morfotectônica da bacia hidrográfica do rio muzambo - Unifal-MG

MORFOTECTÔNICA DA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO MUZAMBO,
MUNICÍPIO DE MONTE BELO – MG
Fábio Gil Machado (1) [email protected];
Marta Felícia Marujo Ferreira (2) [email protected]
Discente do curso de Geografia, Universidade Federal de Alfenas – Unifal-MG
Professor Adjunto IV do curso de Geografia, Universidade Federal de Alfenas – Unifal-MG
(1)
(2)
Resumo
O presente trabalho teve como propósito o estudo da bacia hidrográfica do rio
Muzambo, localizada no município de Monte Belo – MG por meio da aplicação de
índices morfométricos do relevo. A utilização de índices em áreas que demonstram
ausência ou pouca exposição de falhas contribui para explicar o condicionamento das
estruturas geológicas especialmente quando usados na análise do relevo, canais
fluviais e bacias de drenagem. A análise da bacia, realizada a partir de informações
cartográficas e de sensoriamento remoto, fornece dados significativos para a
identificação de formas anômalas e de padrões de drenagem, além de auxiliar o
reconhecimento dos lineamentos de drenagem da bacia. O método morfométrico
empregado foi proposto por Cox (1994), Keller e Pinter (1996) e Bull e Wallace (1985),
que utilizam índices para avaliar a presença de basculamentos em regiões onde as
falhas são pouco expostas. Para este estudo, os índices selecionados foram: Fator de
Assimetria (FA), Fator de Simetria Topográfica Transversal (T) e Taxa de Largura e
Altura do Vale (Vf). Os resultados alcançados a partir da aplicação dos índices
comprovam diferenças morfológicas e morfométricas na bacia, e a presença de
feições de drenagem anômalas como meandros comprimidos e isolados, marcados
pela predominância de um padrão de drenagem retangular, treliça direcional e
subdendrítico. A bacia é composta por relevos de colinas e morrotes com baixa
amplitude, tendo em seu entorno as Serras do Pau D’alho, Escura e Lopes.
Palavras Chave: índices morfométricos do relevo; bacia hidrográfica; morfotectônica
Eixo 1 – Geomorfologia, Morfotectônica e Dinâmica da Paisagem
Abstract
The present work aimed to study the basin of Muzambo River, located in the
municipality of Monte Belo - MG through the application of morphometric indices of
relief. The use of indices in areas that show little or no exposure of failures helps to
explain the conditioning of geological structures especially when used in the analysis of
relief, stream channel and drainage network. The analysis of the basin, made from
cartographic information and remote sensing, provides for the identification of
significant anomalous forms and drainage patterns data, and help acknowledge
lineaments drainage of basin. The morphometric method used was proposed by Keller
and Pinter (1996) and Bull and Wallace (1985), which use indices for evaluating the
presence of tilting in areas where faults are hardly exposed. For this study, the selected
indices were: Asymmetry Factor (FA) Transverse Topographic Symmetry Factor (T)
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Rate and Width and Height of the Valley (Vf). The results achieved from the application
of the indices show morphological and morphometric differences in the basin, and the
presence of anomalous drainage features like meanders compressed and isolated,
marked by the dominance of a standard rectangular drainage, directional trellis and
sub-dendritic. The basin is made up of hills and hillocks reliefs with low amplitude,
taking in your surroundings the Serras Pau D' Alho, Escura and Lopes.
Keywords: morphometric indices of relief; hydrographic basin; morphotectonic
Introdução
A identificação do controle estrutural das feições geomorfológicas é uma das
principais motivações dos estudos morfoestruturais, morfotectônicos e neotectônicos,
que juntamente com parâmetros morfométricos e geológicos podem propiciar um
entendimento dos processos formadores do relevo. A presença de processos externos
comandados pelo clima, rede de drenagem, e processos internos, litotipos e a
atividade tectônica, relacionada a eventos recentes ou pretéritos, agem como um
sistema aberto, modelando a superfície terrestre.
O sistema de drenagem é o primeiro elemento a adaptar-se a quaisquer
deformações tectônicas dos maciços, às mudanças do nível de base e aos controles
estruturais do substrato (BURNETT & SCHUMM, 1983; DORANTTI, 2003).
Dentre as feições anômalas que podem ser encontradas na rede de drenagem
se destacam as mudanças de direções dos canais (HOWARD,1967; OUCHI, 1985;
DEFFONTAINES et al. 1991), deslocamentos de terraços (ROCKWELL et al. 1988),
vales suspensos, rupturas de perfis de vales de terraços fluviais (SUMMERFIELD,
1991; BISHOP, 1995), vales assimétricos (COX, 1994) e capturas fluviais (BISHOP,
1995).
Para se alcançar resultados que evidenciem o controle estrutural e
morfotectônico, a aplicação de índices morfométricos é de grande relevância, pois
possibilita compreender áreas que demonstram ausência ou pouca exposição de
falhas. O presente estudo teve como propósito a aplicação dos seguintes índices:
Fator de Assimetria (FA), Fator de Simetria Topográfica Transversal (T) e Taxa de
Largura e Altura do Vale (Vf), métodos propostos por Cox, (1994), Keller e Pinter
(1996) e Bull e Wallace (1985).
De acordo com vários autores (CAVALCANTE, 1979; SAADI, 1991;
PONÇANO, et al. 1993), o contexto geológico da área apresenta estruturas que são
controladas pelo cinturão de cisalhamento de Campo do Meio com direções WNWESE, NE-SW. O cinturão de Campo do Meio é constituído por estruturas antigas que
indicam atividade até o Cambro - Ordoviciano e reativadas no Mesozóico – Cenozóico
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(PONÇANO, et al. 1993). Esta reativação se dá em função de evidencias encontradas
tanto como falha normal, como falha inversa (CAVALCANTE, 1979).
Objetivos
O objetivo geral deste estudo é contribuir e ampliar as pesquisas em
geomorfologia no sul de Minas Gerais. Para isso, utiliza metodologias da
geomorfologia tectônica através da aplicação de índices morfométricos do relevo em
sub-bacias da bacia do rio Muzambo, que possibilitam avaliar atividade tectônica em
áreas com poucas exposições de falhas ou mesmo descaracterizadas pela
morfodinâmica atual.
Fundamentação Teórica
A discussão da dinâmica e evolução do relevo, pressupostos consagrados em
estudos de Davis, Penk, King e Hack, é norteada pelo intuito de se reconstruir o
pensamento em relação a evolução do relevo, com base nas relações existentes entre
as morfoestruturas, morfoesculturas e as atividades tectônicas (FERREIRA, 2001).
SHUMM (1975), sustenta a ideia da evolução da paisagem aplicando o
conceito de “complex response e geomorphic thresholds”. Acredita que ao longo da
evolução da paisagem, mudanças abruptas são capazes de acontecer quando
condições-limite são ultrapassadas. Outro autor, Brunsden (1980), “caracteriza o
ambiente geomorfológico condicionado a variáveis externas (litotipos, estrutura, clima,
inputs de energia, atividade biótica) e de condições-limite oriundas de deformações
tectônicas, movimentos isostáticos e mudanças do nível do mar”.
O conceito de morfotectônica definido por Embleton (1987), ressalta que o
termo é oriundo do registro de feições geomorfológicas originadas pela atividade
tectônica. Desta maneira o autor argumenta que existem várias linhas de interesse
dentro da pesquisa morfotectônica. Em se tratando destas linhas, diversos trabalhos
seguindo métodos de pesquisa morfotectônica foram realizados adotando a aplicação
de índices morfoméricos do relevo (BULL & WALLACE 1985; COX, 1994; KELLER &
PINTER 1996; COX, 2001; FERREIRA, 2001; GONTIJO, 2007; RICCOMINI, 2011;
SIDDIQUI et al. 2014).
Os índices geralmente ressaltados pelos autores são: Fator de Simetria
Topográfica, Taxa de Largura e Altura do Vale e Assimetria de Bacia, que fornecem
dados satisfatórios para estudos morfotectônicos, revelando superfícies basculhadas,
migrações de redes de drenagem, meandros abandonados e capturas fluviais.
Material e Métodos
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Área de Estudo
A área de estudo está localizada na Mesorregião Sul e Sudoeste de Minas
Gerais, integra a bacia do rio Muzambo, inserida nas cartas topográficas de Monte
Belo, Nova Resende, Conceição da Aparecida, em escala 1:50.000 (IBGE, 1970)
(Figura 1). De acordo com o IBGE (2002) área insere-se no Planalto Centro-Sul
Mineiro com intervalos altimétricos de 780 a 1260m. Integra um conjunto de relevos
dissecados, apresentando colinas e os morros de vertentes convexo-côncavas,
esculpidas em litologias granito-gnáissicas do embasamento pré-cambriano. (BRASIL,
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1983).
Figura 1: Localização da área de estudo
Procedimentos Metodológicos
Para a realização deste trabalho, foram utilizados procedimentos de
sensoriamento remoto, cartográfico e da geomorfologia tectônica. Os dados
cartográficos que serviram de apoio para a pesquisa foram compostos por cartas
topográficas na escala de 1:50.000, folhas Monte Belo, Conceição da Aparecida,
Areado e Nova Resende (IBGE), e, na escala 1:250.000, a carta geológica de
Varginha, que pertence ao projeto Sapucaí (CPRM).
A compartimentação morfotectônica foi baseada na metodologia aplicada em
trabalhos de Liu (1987), Hasui & Costa (1996); Ferreira (2001) e Gontijo et al. (2007).
Este estudo identificou lineamentos de drenagem, anomalias da rede de drenagem e o
mapeamento das áreas de deposição sedimentar.
A análise de assimetria da bacia por basculamento de blocos foi empregado
com o objetivo de detectar basculamento tectônico em bacias de drenagem. Esta
técnica possibilita a visualização da migração dos canais preferenciais, que podem ser
decorrentes de processos fluviais internos ou de forças externas (COX, 1994; KELLER
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& PINTER, 1996). O Fator de Assimetria é definido por: FA = 100 (Ar/At) onde: FA =
fator de assimetria; Ar = área da bacia à direita do canal principal (olhando à jusante);
At = área total da bacia.
O Fator de Simetria Topográfica Transversal (T), foi desenvolvido para avaliar a
migração lateral do canal associada a basculamentos, caracterizando assim, uma
assimetria do perfil topográfico transversal da drenagem. Para este fator, são
considerados os seguintes índices: T = Da/Dd onde: T = Fator de Simetria Topográfica
Transversa; Da = distância entre a linha média da bacia de drenagem e a linha média
do cinturão do meandro ativo; e Dd = distância entre a linha média da bacia e o divisor
da bacia de drenagem. De acordo com esta técnica, valores próximos ou iguais a zero
(0) apontam simetria e valores próximos ou iguais a um (1) indicam assimetria e maior
influência da tectônica (COX, 1994; KELLER & PINTER, 1996).
O índice de Taxa de Largura e Altura do Fundo do Vale (Vf), foi elaborado para
associar as características da drenagem no vale, sendo que valores elevados de (Vf),
são relacionados a taxas de soerguimento baixo, quando os canais cortam vales
amplos; valores baixos de Vf, associam-se a vales profundos, em forma de “V”,
refletindo canais que dissecam ativamente o vale, em resposta ao aprofundamento do
nível de base local. Este índice é expresso pela seguinte relação: Vf= 2Vfw/ [(Etd Esc) + (Erd – Esc)] onde: Vf = Taxa de Largura e Altura do Fundo do Vale; Vfw =
largura do fundo do vale; Etd e Erd = elevações da esquerda e direita dos divisores do
vale, respectivamente; Esc = elevação do fundo do vale (BULL & WALLACE, 1985).
Resultados
Resultados preliminares comprovam que a configuração da rede de drenagem
é baseada, sobretudo na caracterização dos padrões de drenagem (Figura 2) e nas
anomalias de drenagem encontradas (Figura 3). As estruturas geológicas regionais
presentes na área são a falha de Areado com direção NE-SW e a zona de
cisalhamento de Campo do Meio que secciona a área com direção E-W e NE.
Segundo estudos realizados por Rui (2013), a área exibe dois compartimentos
geomorfológicos, um a sul e outro a norte delimitados por estruturas regionais com
direções NE-SW, NW-SE e E-W. A sul prevalecem a superfície mais elevada, com um
conjunto de morros e montanhas que, exibe um caimento gradativo da topografia para
norte, prevalecendo relevos mais baixos próximo ao nível de base da área que é o rio
Muzambo.
As anomalias mapeadas na área também mostram o forte condicionamento,
das estruturas, exibindo cursos em cotovelos, meandros isolados e comprimidos,
áreas de capturas e colos em processo erosivo acentuado, além do padrão anelar
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isolado, exemplificado pela sub-bacia do córrego Inhumas. As anomalias de drenagem
foram realizadas em todas as sub-bacias estudadas, porém este trabalho, apresenta
resultados de anomalias da sub-bacia do córrego do Bartolomeu.
A análise da drenagem envolve a investigação detalhada dos padrões de
drenagem, indicando que os canais geralmente são orientados ou deslocados por
estruturas geológicas. Desta maneira a compartimentação dos padrões de drenagem
possibilita uma melhor visualização dos controles estruturais da área em questão.
O padrão predominante do rio Muzambo é retangular, condicionado pelas
estruturas presentes na área. Para a descrição dos padrões de drenagem, foram
delimitados 5 zonas com padrões diferenciados (Figura 2):
O padrão retangular - ocorre no setor central da área, mostra forte
condicionamento de juntas e falhas em ângulos retos, especialmente vinculados aos
rios com direção E-W pertencentes a bacia do rio Muzambo; o padrão subdendrítico ocorre em grande parte da área, no setor sul, leste e norte. O padrão subdendrítico
apresenta em alguns setores, influência retangular e anelar. Ressalta-se a presença
do padrão anelar isolado associado a bacia do ribeirão Inhumas, feição anômala do
restante dos padrões de drenagem da área. Diferencia-se do padrão subdendrítico
pela forma circular que aparece em diversos pontos. Segundo Howard (1967), o
padrão anelar mostra estruturas circulares em geral; treliça direcional – ocorre no
centro-sul da área, o significado deste padrão é explicado por Howard (1967), como
associado a rochas sedimentares inclinadas (homoclinais suaves), e áreas com
encostas suaves e assimétricas.
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Figura 2: Mapa dos padrões de drenagem das sub-bacias da bacia do rio Muzambo – Monte
Belo-MG
A drenagem por ser altamente sensível as deformações tectônica dos maciços,
acaba tornando seu entendimento importante para todos os estudos que abordem a
morfotectônica e neotectônica, devido a sua capacidade em fornecer respostas
rápidas referentes às reativações tectônicas, quer sejam em domínios de borda de
placa ou intraplaca.
A constatação das anomalias de drenagem presentes nas bacias estudadas foi
determinada de acordo com HOWARD (1967). Estas anomalias são relacionadas a
fatores de origem tectônica, como basculamento de blocos e também pelos processos
de deposição e erosão. Tais anomalias mostram a importante relação entre a rede de
drenagem e o contexto estrutural e tectônico da área, sendo passiveis de
interpretações de um estágio de reconfiguração da rede de drenagem.
A aplicação do índice de Fator de Simetria Topográfica Transversal (T) (COX,
1994; KELLER & PINTER, 1996) e Fator de Assimetria (FA) aplicados em várias subbacias da área, evidenciam a migração lateral dos canais nas bacias do córrego São
Bartolomeu, Quilombo, Cachoeirinha, Fiéis e Inhumas (Tabela 1). Os valores obtidos
corroboram com as direções dos lineamentos encontrados NE - SW.
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Figura 3: Mapa das anomalias de drenagem na bacia do córrego São Bartolomeu.
Figura 5: Aplicação do Fator de Simetria Topográfica Transversal (T) na sub-bacia
Bacia do Córrego São Bartolomeu. Análise da migração lateral do canal principal,
associado ao basculamento à esquerda da bacia.
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Os valores do índice Taxa de Largura e Altura dos vales (Vf), aplicados nas
bacias estudadas demonstraram que as bacias dos córregos São Bartolomeu, dos
Fiéis e o das Pedras, mostram valores discrepantes entre os trechos superior, médio e
inferior (Tabela 1). O Córrego São Bartolomeu, no trecho superior obteve valores de
0,83 seguidos de 0,29 no trecho médio e 1,25 no inferior. Por outro lado, o dos Fiéis
mostram valores de 0,6 no superior, 2,5 no médio e 0,2 no inferior e o das Pedras
valores de 2,03 no superior, 0,94 no médio e 2,92 no inferior. Valores altos de Vf estão
associados a taxas de soerguimento baixo, quando os canais cortam vales amplos;
valores baixos de Vf associam-se a vales profundos, em forma de “V”, refletindo
canais que dissecam ativamente o vale, em resposta ao aprofundamento do nível de
base local.
A bacia do ribeirão Cachoeirinha mostra valores de Vf de 1,62 no trecho
superior; 1,01 no médio e 4,51 no trecho inferior. Nos trechos superior e médio exibem
escavação do vale e no trecho inferior vales largos com sedimentação associada.
A bacia do ribeirão Inhumas mostra uma inflexão abrupta em arco na direção
N-S em seu trecho inferior. Ressalta-se que a partir desta inflexão aloja-se o córrego
do Cabrito que exibe padrão anelar isolado. Os valores de Vf são: 0,5 no trecho
superior, no médio de 2,63 e 4,68 no inferior.
Na análise do índice empregado, KELLER & PINTER (1996), consideram
bacias estáveis, ou seja, com baixa atividade tectônica, as que apresentam valores do
Fator de Assimetria (FA) iguais ou próximos de 50%; valores maiores ou menores que
50% indicam basculamentos para a esquerda e direita, respectivamente (olhando de
jusante).
Analisando o fator de assimetria (FA) (Tabela 1) nas nove (9) sub-bacias
estudadas, foi possível observar que a sub-bacia do córrego dos Macacos exibe valor
menor que 50%, ou seja, 31%, configurando um basculamento da direita da bacia em
questão.
Nos córregos Cachoeirinha, Quilombo, Pedras e São Bartolomeu os valores
apresentados de assimetria são de 59% 66%, 68% e 79% respectivamente, com o
córrego São Bartolomeu imprimindo basculamento para a esquerda exibindo atividade
tectônica significativa.
As outras bacias estudadas como o córrego Santa Cruz, Fiéis, Inhumas e São
Bento apresentam valorem aproximados de 50%, isto é, 51%, 48%, 46%, 44% nesta
ordem, representando bacias mais estáveis tectonicamente, com baixo grau de
assimetria.
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Localização
(N) norte da área
(S) sul da área
Taxa de Largura
e Altura do Vale
(Vf)
Fator de Assimetria
(FA) olhando de
jusante
Bacia do ribeirão dos
Fiéis (S)
Superior – 0,6
Médio – 2,5
Inferior – 0,2
Superior – 0,5
Médio – 2,63
Inferior – 4,62
Superior – 0,89
Médio – 4,37
Inferior – 4,28
Superior – 2,22
Médio – 2,00
Inferior – 4,03
Superior – 2,03
Médio – 0,94
Inferior – 2,72
Superior – 0,7
Médio – 1,32
Inferior – 5,95
Superior – 0,93
Médio – 2,00
Inferior – 8,62
Superior – 1,62
Médio – 1,01
Inferior – 4,51
FA=48
(estável)
Bacia do ribeirão
Inhumas (S)
Bacia do córrego dos
Macacos (N)
Bacia do córrego São
Bento (N)
Bacia do córrego das
Pedras (N)
Bacia do córrego do
Quilombo (N)
Bacia do córrego Santa
Cruz (N)
Bacia do ribeirão
Cachoeirinha (S)
Bacia do córrego São
Bartolomeu (S)
Superior – 0,83
Médio – 0,29
Inferior – 1,25
FA=46
(estável)
FA=31
(basculamento da
direita)
FA=44
(estável)
FA= 68
(basculamento da
esquerda)
FA=66
(basculamento da
esquerda)
FA=51
(estável)
FA = 59
(basculamento da
esquerda)
FA = 79
(basculamento da
esquerda)
Tabela 1: Resultados da Taxa de Largura e Altura do Vale (Vf) e do Fator de
Assimetria (FA), para as bacias estudadas.
Conclusão
A presente pesquisa encontra-se em fase de desenvolvimento, portanto, as
conclusões são preliminares. A evolução geomorfológica da área de estudo condiz
com o contexto geológico da qual se insere. Os resultados dos índices aplicados nas
sub-bacias confirmam o condicionamento das estruturas geológicas à ocorrência de
padrões de drenagem diferenciados.
Neste trabalho, mesmo que os dados morfoestruturais tenham sido
insuficientes para definir com mais clareza a participação da atividade tectônica nas
feições de relevo e da drenagem na bacia, de maneira geral, pode-se afirmar o
condicionamento e influência das estruturas na dinâmica da paisagem.
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Desta maneira, é factível a grande importância do emprego dos índices
morfométricos apoiados a outras ferramentas para identificar atividade tectônica
ressurgente na bacia e sub-bacias do rio Muzambo.
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