Autores
- FELIPE PACHECO SILVAUFRRJEmail: felippe.ppacheco@gmail.com
- TELMA MENDES DA SILVAUFRJEmail: telmageo@gmail.com
- ROBERTO MARQUES NETOUFJFEmail: roberto.marques@ufjf.br
Resumo
Este trabalho tem como meta aplicar metodologias de investigação do
condicionamento do relevo por esforços tectônicos. A área estudada refere-se ao
Setor Meridional da Serra da Mantiqueira; este trecho da escarpa reúne feições
morfológicas diretamente ligadas à formação de bacias tafrogênicas do sudeste
brasileiro. Deste modo, tem-se como objetivo do trabalho reconstituir as frentes
escarpadas do relevo pela técnica de seppômen e avaliar o condicionamento
através do índice da Sinuosidade da Escarpa Montanhosa. Os resultados obtidos
apontaram para o aumento do controle tectônico das escarpas, uma vez que os
resultados sugerem uma sustentação tectônica das mesmas. A reconstituição da
paleodrenagem também permitiu traçar hipóteses quanto à captura de drenagens do
rio Grande pelo rio Paraíba do Sul. Compreende-se que o rio Pedra Preta seria o
canal capturador principal em um primeiro estágio, sendo capturado em um segundo
momento pelo rio Preto, configurando a drenagem atual.
Palavras chaves
Paleorrelevo; Paleodrenagem; Neotectônica; Capturas fluviais; Serra da Mantiqueira
Introdução
A Serra da Mantiqueira apresenta elementos na paisagem ligados a uma gênese
tectônica, dado a configuração da rede de drenagem, escarpas, vales e depósitos
quaternários em contexto de relevo montanhoso sob a influência do Rift
Continental do Sudeste do Brasil (RICCOMINI, 1989). A Mantiqueira Meridional
(GATO et al., 1983) compreende as unidades geomorfológicas referentes aos
Planaltos de Campos do Jordão e de Itatiaia, sendo que para este trabalho foi
dada ênfase à reconstituição paleotopográfica da porção norte do Planalto de
Itatiaia, referente a um contexto geomorfológico que engloba parte dos Planaltos
do Alto Rio Grande, a oeste; Vale do Paraíba do Sul, a sul e leste; e as Altas
Cristas Quartizíticas Festonadas (MARQUES NETO, 2017), a norte (Figura 1).
Esta região apresenta altitudes que variam de pouco mais de 900 m, na área ao
norte do rio Preto, próximo a Santa Rita do Jacutinga, até 2225 m nos
contrafortes da Pedra Selada. Segundo Marques Neto et al. (2019), uma das
principais características da área foi a consolidação da drenagem do rio Preto,
no início do processo de formação do Rift Continental do Sudeste do Brasil
(RICCOMINI, 1989), que permitiu organizar a drenagem para o interior sob o
comando do rio Grande. A orientação NE-SW do rio Preto é influenciada pela
própria orientação do sistema rifte, mas controlada pelo alinhamento do front da
Serra da Mantiqueira.
Rezende (2013) identificou taxas de desnudação para área com uma variação de 7 a
28 m/Ma. Essas taxas, segundo o autor, poderiam estar relacionadas à resistência
do Granito Suíte Maromba e do leucogranito Capivara, bem como ter relações com o
componente tectônico e especificamente com o último evento tectônico mais
significativo de soerguimento generalizado na região ocorrido segundo Saadi
(1993) no Pleistoceno Inferior a Médio; enquanto para Valadão (2009) seria de
idade Plioceno Superior.
Gonzalez et al. (2016) através de datação de isótopos cosmogênicos apontam
valores elevados, variando de 17 a 47 m/Ma, o que evidencia o maior potencial
erosivo desse trecho ao ser comparado as bacias situadas nos segmentos serranos
localizado mais ao norte que estes autores identificaram taxas de no máximo 17
m/Ma no âmbito da Depressão Escalonada dos rios Pomba-Muriaé. Essas taxas
seriam, portanto, derivadas do processo de inclinação da bacia e não controladas
por variações de condições climáticas ou litológicas (GONZALEZ et al., 2016).
Diante desse quadro geomorfológico, o objetivo deste trabalho foi o de
aprofundar e corroborar com a investigação da ocorrência de controles tectônicos
no relevo e nos sistemas fluviais na Serra da Mantiqueira, especialmente nos
terrenos do setor meridional. A análise morfotectônica aplicada referiu-se à
integração da reconstituição paleotopográfica a partir da técnica de seppômen
(MOTOKI et al., 2008) e da análise do condicionamento tectônico das frentes
escarpadas, a partir da aplicação do índice da Sinuosidade da Escarpa Montanhosa
- Smf (BULL e WALLACE, 1985).
Material e métodos
A organização da base de dados cartográficos foi processada em ambiente de
Sistema de Informações Geográficas – SIG, utilizando os recursos reunidos nas
plataformas ArcGIS Desktop©10.8.1 (ESRI, 2019), Surfer©14.3.691 (GOLDEN, 2017) e
Global Mapper©16.1.0 (BLUE MARBLE, 2015). Os produtos gráficos foram gerados a
partir de diferentes produtos primários, tais como as cartas base (cartas
topográficas e planialtimétricas) e produtos de sensoriamento remoto (ortofotos
e modelo digital de elevação).
A reconstituição paleotopográfica foi obtida pelo método seppômen (MOTOKI et
al., 2008), que permite uma análise paleogeomorfológica da área a partir da
conexão das maiores altimetrias, isto é, os pontos culminantes do relevo atual.
A técnica vem sendo utilizada para pesquisas sobre a origem de relevos de
regiões sob influência de movimentos verticais de falhas ativas. Logo, a
abordagem se mostra pertinente ao contexto estudado.
O paleorrelevo é gerado a partir do preenchimento dos vales fluviais no software
ArcGIS Desktop©10.8.1 dentro das seguintes etapas: divisão do MDE em áreas
quadradas por uma malha definida; marcação dos pontos culminantes em cada
quadrante; e confecção de um novo mapa topográfico utilizando os pontos por meio
do interpolador determinístico do Inverso do Quadrado da Distância- IQD, na
potência 2, considerando 16 pontos mais próximos em um raio de pesquisa de 1 km.
Optou-se por elaborar o mapa de seppômen com base em diferentes tipos de malhas,
uma vez que uma malha fina (500 metros) preenche seletivamente os fundos de vale
das drenagens pequenas, simulando um paleorrelevo do passado relativamente
recente; já uma malha maior (2 km) simula o paleorrelevo do passado mais remoto,
porém de forma menos assertiva. Motoki et al. (2008) aponta que o mapa de
seppômen de uma região pouco erodida, com uma relativa preservação da morfologia
original sugere uma simulação da morfologia similar ao estado antes de erosão;
já em áreas com relevo dissecado o mapa de seppômen enseja outras
interpretações, no caso de áreas com características geológicas homogêneas, o
seppômen apresentaria um relevo suave, enquanto em áreas marcadas por
descontinuidades crustais, falhamentos ou vulcões o mapa paleotopográfico
demarca esses segmentos como relevos positivos. Os perfis paleotopográficos e
topográficos foram elaborados a partir do uso da ferramenta de ‘Interpolate
Line’ e ‘Profile Graph’ no ArcGIS Desktop©10.8.1 tomando por base o MDE e as
reconstituições paleotopográficas.
De forma associada ao mapa paleotopográfico, estima-se reconhecer
hipoteticamente possíveis controles das frentes escarpadas com o índice da
Sinuosidade da Escarpa Montanhosa - Smf (BULL e WALLACE, 1985) nas frentes
escarpadas do paleorrelevo gerado, de modo a verificar e simular a existência de
padrões e uma possível continuidade dos esforços tectônicos. O mapa
paleotopográfico é, portanto, um recurso metodológico que contribui para o
reconhecimento de segmentos erodidos e resistentes, auxiliando na interpretação
do quadro morfotectônico da área.
Resultado e discussão
O relevo atual (Fig. 2A) foi comparado com os cartogramas paleotopográficos das
três malhas quadráticas: 2km (Fig. 2B); 1 km (Fig. 2C); 0,5 km (Fig. 2D).
Utilizou-se também nessa análise perfis topográficos e paleotopograficos. Os
produtos gerados nessa investigação das reconstituições paleotopográficas
demonstraram um intenso retrabalhamento da frente escarpada, sendo possível
identificar um seccionamento de blocos, anteriormente contínuos, evoluindo para
um relevo festonado como está a configuração do atual do relevo, especialmente
nos setores correspondentes às cristas quartzíticas. A reconstituição
paleotopográfica para a malha de 2 x 2 km (Fig. 2B) possibilitou apreender um
conjunto serrano contínuo e de elevada dimensão interfluvial e que corresponde
ao divisor hidrográfico das bacias mais interioranas. Interpreta-se que o
desmonte dessa paleotopografia foi operado por processos de retração erosiva e
incisão fluvial no front das escarpas conectadas à drenagem, sobretudo das
bacias que drenam diretamente para o rio Paraíba do Sul.
A organização da drenagem do rio Preto (perfis topográficos na fig. 3) criou uma
frente de dissecação, sobretudo, por seus afluentes da margem esquerda que se
organizaram a partir do nível de base regional. Destacam-se nesse processo a
atuação dos rios do Peixe, rio Bananal, entre outros. Os relevos escarpados do
front erosivo são sustentados por litologias gnáissicas, graníticas e
quartzíticas metassedimentares da Megassequência Andrelândia; enquanto os
setores mais rebaixados reúnem litologias gnáissicas, ortognáissicas e
ortogranulíticas do Complexo Juiz de Fora (HEILBRON et al., 2000), que
orientaram a instalação dos principais rios.
A primeira e mais significativa descontinuidade dos conjuntos serranos resultou
no isolamento da Serra do Ibitipoca e ampliação da retração erosiva do Planalto
do Alto rio Grande, conforme pode ser averiguado no paleorrelevo da malha 1 x 1
km (Fig. 2C). A continuidade desse desmantelamento e seccionamento das escarpas
é aprofundado na malha mais fina de 0,5 x 0,5 km (Fig. 2D) resultando no
festonamento das frentes escarpadas e aprofundamento da separação das serras de
Lima Duarte e Negra que só é efetivamente registrado no relevo atual (Fig. 2A),
demonstrando que essa é uma configuração recente que tende a evolução, sendo aí
registrado prelúdios de uma possível captura de bacias do rio do Peixe pelo
ribeirão Monte Verde, conforme foi assinado pioneiramente por Marques Neto et
al. (2019).
A atuação conjunta de incisão fluvial e retração erosiva das escarpas
parece configurar uma dinâmica homogênea para os terrenos estudados. A
intensidade do desmonte do relevo dessa faixa estudada da Mantiqueira Meridional
sugere uma maior competência desses processos na reconfiguração do relevo. Essa
interpretação é coerente com as taxas denudacionais (10Be) mais elevadas e
catalogados para área que apresentam uma variação de 7 a 47 m/Ma segundo Rezende
(2013) e Gonzalez et al. (2016).
A Serra do Ibitipoca estava conectada com os demais setores escarpados em faixas
contínuas acima de 1200 m atingindo em determinados setores até 1800 m. A
configuração aguçada das cristas nas reconstituições paleotopográficas
efetivadas sugerem, portanto, correspondência às paleocristas. Enquanto, a
configuração dos setores escarpados, marcados por uma orientação NE-SW e W-E,
demonstra forte relação com o processo de tafrogenia que organizou as drenagens
da área.
O perfil A-A’ (Fig. 3) revela que as altitudes máximas foram preservadas nos
cumes, enquanto as vertentes e flancos escarpados foram gradativamente
rebaixados, promovendo desníveis de até 300 metros devido ao entalhe fluvial e
reafeiçoamento do relevo marcado pelo o aumento do declive e ampliação do
gradiente de canais fluviais. A maior elevação do relevo atual em determinados
setores nas adjacências da Serra do Ibitipoca sugere uma forte resistência
litológica desses segmentos aos processos de retração e incisão fluvial.
A Serra do Lagarto se articula com as demais áreas a uma altitude de 1300 m,
alcançando 2300 m em setores mais meridionais. Essa serra é cortada
perpendicularmente pelo perfil B-B’ (Fig. 3), que parece revelar caráter recente
dos processos incisivos nos cumes e retrativos nas escarpas, de acordo com os
cartogramas paleotopográficos, sendo que apenas na malha mais fina de 0,5 x 0,5
km que se verifica o início da dissecação da crista superior. A interpretação
das correlações entre as malhas paleotopográficas mais finas de 1 x 1 km (Fig.
2C) e 0,5 x 0,5 km (Fig. 2D) permitiu constatar que a incisão fluvial não foi
capaz de desmontar completamente o relevo e formar planícies fluviais mais
desenvolvidas.
A Serra da Pedra Selada é um bloco elevado e conectado aos demais
setores escarpados a partir dos 1300 m, congregando pontos culminantes dentro de
até 2300 m perfil (Fig. 3 - perfil C-C’). A partir da malha de 2 x 2 km (Fig.
2B) nota-se que a drenagem desse setor corria para o rio Pedra Preta, afluente
direto do rio Paraíba do Sul, sendo sua captura pelo rio Preto identificada
apenas na malha de 0,5 x 0,5 km (Fig. 2D) sugerindo uma configuração recente do
relevo atual por esforços erosivos, assim como a separação da Serra da Pedra
Selada dos demais alinhamentos serranos, como a Serra do Palmital a partir da
instalação de um gráben na área.
A captura do alto curso do rio Preto é documentada por Rezende e Salgado
(2020) que discutem a gênese para área como fruto da retração erosiva da borda
de falha da Bacia de Resende e que teria culminado em uma captura fluvial. A
hipótese apresentada pelos autores é de que o vale suspenso estaria integrando a
bacia do rio Grande, sendo a área captura pelo rio Preto, e o que atestaria a
causa erosiva da evolução desse compartimento.
Interpreta-se que para a ocorrência da captura, o fato de o vale ser paralelo à
escarpa e a existência de uma zona de falhas perpendiculares às estruturas do
rifte que teriam corroborado para tal processo. Com base no quadro
paleotopográfico discutido anteriormente, podemos estabelecer uma outra
hipótese, na qual o primeiro canal capturador pode ter sido o rio Pedra Preta e
que, posteriormente teve seu alto curso capturado pelo rio Preto, dada a maior
competência erosiva. O rearranjo da drenagem provocado por essa captura teria
sido responsável por fazer com que a área capturada deixasse de se constituir a
principal nascente do rio Paraná ao migrar para a bacia d rio Paraíba do Sul.
O perfil C-C’ (Fig. 3) evidencia a juventude das feições erosivas na
área, uma vez que somente a malha de 0,5 x 0,5 km (Fig. 2D) se correlaciona com
a configuração topográfica atual. O gráben formado nos setores altimontanos
também marca o contato litológico de litologias gnáissicas e graníticas
facilmente associado no perfil C-C’, no qual se observa que o Granito Suíte
Maromba se apresenta como único bloco elevado no setor deprimido entre duas
áreas serranas, sugerindo forte atuação da erosão diferencial no alto curso do
rio Preto e que está associado.
As serras de Lima Duarte, Fumaça, Negra e do Ibitipoca (Fig. 2) são sustentadas
por quartzitos dobrados em franco contato tectônico, tendo compartimentos
intermontanos de mares de morros desenvolvidos em litologia gnáissica. Marques
Neto et al. (2019) registraram diversas feições que marcam o controle
morfotectônico na área, como soleiras tectônicas escalonadas promovendo rupturas
de declive, vales suspensos, facetas trapezoidais, terraços soerguidos com
afloramentos rochosos.
A análise da sinuosidade das escarpas para topografia e paleotopografia permitiu
identificar que as escarpas da Mantiqueira Meridional são atualmente mais
retilíneas que no passado (Fig. 3), sendo a única exceção identificada para
Serra do Lagarto – que apresentou um aumento do grau de sinuosidade da passagem
do paleorrelevo para o relevo atual –, fato não verificado para nenhuma outra
escarpa.
Considerações Finais
Os resultados permitiram identificar, para o relevo atual, um controle
morfotectônico mais efetivo das escarpas da Mantiqueira Meridional, especialmente
para as Serras da Fumaça, Lima Duarte, Negra e da Pedra Selada. A influência
morfotectônica explica porque ocorreu a manutenção dos pontos culminantes em
alguns setores, mesmo com uma significativa diminuição da dimensão interfluvial. A
respectiva configuração pode ser percebida nas Serras de Ibitipoca, Lagarto, Pedra
Selada, entre outras. Segundo Marques Neto et al. (2019), a resistência dos
quartzitos contribuiu para a sustentação desses blocos, contudo os níveis mais
elevados também avançaram sob litologias gnáissicas, sobretudo em setores da Serra
da Pedra Selada e Lagarto.
O rebaixamento erosivo operado pelo ribeirão Santa Bárbara ou Monte Verde, entre a
Serra Negra e a Serra de Lima Duarte, também denota um controle morfotectônico,
assim como a formação de depósitos correlativos distribuídos por todo
compartimento que ainda estão preservados e identificados em campo. A estratégia
metodológica se mostrou adequada para reconhecimento de segmentos acometidos por
deformações tectônicas e permite evidenciar zonas preferências de investigações
futuras de atuação neotectônica.
Agradecimentos
À FAPERJ - Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de
Janeiro pela concessão da Bolsa de Doutorado Nota 10 (E-26/200.661/2021).
Referências
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