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ESTUDO DA PROVENIÊNCIA DE SEDIMENTOS RECENTES EM UM SEGMENTO
FLUVIAL DO ALTO CURSO DO RIO DAS VELHAS - MG
Cláudio Eduardo Lana1; Paulo de Tarso Amorim Castro2
1
Depto. Geologia, UFOP([email protected]); 2Depto. Geologia, UFOP
([email protected])
Abstract. Present work deals with sedimentologic study of a creek segment in rio das Velhas
headwaters, Minas Gerais State, Brazil. This hydrographic basin is one of the main tributaries of rio
São Francisco basin, considered the more important Brazilian basin, draining and influencing the
lifestyle in some different States. The research site was chosen doe to the absence of strong human
interventions in relation to many other river segments and because it is relatively near of the
nascents, suffering few sedimentary contributions of less important geologic bodies. The
sedimentary samples were collected superficially on two bars and on two transect series along the
channel, showing the recent pulses of sedimentation. The petrography/mineralogy, granulometry
and roundness of the sediments have been studied using traditional geological techniques. The
results are presented here and they are used to support some conclusions about the geological
constitution of source-areas as well as their preservation conditions.
Palavras-chave: análise sedimentológica, geologia regional, ambiente fluvial
1. Introdução
Uma característica marcante do
ambiente fluvial é a sua capacidade de
dissecar materiais rochosos, bem como
transportar e depositar os sedimentos
resultantes.
A análise dos fenômenos de erosão e
deposição permite concluir a respeito da
dinâmica hidrológica dos cursos d’água.
Além disso, em uma abordagem sistêmica e
histórica, é possível efetuar uma análise
indireta das movimentações ocorridas em
porções da crosta terrestre.
Dentro do contexto da dinâmica
hidrológica e das taxas de erosão e
deposição, existem variáveis que não podem
ser deixadas de lado, incluindo aqui a
granulometria e o grau de arredondamento
médio dos sedimentos, associado à sua filiação
petrográfica (ou mineralógica).
Essas variáveis, conforme colocado por
Lana (2004), quando relacionadas à
identificação das possíveis áreas-fonte e da
distância em que os sedimentos foram
transportados permitem compreender melhor
questões ambientais diversas, como por
exemplo o assoreamento recente de canais.
Neste trabalho será apresentado um estudo
de caso, com a intenção de relacionar as
características gerais dos sedimentos coletados
à geologia da região drenada, tendo como
referência uma base geológica regional em
escala 1:250.000.
2. Localização e Contexto Geológico da Área
A área estudada se encontra à montante do
distrito de São Bartolomeu (município de Ouro
Preto), a sul da região metropolitana de Belo
Horizonte, nas proximidades das nascentes
do rio das Velhas. O segmento fluvial em
questão integraliza o conjunto de segmentos
estudados por Lana (2004). Esse foi o ponto
mais à montante considerado naquele
trabalho.
Geologicamente, a área estudada se
situa nos domínios do Quadrilátero
Ferrífero. Porém, de acordo com a
cartografia regional disponível, a bacia de
contribuição do segmento estudado disseca
somente
rochas
arqueanas
e
paleoproterozóicas
atribuídas,
respectivamente, aos supergrupos Rio das
Velhas e Minas. O primeiro é constituído de
rochas vulcânicas ultramáficas, máficas e
félsicas intercaladas a rochas sedimentares,
tais como BIF’s do tipo Algoma, carbonatos
e siliciclásticas; já o segundo, é composto
por
quartzitos,
metaconglomerados,
metapelitos, itabiritos e mármores e,
esporadicamente, metavulcânicas. (Alkmim
& Marshak, 1998).
3. Metodologias Aplicadas
4.1. Coleta
Esta etapa foi realizada sobre as duas
barras presentes (somente em sua parte
emersa) e também diretamente sobre o leito,
na forma de duas séries de transectos.
O volume amostrado foi de
aproximadamente 1 litro por ponto e a
distribuição dos pontos de amostragem foi
feita respeitando o esquema apresentado na
figura 01. A seguir, é feita sua descrição
detalhada:
Transectos – as amostras foram
coletadas no limite da margem esquerda
(Me), direita (Md) e centro (C), ao longo de
três linhas perpendiculares ao fluxo d’água.
O espaçamento entre essas linhas foi estipulado
como sendo equivalente à largura média do
canal (Lm) no trecho amostrado.
Barras - todas as amostras foram coletadas
ao longo da linha central da barra no sentido
longitudinal (crista) e o seu espaçamento (E1,
E2, E3, etc) foi estabelecido como sendo igual
ao valor da largura máxima da barra (Lmax),
medida previamente.
4.2. Análise Granulométrica
As amostras foram classificadas
seguindo os limites convencionais de classes
granulométricas (p. ex.: Mabesoone, 1968).
Como não foram encontrados na literatura
relatos de metodologias aplicáveis à
classificação de clastos muito grandes para
serem peneirados, foi utilizado um classificador
vazado de seixos (figura 02).
Cada um dos clastos acima de 8 mm foi
classificado e, ao final, cada conjunto de clastos
de uma dada classe granulométrica foi pesado.
Os clastos inferiores a 8 mm foram
peneirados em uma malha de 4 mm. Os clastos
retidos foram pesados e agrupados para
posterior análise, enquanto os sedimentos
inferiores a esse valor foram pesados como se
pertencessem
a
uma
única
classe
granulométrica e não passaram por análise
individual.
4.3. Análise Petrográfica e Mineralógica
Cada clasto de uma mesma classe
granulométrica passou por uma análise
macroscópica de sua petrografia (ou
mineralogia), com o auxílio de uma lupa com
aumento de 20x.
A partir dessa análise, foram criados
subconjuntos dentro de cada grupo de mesma
granulometria.
A análise petrográfica seguiu os passos
apresentados em Costa (1973) e a mineralógica,
Dana (1960).
4.4. Avaliação do Grau de Arredondamento
Cada um dos exemplares de um dado
mineral ou rocha em cada uma das classes
granulométricas teve o seu grau de
arredondamento analisado por comparação
com os padrões colocados por Tucker
(1981). Para cada mineral ou rocha em uma
classe granulométrica foram contados
quantos apresentavam um mesmo grau de
arredondamento.
5. Resultados Alcançados
Foram analisados, individualmente,
1445 clastos, dentre os quais se
identificaram várias espécies mineralógicas
e petrográficas.
As
classes
granulométricas
encontradas em cada amostra foram
comparadas entre si. Também foram
analisados os graus de arredondamento
predominantes em cada mineral e rocha
identificada, independentemente do ponto de
coleta. Outra informação extraída foram os
graus de arredondamento predominantes em
cada amostra como um todo, sem a
diferenciação mineralógica ou petrográfica
de seu conteúdo.
6. Análise dos Resultados e Conclusões
A região estudada é cortada por
algumas estradas não pavimentadas,
constituídas por materiais retirados em
pequenas áreas de empréstimo, (p. ex. zonas
ricas em veios de quartzo). Um material
freqüentemente utilizado na cobertura dessas
estradas é o estéril de mineradoras de ferro,
onde predominam fragmentos de itabirito
com
baixa
granulometria
e
alta
angulosidade. Nos períodos chuvosos, partes
dessa cobertura são transportadas até o leito dos
rios.
Uma outra atividade antrópica da região
é a lavra artesanal de quartzitos nas cabeceiras
do rio das Velhas (serra das Camarinhas – Ouro
Preto). Essa atividade, ao contrário das estradas
vicinais e áreas de empréstimo, tem caráter
pontual.
As intervenções citadas são as
principais fontes antrópicas de sedimentos para
o local estudado.
O material geológico mais abundante
nas amostras analisadas foi o quartzo (710
indivíduos), seguido pela hematita (258), rocha
máfica (135), canga (118) e quartzito (115). Na
seqüência, todos os outros minerais e rochas
identificados apresentam um número de
indivíduos inferior a cem.
As principais hipóteses para a origem
dos componentes principais das amostras são
apresentadas em seguida.
Os clastos de quartzo podem ser
provenientes tanto de veios, dispersos ao longo
da bacia, quanto de grãos desagregados dos
quartzitos do Grupo Caraça (Supergrupo
Minas). Essa unidade é cortada pela rede de
drenagem a cerca de 15 km do segmento
estudado. Há também a possibilidade de que
parte desse material provenha das estradas de
terra.
A hematita pode estar sendo
transportada desde os afloramentos das
formações ferríferas do Grupo Nova Lima
(Supergrupo
Rio
das
Velhas),
não
discriminados pela escala do mapa adotado
neste trabalho. A sua proveniência a partir do
Grupo Itabira (Supergrupo Minas) é descartada
em função da rede de drenagem não atingir essa
unidade. Também pode estar havendo uma
contribuição a partir dos materiais de cobertura
das estradas.
As rochas máficas, tratadas aqui
indistintamente, não aparecem na base
cartográfica utilizada, de forma que os locais
das prováveis áreas-fonte não podem ser
apontados.
As cangas são couraças geradas
sobre os afloramentos de formações
ferríferas. As mesmas áreas-fonte da
hematita são atribuídas a elas.
Os quartzitos têm área-fonte
associada aos afloramentos de quartzito do
Grupo Caraça (Supergrupo Minas).
Para que se possam reconhecer quais
das hipóteses apresentadas acima são as
mais satisfatórias, é necessário lançar mão
de dois outros dados importantes que são a
granulometria e o grau de arredondamento
predominante em cada um dos minerais ou
rochas. Quanto maior a distância de
transporte dos materiais, maior a sua
exposição ao atrito com o substrato e os
demais
grãos
transportados.
Conseqüentemente, maior será o desbaste
das arestas e haverá uma diminuição da
granulometria juntamente com um aumento
do grau de arredondamento.
É confirmada, de uma forma geral, a
expectativa de que os seixos muito grossos,
apesar de pouco numerosos, predominem em
termos de peso.
Quando as classes granulométricas
maiores não respondem pela maior
porcentagem de peso, esse fato se deve
quase sempre à presença de clastos com
baixa densidade ou bastante intemperizados.
Isso ocorre, por exemplo, com os fragmentos
de xistos do Grupo Nova Lima.
Quanto aos graus de arredondamento
por mineral e rocha, observou-se que, com
exceção do quartzo e filito, os clastos das
outras
filiações
petrográficas
e
mineralógicas
são
predominantemente
subarredondados. A tendência do quartzo e
filito serem mais angulosos é fruto da
resistência à abrasão do primeiro e da alta
fissilidade do segundo.
Para os cinco materiais geológicos mais
abundantes, predominaram os seguintes graus
de arredondamento:
Quartzo – subanguloso,
Hematita – subarredondado,
Rocha máfica – subarredondado,
Canga – subarredondado e
Quartzito - subarredondado.
Com base nos dados apresentados
anteriormente, pode-se apontar qual das
hipóteses apresentada para a origem de cada
material é a mais pertinente.
Como o grau de arredondamento
predominante nos clastos de quartzo é
subanguloso, indicando fontes próximas,
conclui-se que a maior parte dos grãos de
quartzo encontrados é resultante da dissecação
de veios. Além disso, a unidade constituída de
quartzitos (Grupo Caraça) não apresenta relatos
de clastos monomierálicos com granulometria
tão alta.
As estradas são cobertas com materiais
que atingem no máximo a fração seixo. Como o
tráfego fragmenta essa cobertura, diminiuindo a
sua granulometria, é improvável que os
materiais analisados (superiores a 8 mm)
venham dessa fonte. Portanto, o fornecimento
de clastos de quartzo por parte das estradas é
descartado.
A área-fonte das hematitas e cangas
encontradas são as formações ferríferas do
Grupo Nova Lima, que devem aflorar a uma
distância considerável do segmento estudado,
tendo em vista o grau de arredondamento
observado. Isso descarta a possibilidade de
fontes próximas atribuídas ao rejeito utilizado
nas estradas vicinais.
A presença de hematitas frescas em um
segmento fluvial tão próximo às nascentes
indica a existência de áreas onde há exposição
direta dessas rochas. Esse fato mostra que
houve perda do manto de intemperismo
(cangas), expondo a rocha fresca. Os
processos erosivos responsáveis pela
disponibilização das hematitas e das cangas
são considerados naturais, já que não
existem relatos de lavra das formações
ferríferas do Grupo Nova Lima.
Como não existem corpos de rocha
máfica cartografados no mapa geológico
adotado, os clastos dessa natureza são
fragmentos de pequenos corpos intrusivos
fora do alcance da escala daquele
mapeamento. O grau de arredondamento
percebido indica duas possibilidades:
1 - a abrasão dos fragmentos frescos ao
longo de uma distância considerável,
sugerindo que esses corpos estejam
localizados nas proximidades das cabeceiras
do rio das Velhas ou
2 - a existência de afloramentos mais
próximos ao local de coleta, onde a rocha
tenha estado sob ação do intemperismo,
favorecendo o desbaste das arestas dos
clastos ao longo de uma curta distância de
transporte.
As rochas máficas são mais
resistentes ao choque mecânico que outros
materiais presentes na região estudada, como
o quartzo de veio e o quartzito. Sua
aplicação na construção civil ou mesmo nas
estradas vicinais não é comum. A sua
abundância no segmento estudado não tem
relação com a atividade antrópica de lavra.
A área-fonte dos clastos de quartzito
é a Formação Moeda, nas cabeceiras do
Velhas, pois o grau de arredondamento
predominante indica o transporte dos clastos
por uma distância considerável.
A única ocorrência de quartzitos é
descrita nas nascentes do rio das Velhas, a
cerca de 25 km do segmento estudado. A
abundância de clastos dessa rocha está
parcialmente relacionada à lavra artesanal desse
material na Serra das Camarinhas. O
desmatamento da vegetação nativa, somado à
desagregação do quartzito e acumulação de
fragmentos menores, sem valor comercial, gera
uma disponibilidade de sedimentos muito
superior à natural.
7. Referências Bibliográficas
ALKMIM, FF and MARSHAK, S. 1998.
Transamazonian Orogeny in the Southern São
Francisco Craton Region, Minas Gerais, Brazil:
evidence for Paleoproterozoic collision and
collapse in the Quadrilátero Ferrífero.
Precambrian Research 90: 29-58.
COSTA, JB. 1973. Estudo e Classificação das
Rochas por Exame Macroscópico, 4ª Ed.
Coimbra: Fundação Calourste Gulbenkian, 196
p.
DANA, JD. 1960. Manual de Mineralogia:
Tratado Moderno para la Enseñanza en
Universidades y Escuelas Especiales y para
Guia de Ingenieros de Minas y Geólogos, 2ª Ed.
Barcelona: Editorial Reverté, S. A, 598 p.
JUNQUEIRA,
MU.
(Coord.)
1998.
Biomonitoramento da Qualidade da Água na
bacia do Alto Rio das Velhas, Relatório
Técnico Final, anexos. CETEC, Belo
Horizonte, v. 1, 110 p.
LANA, CE. 2004. Cartografia Integrada de
Ecossistemas Lóticos (Fluviais) no Alto Curso
do Rio das Velhas - MG. Dissertação de
Mestrado, Departamento de Geologia, Escola
de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto,
Ouro Preto, 175 p.
MABESOONE, JM. 1968. Sedimentologia.
Recife: Editora da UFPe, 478 p.
TUCKER, ME. 1981. Sedimentary Petrology:
An Introduction. Great Britain: Blackwell
Scientific Publications, 252 p.
Fig. 1. Diagramas de coleta de sedimento. Em A, tem-se a medida da largura de alguns trechos do canal, para obtenção
do valor médio (Lm). Em B, tem-se a distribuição dos pontos de coleta, segundo um espaçamento uniforme entre as
amostras (E1, E2, E3) e entre os transectos (Lm). Em C e D, está representada a largura máxima da barra (Lmáx) que
determina o valor do espaçamento entre as amostras (E1, E2, E3, etc).
Figura 02 – Procedimento de classificação granulométrica dos sedimentos utilizando o classificador de seixos. Extraído
de Lana (2004).