análise de perfis longitudinais e índices relação

A DIVERSIDADE DA GEOGRAFIA BRASILEIRA: ESCALAS E DIMENSÕES DA ANÁLISE E DA AÇÃO
DE 9 A 12 DE OUTUBRO
ANÁLISE DE PERFIS LONGITUDINAIS E ÍNDICES RELAÇÃO
DECLIVIDADE X EXTENSÃO (RDE) NA BACIA HIDROGRÁFICA DO
RIO CORUMBATAÍ-SP NA DEPRESSÃO PERIFÉRICA PAULISTA
RENÊ LEPIANI DIAS1
ARCHIMEDES PEREZ FILHO2
ANDRE DE OLIVEIRA SOUZA3
Resumo:
A análise morfoestrutural por meio da aplicação de índices morfométricos constitui-se em um método
fundamental para compreensão dos fatores tectônicos e estruturais em bacias hidrográficas. Deste
modo, este trabalho tem como objetivo correlacionar dados morfométricos obtidos a partir de perfis
longitudinais e do índice de Relação Declividade-Extensão (RDE) para identificação de regiões
sujeitas a deformações neotectônicas e/ou estruturais ao longo do rio Corumbataí-SP e seus
principais tributários. Datações absolutas por Luminescência Opticamente Estimulada, em baixos
terraços e aluviões recentes, apontam para formação dos mesmos nos últimos 1.700 anos A.P. Os
resultados apontam para ocorrência de anomalias de segunda ordem, associadas principalmente a
controle estrutural, e em segundo plano à atividade neotectônica ressurgente, atuando na
configuração da rede de drenagem.
Palavras-chave: morfometria; RDE; rio Corumbataí.
Abstract:
The morphostructural analysis through the application of morphometric indices was reported as a key
method for understanding the tectonic and structural factors in watersheds. Thus, this study aims to
correlate morphometric data obtained from longitudinal profiles and Stream-Gradient Index (SL index)
to identify areas subject to neotectonic and/or structural deformations along the river Corumbataí-SP
and its major tributaries. Absolute dating by Optically Stimulated Luminescence in low terraces and
recent alluvial point to formation of the same in the last 1700 years B.P. The results point to the
occurrence of second order anomalies, associated mainly structural control, and in the background the
resurgent neotectonic activity, working in the drainage network configuration.
Key-words: morphometry; SL index; Corumbataí river.
1 – Introdução
A análise morfométrica por meio da aplicação de índices geomórficos tem
sido amplamente utilizada na literatura (COX, 1994; ETCHEBEHERE, 2000;
1
- Acadêmico do Programa de Pós-Graduação em Geografia da Universidade Estadual de Campinas. Docente
no Instituto Federal Sul de Minas Gerais – Campus Passos. E-mail de contato: [email protected]
2
- Professor Doutor Titular do programa de Pós-Graduação da Universidade Estadual de Campinas. E-mail de
contato: [email protected]
3
- Acadêmico do Programa de Pós-Graduação em Geografia da Universidade Estadual de Campinas. E-mail
de contato: [email protected]
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SALAMUNI, 2004; AMBILI e NARAYAMA, 2014; entre outros), com intuito de auxiliar
na identificação de efeitos deformacionais neotectônicos, estruturais, litológicos e/ou
climáticos, alterando a organização espacial dos canais fluviais.
Neste contexto, este trabalho tem com objetivo analisar parâmetros
morfométricos do canal fluvial e tributários mais significativos da bacia hidrográfica
do rio Corumbataí, localizada na Depressão Periférica Paulista.
A integração dos resultados possibilitou a compreensão da organização
espacial da rede de drenagem da área de estudo, levando-se em consideração as
alterações e ajustes tectônicos, estruturais, litológicos e/ou climáticos.
2 – Área de estudo
A bacia hidrográfica do rio Corumbataí possui 1710 km² de extensão
territorial, localizada entre as latitudes sul 22°04’46’’ e 22°41’28’’, e de longitudes
oeste 47°26’23’’ e 47°56’15’’, inserida no compartimento geomorfológico da
Depressão Periférica Paulista, no Estado de São Paulo (Figura 1).
Figura 1: Localização da bacia hidrográfica do rio Corumbataí-SP
Fonte: adaptado de IBGE (2015)
O rio Corumbataí nasce no município de Analândia a aproximadamente 1058
metros de altitude na Serra do Cuscuzeiro e, após percorrer aproximadamente 120
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km, desemboca no rio Piracicaba, no município homônimo a 470 m. Seus principais
afluentes são os rios Passa Cinco, Cabeça e ribeirão Claro.
Seu traçado apresenta forte controle litoestrutural, segundo Melo (1995) e
Sousa (2002), e se desenvolve em área a jusante (oeste) da principal faixa de
ocorrência de soleiras de diabásio, ou seja, em região onde se definem importantes
estruturas geológicas (sistemas lineares de falhas na estrutura de Pitanga).
Em relação aos padrões de drenagem, predominam os padrões paralelos,
especialmente nos trechos mais longos dos afluentes do rio Corumbataí pela
margem direita (NW-SE) e, padrões retangulares nas mudanças bruscas do traçado
em direções normais as primeiras, confluências de pequenos subafluentes com
afluentes do Corumbataí e Passa Cinco (PENTEADO, 1968). Segundo a autora, a
drenagem dendrítica só ocorre nas cabeceiras dos afluentes originados em
sedimentos argilosos do Grupo Passa Dois ou Tubarão, nos médio e baixo cursos.
3 – Metodologia e técnicas utilizadas
Dentre as técnicas de morfometria fluvial, utilizaram-se perfis longitudinais,
linha de melhor ajuste e índice Relação Declividade x Extensão com intuito de
identificar setores com rupturas de declive - knick points - para correlação a
controles litológicos, estruturais e/ou eventos climáticos na definição da organização
espacial dos canais fluviais.
Segundo Christofoletti (1981), o perfil longitudinal de um rio é dado a partir da
relação entre as altitudes máxima e mínima com seu comprimento desde a nascente
até a foz, com o intuito de revelar sua declividade ao longo do canal fluvial.
O perfil longitudinal foi obtido a partir da extração das cartas topográficas
1:50.000, pela medição da altitude e distância da foz (comprimento do canal) na
intersecção das curvas de nível (intervalo de 20 metros) com a linha de drenagem.
Além disto, foi traçada também a linha de tendência da rede de drenagem,
representada pela curva de melhor ajuste dos pontos, no software Excel 2010, para
auxiliar na determinação de possíveis trechos em equilíbrio e anômalos ao longo do
canal fluvial.
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De acordo com Cotrin et al. (2010), ao se analisar o perfil longitudinal e a
curva de melhor ajuste, é possível verificar que afastamentos substanciais desta
implicam em anomalias de drenagem. As mesmas podem ser positivas (áreas em
processo de ascensão) quanto negativas (trechos em subsidência), enquanto que
mudanças bruscas do talvegue podem indicar a ocorrência de falhas.
Deste modo, qualquer modificação nos níveis de base, devido à ocorrência de
processos tectônicos e/ou climáticos, implica em uma série de alterações na rede de
drenagem pela mudança do escoamento hídrico, ocasionando anomalias de
drenagem devido às mudanças nos fluxos de matéria e energia.
O índice RDE foi obtido pela proposta de Etchebehere (2000), para a
identificação de setores anômalos na rede de drenagem, que segundo o autor, tais
limiares refletiriam a ocorrência de knick points ao longo do canal de drenagem,
podendo ser resultados de atividades neotectônicas. As anomalias foram
classificadas a partir de parâmetro estabelecido por Seeber e Gornitz (1983), nas
quais valores de RDE abaixo de 2 indicam a inexistência de anomalias; entre 2 e 10
anomalias de segunda ordem, e acima de 10 anomalias de primeira ordem.
Foram utilizados dados de datações absolutas por meio de Luminescência
Opticamente Estimulada de baixos terraços e aluviões recentes (DIAS e PEREZ
FILHO, 2015) para auxiliar na discussão da deposição das coberturas superficiais
dos mesmos, auxiliando na discussão da evolução e formação de terraços fluviais e
dinâmica do canal.
4 – Resultados e Discussões
Por meio da análise da rede de drenagem é possível verificar a influência
tectônica e estrutural na sua organização espacial, a partir das anomalias
identificadas e dos depósitos holocênicos datados (planície aluvial e terraço fluvial).
Segundo Melo (1995), o rio Corumbataí apresenta forte assimetria de
drenagem, indicando possível controle tectônico, situação também verificada nos
afluentes da margem direita, que estão posicionados em três níveis topográficos
distintos, conforme verificado no rio Passa Cinco.
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De acordo com Sousa (2002), o rio Corumbataí apresenta assimetria de
drenagem, indicando controle tectônico e longos segmentos retilíneos que
acompanham as principais linhas de falhas. Os afluentes da margem esquerda são
pouco extensos, com exceção do ribeirão Claro, que corre subparalelo ao rio
Corumbataí, na região de Rio Claro. Os afluentes da margem direita são extensos,
também fortemente controlados, com destaque para o rio Passa Cinco.
Para Melo (1995) e Sousa (2002), os principais tipos de anomalias
observados na área foram meandros abandonados, longos segmentos retilíneos,
curvas anômalas, cotovelos, capturas, confluências e assimetria de drenagens.
Segundo os autores citados, as principais anomalias de drenagem
observadas estão associadas aos lineamentos de direções E-W, NW-SE, NE-SW e
N-S. O sistema de falhas compreendido pelo rio Passa Cinco é o mais expressivo da
área de estudo, seccionando o Planalto de Campo Alegre e a Depressão Periférica
Paulista. Apresenta uma diversidade de geometrias, na qual se observa reativação
neotectônica ligada aos falhamentos normal e transcorrente.
Alguns efeitos neotectônicos na bacia hidrográfica do rio Corumbataí ficaram
mais evidentes a partir da mensuração dos índices morfométricos aplicados. Ao se
analisar o perfil longitudinal do rio Corumbataí e de seus principais afluentes,
incluindo a curva de melhor ajuste dos pontos, é possível verificar trechos em
equilíbrio e trechos anômalos (Figura 2).
Figura 2: Perfil Longitudinal do rio Corumbataí
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Os afastamentos da linha de melhor ajuste estão relacionados à ocorrência
de anomalias de drenagem, que podem ser positivas (processo de ascensão), como
se verifica a partir dos 30 km de extensão do rio até sua foz, quanto negativas
(trechos em subsidência), localizados no alto curso do rio. Observa-se mudança do
talvegue próximo dos 65 km de extensão do rio, que pode ser sinal indicativo da
presença falhas ao longo do canal fluvial, associada à alteração litológica, marcando
um knick point no canal fluvial, com ruptura brusca na declividade do talvegue.
Esta ruptura está associada ao Domo de Pitanga, no médio curso do rio, que
expõem sedimentos mais antigos (Grupo Itararé e Formação Tatuí), sendo bastante
importante no controle dos processos erosivos e sedimentares, além de influenciar a
configuração da rede de drenagem.
Os perfis longitudinais dos principais tributários do rio Corumbataí apresentam
também trechos em equilíbrio e trechos anômalos (Figura 3).
Figura 3: Perfis Longitudinais – principais rios tributários
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O ribeirão Claro encontra-se em processo de ascensão em praticamente todo
canal fluvial, na qual se observa ruptura de declive associada à mudança litológica
no alto curso do mesmo.
O rio Cabeça também apresenta processo de ascensão, principalmente no
médio curso. No baixo curso do canal fluvial próximo dos 26 km de sua extensão,
verifica-se um knick point, com uma ruptura brusca na declividade do talvegue,
associado à mudança litológica. No alto curso, é possível verificar outra ruptura de
declive, porém associada a falhamentos tectônicos e estruturais, cuja mesma
encontra-se na área de transição entre os compartimentos geomorfológicos das
Cuestas e Depressão Periférica Paulista.
Ao se analisar o rio Passa Cinco, verifica-se a presença de trecho em
equilíbrio localizado no médio curso do canal fluvial, e dois trechos anômalos. Os
trechos anômalos localizam-se um no alto curso, em processo de ascensão, até
próximo dos 14 km de extensão do rio, local em que há a presença de knick point,
associado à ocorrência de falha tectônica. Enquanto o outro, em subsidência,
localiza-se a partir dos 30 km de extensão do rio, trecho que se observa outro knick
point associado à ocorrência de falha tectônica. O perfil longitudinal do rio Passa
Cinco é bastante influenciado pelo controle tectônico, devido à presença de falhas
ao longo do seu canal.
O uso do índice Relação Declividade x Extensão (RDE) foi fundamental para
mensuração de anomalias de drenagem, cujos resultados encontrados apontaram
para valores anômalos relacionados a anomalias de primeira e segunda ordens nos
canais fluviais analisados.
O rio Corumbataí apresentou quatro anomalias de segunda ordem,
localizadas no alto e médio curso do canal fluvial (Figura 4).
No alto curso do rio Corumbataí, nas cotas altimétricas de 880, 840 e 820
metros, cujo canal fluvial apresenta 1,2 km de extensão encontra-se três anomalias
de segunda ordem de 2,26; 2,11 e 4,34, respectivamente, que estão vinculadas ao
contato erosivo entre duas províncias geomorfológicas (Cuestas e Depressão
Periférica Paulista), relacionada à ruptura topográfica da Serra do Cuscuzeiro e
mudança litológica, relacionadas à área de transição dos compartimentos.
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Figura 4: Índice RDE – rio Corumbataí
Neste setor identificaram-se lineamentos NE-SW e E-W, relacionados a falhas
transcorrentes responsáveis pelas anomalias de drenagens observadas.
No médio curso do rio Corumbataí observa-se uma anomalia de 2ª ordem de
3,67, cujo canal fluvial apresenta 71 km de extensão. Esta está relacionada à ruptura
litológica, cuja mesma tem sua origem devido à presença do alto estrutural de
Pitanga, que condiciona o afloramento das rochas mais antigas na superfície neste
setor. No rio Corumbataí não se observou anomalias de 1ª ordem.
Em relação aos principais canais tributários do rio Corumbataí observa-se
algumas anomalias de drenagem de primeira e segunda ordens nos canais fluviais
analisados (Figura 5).
No ribeirão Claro verifica-se que no alto e médio cursos do rio não há
ocorrência de anomalias de drenagem, as mesmas aparecem próximas à foz do rio
relacionadas à presença de knick point sem mudança litológica, com valores de 3,74
e 19,41, associadas a falhamentos.
O rio Cabeça, assim como o ribeirão Claro, apresentou situação semelhante,
na qual se verifica que no alto e médio cursos do rio não há ocorrência de anomalias
de drenagem, cujas mesmas aparecem próximas a foz do rio, porém relacionadas à
mudança litológica, com valores de 9,55 e 6,91, caracterizando-se anomalias de 2ª
ordem.
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Figura 5: Índice RDE – principais rios tributários
O rio Passa Cinco apresenta variação dos índices de RDE associadas
diretamente à presença dos knick points ao longo do traçado do rio. Três rupturas de
declive marcam o canal fluvial, localizadas nas passagens do alto-médio cursos,
médio-baixo cursos e próxima da foz do rio, sendo todas anomalias de 2ª ordem.
Aproximadamente a 15 km de extensão do canal ocorre a primeira anomalia
de drenagem, cuja mesma está associada à presença de knick point, com valor de
3,8, setor em que o rio encontra-se em ascensão, conforme o perfil longitudinal. A 40
km de extensão verifica-se outra anomalia de 2ª ordem com valor de 4,36 também
associada à presença de knick point, setor em que o rio encontra-se em
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subsidência. A última anomalia a aproximadamente 52 km de extensão do rio, com
valor de 3,22, também associada à presença de knick point. Neste contexto, verificase que o traçado deste rio é marcado por estas rupturas de declive que condicionam
o traçado do canal fluvial, sem alteração da estrutura litológica, em que mesmo
encontra-se encaixado em falhas ao longo de sua extensão, marcando seu
escalonamento e controle tectônico.
Observa-se nos canais fluviais analisados, o desenvolvimento e formação de
planícies de inundações nos setores a montante das rupturas de declive
identificadas, associadas à presença de falhas ou à mudança litológica.
Dias e Perez Filho (2015) apresentaram dados de datações absolutas por
Luminescência Opticamente Estimulada (LOE) para baixos terraços fluviais e
aluviões recentes do rio Corumbataí, relacionando sua formação durante o Holoceno
Tardio, uma vez que baixos terraços obtiveram idades entre 1.700 a 1.580 anos
A.P., assim como aluviões recentes com idades entre 700 a 200 anos A.P.,
indicando período de formação muito recente na escala de tempo da natureza.
A formação de baixos terraços ocorreu de forma simultânea em toda a bacia
hidrográfica, cuja gênese relaciona-se a variações nas condições paleoclimáticas
recentes mais secas ao longo do Holoceno Tardio, e que a partir do aumento da
umidade, no clima atual, a partir dos últimos 1.000 anos A.P. houve a deposição dos
aluviões recentes em episódios de inundações (DIAS e PEREZ FILHO, 2015).
5 – Considerações Finais
A análise morfométrica a partir do uso do perfil longitudinal e índice RDE
mostrou-se fundamental para compreensão da influência tectônico-estrutural na
evolução e organização espacial da rede de drenagem da bacia hidrográfica do rio
Corumbataí-SP, em áreas localizadas em ambiente intraplaca Sul-Americana, com
predominância de formação sedimentar, como a Depressão Periférica Paulista.
A técnica do perfil longitudinal configura-se como uma ferramenta importante
para uma avaliação inicial das anomalias presentes na área de estudo, uma vez que
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é possível identificar áreas em subsidência e/ou ascensão, por meio do traçado da
linha de melhor ajuste.
Os resultados alcançados pela aplicação do índice RDE no rio Corumbataí e
em seus principais tributários mostrou-se satisfatório, sendo possível a identificação
de anomalias de 1ª e 2ª ordens, relacionando-as a áreas sujeitas a movimentações
neotectônicas, cuja grande maioria de caráter ascensional, e também a alteração
litológica-estrutural, como o Domo de Pitanga no vale do rio Corumbataí.
Por meio de datações absolutas das coberturas superficiais em terraços
fluviais, verificou-se que a dinâmica fluvial do rio Corumbataí é datada dos últimos
1.700 anos A.P., período de formação dos baixos terraços, e com posterior
entalhamento do canal fluvial para o atual traçado, a partir de 700 anos A.P., período
de deposição dos aluviões recentes.
Esse conjunto de informações permitiu constatar um quadro de evidências
neotectônicas, sendo fundamental sua relevância na análise da sua evolução
geomorfológica da área de estudo.
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