de argilominerais 2:1 – grupo da esmectita/vermiculita (MONIZ, 1975; LEPSCH, 2011). No geral, os índices Ki e Kr mostram material altamente intemperizado no horizonte Bw, podendo ser classificado como LATOSSOLO Bruno Distroférrico Álico (EMBRAPA, 2014). Isoladamente os valores de Fed (cristalino), Feo (amorfo) e Fet (total) indicam cobertura superficial com estágio avançado de intemperismo (Tabela 1), representando características iniciais de laterização (BECH et al., 1997). Porém, não permitem interpretar que esses óxidos teriam sido formados de mesmo material parental. Quantidade maior de Fed (pedogênico) na alterita, associado a menor teor de Feo e maior de Fet ressaltam diferença na gênese dos materiais entre horizontes superficiais (Bw/BC) e alterita (4C1b/4C2b). Esses valores corroboram com a interpretação da gênese alóctone da cobertura superficial nos quatro primeiros metros do perfil. Também indicam que o antigo perfil de intemperismo, atualmente representado pelos volumes da alterita, já se apresentava muito intemperizado. A razão Feo/Fed apresenta-se predominantemente baixa, sendo relativamente maior nos horizontes pedogênicos em comparação aos valores na alterita (Tabela 1). Isso indica proporção maior de ferro mal cristalizado nos horizontes pedogênicos, em contrapartida ao domínio de formas mais cristalinas na alterita (CURI & KAMPF, 2012; MELO et al., 2001). Como os valores de matéria orgânica não variam em profundidade no perfil (Quadro 1), a maior proporção de Feo estaria relacionada a intensa liberação de íons de ferro associado ao processo de oxidação rápido no intemperismo (INDA JUNIOR, 2002). Isso favorece a nucleação de novos cristais, porém com desordem estrutural, ao invés do seu crescimento e maior ordenamento (INDA JUNIOR, 2002). A razão de Fed/Fet próximo a 0,80 indica muito ferro cristalino, com pequena proporção de ferro compondo alumino-silicatos primários e secundários ou óxidos de ferro litogênicos (INDA JUNIOR, 2002). Nos materiais estudados os valores estão próximos a características de cobertura latossólica (KAMPF et al., 2012), especialmente no Bw1 (Tabela 1). A razão (Fed-Feo)/Fet é maior no topo dos materiais, com decréscimo relativo em profundidade, ainda que se registre alternância entre aumento e diminuição dos teores ao longo da seção (Tabela 1). Logo, os materiais do Bw1 seriam mais jovens (TORRENTE et al., 1980; INDA JUNIOR & KAMPF, 2003; TSAI et al., 2007), com estágio de intemperismo menor do que dos horizontes 3CBb e 4C1b. Essa razão corrobora para a interpretação de se tratar de materiais alóctones no topo da cobertura superficial analisada. A alta concentração de SiO2, relativamente baixa de Al2O3 e menor de Fe2O3 indicam rocha ígnea ácida, do tipo Traquito, na área (Tabela 2). Comparando-se os elementos móveis registrados na rocha sã em relação a cobertura superficial, observa-se perda elevada a total desses óxidos nos materiais submetidos a alteração, exceto o MgO (Tabela 2). Na cobertura superficial, os óxidos presentes com maior significância são SiO2, Al2O3, Fe2O3 e TiO2 (Tabela 2). O comportamento das concentrações desses óxidos ao longo do perfil indica presença de três materiais distintos no perfil: Bw a BC; 3CBb e 4C1b; 4C2b (Tabela 2). Do pondo de vista geoquímico, a perda menor do SiO2 nos horizontes Bw e BC, e maior no 3CBb, 4C1b e topo do 4C2b (Tabela 2), indicam domínio hidrolítico na cobertura superficial latossólica. Mais especificamente o processo de sialitização, do tipo bissialitização quando considerado o percentual de MgO presente na cobertura superficial (PEDRO, 1969; MELFI & PEDRO, 1977). Dos minerais litogênicos identificados por DRX, todos são comuns de rochas ígneas ácidas tipo Chapecó (NARDY et al., 2008; WILDNER et al., 2014), exceto o Espinélio (Tabela 2). Esse é comum ocorrer como mineral primário em rochas vulcânicas básicas (ROMAN, 2013). A cristalização do Espinélio é perfeita nos horizontes pedogênicos, diminuindo nos 3CBb, 4C1b e 4C2b (Tabela 2). As rochas que afloram na área apresentam baixo teor (-3,0%) de titânio. Cerca de 10 km do entorno do ponto descrito, afloram rochas vulcânicas básicas com alto teor de titânio (+3%), denominadas Basaltos Cordilheira Alta (WILDNER et al., 2014). Isso indica que os minerais primários do material alóctone correspondem a rocha mais básica, Basalto Cordilheira Alta. Inclusive, a cor da alteração dos clastos suportados (2Ccb – Figura 1) corresponde a alteração de rochas básicas. Nos minerais pedogênicos ocorrem Vermiculita Hidroxi entre camadas e Caulinita/Diquita,bem como goetita em todo o perfil, além da Philipsita nos materiais alóctones e Anatásio na alterita (Tabela 2). A ocorrência de VHE em Latossolos Brunos do Planalto Meridional Brasileiro é comum (AZEVEDO &VIDAL-TORRADO, 2009), indicando que o material foi submetido a regime climático diferente do atual, apresentando ciclos bem marcados de umedecimento e secagem (MELO et al., 2009), durante o Último Máximo Glacial (PAISANI et al., 2015).

Comportamento granulométrico dos materiais, pedoestratigrafia e representação dos horizontes ao longo do perfil


Atributos macromorfológicos e macronutrientes dos materiais representativos da superfície geomorfológica de Chapecó (VIII)


Índices de intemperismo a partir dos elementos totais da fração argila e razões de Ferro


Percentuais dos 10 principais óxidos e natureza mineralógica presente nos materiais da cobertura superficial

Considerações Finais

A descrição macromorfológica da cobertura superficial representativa da superfície geomorfológica de Chapecó (VIII), indicou sequência pedoestratigráfica em LATOSSOLO Bruno Distroférrico Álico, separado da alterita por nível erosivo composto de fragmentos subarredondados tipo clasto suportados. Esse limite erosivo remete a gênese alóctone dos materiais sobrejacentes no perfil. A maior concentração de ferro cristalino na alterita, associado a menor teor de ferro amorfo e maior de ferro total, indicam diferença de gênese dos materiais entre horizontes superficiais (Bw/BC) e alterita. Esses valores corroboram com a interpretação de gênese alóctone dos materiais pedogênicos e sugerem que o antigo perfil de intemperismo existente no local, atualmente representado pelos volumes da alterita, já apresentava características de material muito intemperizado. O comportamento dos 10 principais óxidos, especialmente os menos móveis, confirma a natureza dos materiais. A presença de Espinélio com cristalização perfeita nos minerais litogênicos dos horizontes pedológicos confirma natureza alóctone dessa parte do perfil. Igualmente, indica que a cobertura superficial que originou o depósito da parte superior do perfil pedoestratigráfico tem relação genética com derrames vulcânicos básicos, com alto teor de titânio. Já VHE na fração argila indica condições paleoclimáticas com 2 estações bem definidas, diferente do moderno, restando saber em que período no Quaternário Tardio tal condição reinava.

Agradecimentos

Ao CNPq - Processo 470967/2014-5, pelo financiamento de análises e diárias para levantamentos de campo; ao Núcleo de Estudos Paleo Ambientais (NEPA), UNIOESTE - Campus de Francisco Beltrão, pelo uso de veículo para realização dos trabalhos de campo.

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