análise das densidades de drenagem e de lineamentos

A DIVERSIDADE DA GEOGRAFIA BRASILEIRA: ESCALAS E DIMENSÕES DA ANÁLISE E DA AÇÃO
DE 9 A 12 DE OUTUBRO
ANÁLISE DAS DENSIDADES DE DRENAGEM E DE LINEAMENTOS
COMO SUBSÍDIO AOS ESTUDOS NEOTECTÔNICOS NA BACIA DO
RIBEIRÃO ARAQUÁ-SP
ANDRÉ DE OLIVEIRA SOUZA1
ARCHIMEDES PEREZ FILHO2
Resumo:
O objetivo desse trabalho é compreender as influências dos controles estruturais na organização da
rede de drenagem da bacia hidrográfica do Ribeirão Araquá. Para isso, foram utilizados dois índices
morfométricos relacionados à drenagem e aspectos retilíneos do relevo. A área de estudos abrange
dois municípios paulistas: São Pedro e Charqueada; além de estar inserida no contato entre a Zona
de Cuestas e a Depressão Periférica Paulista. Encontram-se na área litologias Paleozóicas,
Mesozóicas, Cenozóicas e sedimentos recentes. No trabalho, foram utilizados o Aster Gdem com 30
metros de resolução espacial e o software ArcMap 10.2. Os resultados indicam que as densidades de
lineamentos e de drenagem apresentaram importante correspondência com as anomalias de
drenagem presentes na bacia, evidenciando que as mesmas podem estar vinculadas à reativação de
antigas zonas de cisalhamento e, consequentemente, na retomada erosiva de alguns setores da
bacia.
Palavras-chave: Índices Morfométricos; Neotectônica; Bacias Hidrográficas.
Abstract:
The aim of this study is to understand the influence of structural controls in the organization of the
drainage system of the basin of Ribeirão Araquá. For this, we used two morphometric indices related
to drainage and rectilinear aspects of relief. The study area covers two cities: São Pedro and
Charqueada; in addition to being inserted into the contact between the Cuestas Zone and the Paulista
Peripheral Depression. They are in lithologies area Paleozoic, Mesozoic, Cenozoic and recentes
sediments. At work, were used the Aster GDEM with 30 meters spatial resolution and ArcMap 10.2
software. The results indicate that the drainage lineaments and density had significant
correspondence with the drainage anomalies in the basin, showing that they can be linked to the
reactivation of ancient shear zones and consequently the erosive resumption of some sectors of the
basin.
Key-words: Morphometric Index; Neotectonics; Watershed.
1 – Introdução
A gênese e evolução das formas de relevo estão associadas a diversos
mecanismos naturais interagindo entre si a partir diversas perspectivas e que
1
- Programa de pós-graduação em Geografia do Instituto de Geociências, Universidade Estadual de
Campinas. E-mail de contato: [email protected]
2
Docente do programa de pós-graduação da Universidade Estadual de Campinas.
E-mail de contato: [email protected]
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envolvem diferentes relações espaço-temporais. Neste sentido, a partir da
correlação entre os sistemas naturais e, em alguns casos, a ação antrópica, o
modelado do relevo se efetiva a partir das especificidades de cada sistema
ambiental.
Em ambientes tropicais úmidos e situados em posições intraplaca, a
complexidade das formas de relevo correlaciona-se a intensidade do intemperismo,
sobretudo,
as
transformações
químicas.
Neste
âmbito,
as
deformações
neotectônicas são, por muitas vezes, delineadas de modo sutil; exigindo, assim, a
associação de técnicas que perfazem o uso de quantificações e geotecnologias,
associadas ao estudo da rede de drenagem.
A bacia do Ribeirão Araquá, localizada no estado de São Paulo, apresenta
algumas dessas características inerentes à sua localização além de anomalias de
drenagens (Mapa 1). Nesta perspectiva, estudos anteriores abordaram evidências
de eventos neotectônicos na elaboração da rede de drenagem da área, bem como
de bacias adjacentes (Penteado, 1968; Melo, 1995; Facincani, 2000); corroborando
com a possibilidade de ajustes estruturais na gênese das anomalias de drenagem
encontradas.
Neste sentido, o presente trabalho busca avaliar, através da comparação de
dois índices morfométricos, a dinâmica geomorfológica da bacia do Ribeirão Araquá
abordando aspectos estruturais como responsáveis pela organização da rede de
drenagem. Compreende-se que eventos neotectônicos podem ter sido responsáveis
pela alteração na dinâmica do sistema fluvial e, consequentemente, pela elaboração
de knickpoints em perfis longitudinais dos principais cursos que, concomitantemente,
podem ter conduzindo a possíveis anomalias de drenagem identificadas na área de
estudos.
De acordo com Howard (1967), as anomalias de drenagem ao longo de uma
bacia hidrográfica podem ser representadas por canais retilíneos, ocorrência
localizada e abrupta de curvas meândricas, trechos de meandros comprimidos,
estreitamento e alargamento de fundo de vales com preenchimentos aluviais,
represamentos com desenvolvimento de trechos embrejados, curvas e voltas
abruptas na drenagem.
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MAPA 1 : REDE DE DRENAGEM DA BACIA DO RIBEIRÃO ARAQUÁ-SP
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Bishop (1995) define três formas de rearranjo da rede de drenagem: captura,
desvio e decaptação. Para este autor todas essas formas são úteis para distinguir
entre um rearranjo da bacia hidrográfica e rearranjo de determinada linha de
drenagem. A diferença entre ambos, é que enquanto um envolve a uma invasão
progressiva de um sistema em outro adjacente, resultando na transferência de uma
área drenada para outro sistema, o outro envolve a transferência tanto de áreas
inteiras como de canais, com a preservação de parte do canal original da antiga área
drenada.
Importante mencionar que o uso da morfometria nos estudos geomorfológicos
é recorrente desde o final do século passado, com trabalhos desenvolvidos por
Horton (1945); Strahler (1957); Schumm (1977) e no Brasil, por Christofoletti (1969)
e Perez Filho (1978); e tem se tornado usual como ferramentas para a investigação
da evolução da paisagem, sobretudo, em decorrência da disponibilidade de Modelos
Digitais de Elevação (MDEs) de alta resolução e plataformas SIGs que facilitaram os
cálculos deste tipo de informação (Troiani et al. 2014).
De modo geral, compreende-se que os índices morfométricos são importantes
indicadores de mudanças nos cursos d’água, as quais podem estar associadas a
contextos litoestruturais e deformações de cunho neotectônico. Neste sentido, a
análise das densidades de drenagem e da densidade de lineamentos tem por
objetivo avaliar a importância da estrutura no controle erosivo da bacia estudada.
2 – Localização e Caracterização da Área de Estudos
A bacia hidrográfica do Ribeirão Araquá está localizada no estado de São
Paulo, abrangendo parte de dois municípios: São Pedro e Charqueada (Mapa 2). A
área de estudos compreende um quadrante delimitado pelas coordenadas
longitudinais 47º55’30’’W e 47º45’00’’W; e latitudinais 22º25’30’’S e 22º39’0’’S.
A bacia em sua totalidade drena uma área de 279,20 Km², sendo que o
Ribeirão Araquá constitui-se como afluente da margem direita do Rio Piracicaba. A
área de estudos insere-se no contato entre dois compartimentos geomorfológicos:
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Depressão Periférica Paulista e a Zona de Cuestas, ambos inseridos no contexto da
Bacia Sedimentar do Paraná.
O rio principal tem aproximadamente 38 km de extensão, cuja orientação,
grosso modo, é de norte-sul. Suas nascentes estão localizadas na Serra de Itaqueri
e Serra de São Pedro, a norte e leste consecutivamente. Neste contexto, a rede de
drenagem desta bacia é responsável pela dissecação de diferentes formas e feições
geomorfológicas,
além
de
estarem
submetidas
a
diferentes
resistências
provenientes das características heterogênicas dos variados contextos litológicos e
pedológicos.
MAPA 2 : LOCALIZAÇÃO DA BACIA
DO RIBEIRÃO ARAQUÁ-SP
Na área de estudos são encontradas litologias de diferentes idades e que
possuem características diferenciadas quanto à sua classificação e origem
(sedimentar e cristalina). São identificadas rochas pertencentes à Fm. Serra Geral,
Fm. Piramboia, Fm. Corumbataí, Fm. Botucatu e Fm. Itaqueri.
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Do ponto de vista estrutural, na bacia do Ribeirão Araquá encontram-se
diversos alinhamentos estruturais que estão impressos em litologias das diferentes
formações. Riccomini (1997) reconheceu alinhamentos estruturais correspondentes
ao do Rio Tietê, de direção NW; do Rio Moji-Guaçu, de direção NNW e o
alinhamento São Carlos-Leme, de direção WNW; considerando-se vinculados a
movimentos transcorrentes e relacionados formas de relevo conhecidas como domo
de Pitanga, Artemis, Pau d’alho e Jiboia.
Sousa (2004) identificou duas orientações de lineamentos mais expressivas
na região da bacia do Rio Corumbataí, situado nas adjacências da bacia estudada.
De acordo com o autor, a primeira direção E-W estão marcadas em trechos do
Corumbataí, assim como de alguns afluentes de bacias que drenam para o rio
Piracicaba, sendo o caso, portanto, da área estudada. A segunda direção mais
expressiva correlaciona-se a orientação N-S, evidentes na maioria dos afluentes da
margem direita do Ribeirão Araquá, desde a sua nascente até a foz no Piracicaba.
Penteado (1968) também afirma a existência de importantes alinhamentos,
tanto da drenagem como das formas de relevo. Sendo assim, a autora supracitada
refere-se a falhamentos de orientações principais ENE-WSW, NNE-SSW, N-SE e
falhamentos secundários de orientação SW-NE e NNW-SSE.
Santos e Ladeira (2006) identificaram evidências de ajustes tectônicos
cenozoicos em perfis lateríticos localizados na Serra de Itaqueri. De acordo com os
autores coexistem juntas de falhas de diferentes orientações, sendo elas: NE-SW,
NW-SE, E-W e N-S. No entanto, salienta-se que Penteado (1963) já havia apontado
para ajustes tectônicos responsáveis pelo soerguimento e Serra de Itaqueri em
relação a Serra de São Pedro, além de outros aspectos como lineamentos e
estruturas controlando a dinâmica tectônica da região.
Na bacia hidrográfica do Ribeirão Araquá, Facincani (2000) reconheceu
lineamentos vinculadas a falhas com quatro orientações distintas: N-S; E-W; NW-SE
e NE-SW. Ainda de acordo com a autora, parte desses falhamentos associa-se a
abatimentos de blocos para SW como consequência de movimentos tectônicos
positivos.
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3 – Materiais e Método
O presente trabalho tem como aporte teórico as proposições advindas da
Teoria dos Sistemas Gerais (Christofoletti, 1979). No âmbito metodológico foram
avaliados, de modo sistêmico, os resultados provenientes da densidade de
lineamentos, densidade de drenagem e da espacialização da rede de drenagem.
3.1 - Densidade de Lineamentos
A densidade de lineamentos foi elaborada após a extração dos lineamentos a
partir do MDEs sombreadas conforme diferentes azimutes. Deste modo, foram
elaborados 4 hillshades de acordo com os azimutes de 180º, 360º , 315º e 45º. O
mapa de lineamentos foi elaborado seguindo as propostas de diversos autores como
Ricommini e Crósta (1988), Oliveira et al. (2009), Correa e Fônseca (2010).
O mapa de densidade de lineamentos foi elaborado utilizando o shape com
todos os lineamentos anteriormente cartografados e o desdobramento da ferramenta
Density inserida em Spatial Analyst Tools. Optou-se pela análise estatística
denominada Line a partir de um círculo com raio de 1000 metros.
3.2 - Densidade de Drenagem
De acordo com Christofoletti (1969), a densidade de drenagem define-se
como a relação do comprimento total dos rios ou canais (incluindo cursos perenes e
intermitentes) com a área da bacia hidrográfica. Salienta-se que o referido índice foi
proposto por Horton (1945), sendo utilizado de modo pioneiro no Brasil por França
em 1952, o qual correlacionou os valores com as características pedológicas na
região de Piracicaba-SP.
A densidade de drenagem da bacia do Ribeirão Araquá foi elaborada com o
auxílio dos dados tipo raster vinculados a ASTER GDEM. Em um primeiro momento
foi extraída a drenagem através da ferramenta Hidrology. Posteriormente, a partir da
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ferramenta Density, disponível em Spatial Analyst Tools, foi elaborado o mapa da
densidade de drenagem.
A análise matemática foi realizada a partir de um círculo com área de 1700
metros quadrados que, consequentemente, conduziu a unidade de Km/Km²,
correspondente aos níveis de densidade expostos no mapa final.
4 – Resultados e Discussões
Os lineamentos cartografados (Mapa 3) possuem orientações preferenciais
NNW-SSE e N-S, correlacionando-se às estruturas apontadas por diversos autores
para a região, isto é, os falhamento, bem como as zonas de cisalhamentos
identificadas na bacia do Ribeirão Araquá podem estar vinculadas ao contexto
tectônico regional. Neste sentido, é possível afirmar que os trends identificados na
bacia do Ribeirão Araquá estão em acordo com os falhamentos relacionados à
história tectônica da Bacia Sedimentar do Paraná.
O gráfico de roseta (Figura 1) apontou que, preferencialmente, os lineamentos
ocorrem no quadrante 4 (Q4) e no quadrante 2 (Q2); correspondendo, portanto, as
direções NNW-SSE; N-S e NW-SE. Sendo assim, foi possível delinear feições
linearess que podem estar associados a falhamentos correlacionados a diferentes
evento tectônicos.
Figura 1: Roseta indicando as orientações dos lineamentos na bacia do Ribeirão
Araquá (Elaboração: Souza e Perez Filho, 2015).
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MAPA 3 : LINEAMENTOS NA BACIA DO RIBEIRÃO ARAQUÁ-SP
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No âmbito da rede de drenagem, foi possível observar que alguns setores
retilíneos, bem como parte das anomalias de drenagem presentes na bacia se
sobrepõem às formas de relevo lineares apontadas no mapa 3. As anomalias de
drenagem, que em grande parte estão representadas por trechos retilíneos e
desvios abruptos, podem, assim, estar relacionada ao controle imposto por
estruturas tectônicas. No entanto, não se descarta a possibilidade de controles
litológicos na conformação das mesmas.
Acerca das anomalias de drenagem identificadas na bacia, os desvios
realizados pelo Ribeirão Araquá, caracterizando feições de shutter ridges na alta
bacia, podem estar relacionados a movimentos transcorrentes ocorridos durante o
Plesitoceno-Holoceno, o qual também pode ter ocasionado o abatimento de blocos,
como aponta Facincani (2000). Nas proximidades, afluentes da margem direita
apresentam trechos retilíneos; do mesmo modo em na margem esquerda, o Córrego
da Grama apresenta curvas abruptas que possivelmente decorrem de capturas de
drenagem (wind gap) associados aos eventos acima mencionados.
Importante mencionar que Dias e Perez Filho (2015) reconheceram altos
terraços na bacia do rio Corumbataí, sistema adjacente, com idades que remontam
ao Holoceno. De acordo com os autores, esses terraços associam-se a mudanças
ambientais, conduzindo a hipótese de que provavelmente as deformações
neotectônicas ocorreram antes dos 6.000 anos A.P.
O mapa da densidade de lineamentos (Mapa 4) apontou áreas em que é
possível se destacar uma grande quantidade de lineamentos por Km². São elas: Alta
bacia, Média bacia e no Córrego da Grama, margem esquerda do Ribeirão Araquá.
Deste modo, os altos valores identificados na alta bacia correspondem, em
partes, aos controles impostos pelo conjunto de lineamentos associados às zonas
de cisalhamentos identificadas na área e no âmbito regional. Destaca-se que
trabalhos, como de Santos e Ladeira (2006), apontam para um conjunto de
lineamentos impressos em perfis lateriticos na Serra de Itaqueri; corroborando com a
hipótese de falhamentos nessa área.
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MAPA 4 : DENSIDADE LINEAMENTOS NA BACIA DO RIBEIRÃO
ARAQUÁ-SP
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No Córrego da Grama, localizado na margem esquerda da bacia, é
identificada uma série de anomalias de drenagem correspondentes com os
lineamentos NNW-SSE. Salienta-se que o mapa da densidade de drenagem (Mapa
5), também apresenta valores elevados nesse setor da bacia, conduzindo, à
interpretação de que ajustes recentes da rede drenagem podem ter ocorrido em
decorrência da alteração dos níveis de base por evento neotectônico.
Na Serra de Itaqueri e em trechos da Serra de São Pedro, os altos valores da
densidade de drenagem correspondem às áreas de nascente dessa bacia. No
entanto, uma maior concentração na alta bacia, pode indicar, além da imposição
topográficos na elaboração do relevo da bacia, aspectos correlacionados a litologia
e tectônica, uma vez que os valores da densidade de lineamento também se
destacou nesse setor da bacia.
Sendo assim, como mostrado por Hiruma e Ponçano (1994), há uma relação
significativa entre o contexto litoestrutural de uma área com a sua densidade de
drenagem. Sendo assim, na bacia do Ribeirão Araquá os setores com densidade de
drenagem significativa correlaciona-se com os principais trends mapeados, os quais
foram possíveis de agrupar no mapa de densidade de lineamentos.
Em relação à densidade de drenagem (Mapa 5), foi possível atentar-se ao
fato de que na baixa bacia apresenta valores altos da densidade (tons escuros de
azul), mostrando correlação entre os dados provenientes de outros índices
morfométricos e com os aspectos estruturais outrora apresentados e, portanto,
apresenta interferência litoestrutural nos processos erosivos e, consequentemente,
na gênese e espacialização das coberturas superficiais.
A densidade de lineamentos, bem como a densidade de drenagem, apontou
para setores com altos valores e que se correlacionam às principais anomalias de
drenagem, como cotovelos vinculados a possíveis capturas de drenagem, trechos
retilíneos, deslocamentos relacionados a movimentos transcorrentes dentre outras
feições, indicando que a reorganização da rede de drenagem ocorreu de acordo
com aspectos litoestruturais.
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MAPA 5 : DENSIDADE DE DRENAGEM NA BACIA DO RIBEIRÃO
ARAQUÁ-SP
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5 – Considerações Finais
A partir dos resultados apresentados é possível tecer algumas considerações
acerca da dinâmica geomorfológica da área, assim como a correspondência entre as
técnicas utilizadas.
Sendo assim, é possível afirmar que na bacia hidrográfica do Ribeirão
Araquá, eventos neotectônicos foram responsáveis pela reorganização da rede de
drenagem, pois o sistema fluvial estudado apresenta diversas anomalias de
drenagem que se sobrepõem a controles estruturais e litológicos apresentados nos
índices morfométricos.
No que tange às densidades apresentadas, pode-se observar a sobreposição
de valores às anomalias de drenagem.
Deste modo, os altos valores tanto da
densidade de drenagem, quanto da densidade de lineamentos se correlacionaram à
reorganização do sistema fluvial, a qual ocorreu possivelmente em decorrência de
eventos neotectônicos.
De modo geral, os parâmetros morfométricos utilizados apresentaram
correspondência em relação aos valores obtidos, de modo que é evidente a
aplicabilidade
dos
mesmos
para
os
estudos
em
geomorfologia
e,
concomitantemente, para avaliação de ajustes de níveis de base como
consequência de eventos neotectônicos. No entanto, salienta-se que também são
necessárias outras abordagens para conclusões mais efetivas acerca do objeto
estudado.
6 – Bibliografia
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