Autores
- DANIEL RODRIGUES DE LIRAUFPEEmail: daniel.rlira@ufpe.br
- IASMIN TELES CARVALHOUFSEmail: iasminteles97@gmail.com
- DRIELLY NAAMMA FONSÊCAUTEMEmail: dfonseca@utem.cl
Resumo
A paisagem é constantemente modificada por diversos eventos geradores de
instabilidade, incluindo fatores climáticos, como no Nordeste brasileiro, onde as
condições climáticas influenciam na gênese do solo e na rede de drenagem. A
pesquisa avaliou como os processos erosivos e deposicionais alteram a dinâmica
fluvial na região do maciço da Serra Negra, utilizando métodos de granulometria,
morfologia, geoquímica e difratometria de argila para entender os depósitos e
transporte dos sedimentos e a evolução geomorfológica da área. Os resultados
indicaram pouca movimentação de sedimentos em curta distância, possivelmente em
decorrência de um ambiente gerador mais seco.
Palavras chaves
evolução da paisagem; semiárido brasileiro; geoquímica; amadurecimento pedológico; Quaternário continental
Introdução
O clima semiárido, no Nordeste brasileiro surge nessa abordagem como um dos
principais condicionantes da paisagem. Como explicado por Côrrea (2019), é
caracterizado por condições de chuva expressivamente irregulares, com variações
significativas dos períodos de seca e chuvosa, essas condições influenciam
diretamente os regimes de drenagem da região. E esses padrões de rede e
drenagem, apresentam alto grau de subordinação às principais tendências
estruturais do relevo, com variações espaciais que observam as tendências
estruturais das principais províncias geológicas da região e suas
morfoestruturas. Assim, no que se refere ao fator climático
Os sedimentos encontrados nas encostas e outrora carreados para as principais
bacias que drenam o maciço da Serra Negra podem guardar os registros das
diferentes taxas denudacionais e agradacionais do relevo local e regional,
refletindo o comportamento erosivo das suas cabeceiras e as diferentes
composições químicas e mineralógicas tornando-se de extrema importância
ambiental, como também para entendimento do funcionamento dos ciclos supérgenos.
Ao decorrer do tempo, a paisagem passa por modificações em decorrência da
atuação de diversos eventos geradores de instabilidade, sejam eles de origem
climática, astronômica ou da dinâmica interna da terra.
O material sedimentar encontrado na região do maciço da Serra Negra, são
elementos indispensáveis na elucidação do desenvolvimento do relevo continental,
dado as diferentes configurações geomorfológicas comandadas por dinâmicas
distintas de nível de base, outrossim, associados a uma maior intemperismo
químico uma vez que o maciço, localmente é considerado um “brejo de altitude” o
que em teoria ocasiona um bolsão de umidade local, refletindo o comportamento
erosivo das suas cabeceiras, por vezes mais agressivos nestes setores e
refletindo no aporte de sedimentos e atrelados a todo o processo erosivo e
deposicional que para Kaotekwar et al., 2019, refletem os inputs e outputs
regionais e locais destas bacias de drenagem por isso, para Delgado et al.
(2019), a geoquímica e mineralogia dos sedimentos são de extrema importância,
utilizados como proxies nas interpretações paleoclimáticas e paleoambientais
através dos diversos índices que dão ideia de alteração e proveniência de tais
sedimentos.
Os objetivos deste artigo foi de estabelecer a correlação entre os processos
superficiais do relevo e a formação de depósitos aluviais e coluviais no Maciço
da Serra Negra, Sergipe, identificando os processos deposicionais ligados a
dinâmica coluvial e aluvial nas referidas áreas, reconhecendo os estágios
evolutivos dos graus de amadurecimento geoquímico e mineralógico das coberturas
identificadas na Província Borborema (maciços da serra negra) e cotejar os
resultados obtidos com os previamente publicados no intuito de estabelece
parâmetros evolutivos da paisagem geomorfológica na área de estudo.
Material e métodos
Situado no extremo oeste do Estado de Sergipe, situada entre os Estados da Bahia
e Sergipe, coordenadas 37º52’32.079”W e 9º58’33,41”S (Figura 1). A Serra Negra,
se destaca por ser o ponto mais elevado do estado com 720m de altitude,
tratando-se de um importante divisor de águas regional, encontrando as
principais nascentes do estado, tendo as bacias hidrográficas do São Francisco
ao Norte e do Vaza-Barris ao Sul. Inserido na Província Estrutural da Borborema,
denominado Faixa de Dobramentos Sergipana, caracterizada como área com
dobramentos transversais e a presença de diversos corpos plutônicos e
metamorfismos de contato, (CPRM, 2017). Análise Morfoestratigráfica - A
abordagem morfoestratigráfica, baseada em Moura & Meis (1986), Mello et al.
(1991), Mello et al. (1995) e por Camargo Filho & Bigarella (1998). Trabalho de
Campo e Coleta de Materiais - foram coletadas amostras em depósitos coluviais e
aluviais, situados nas encostas e fundo dos vales, para fins de análises físicas
e químicas. Análises Sedimentológicas (Granulometria, Morfoscopia e Pipetagem) -
A análise granulométrica e pipetagem foi realizada com base no método
desenvolvido e descrito por Gale & Hoare (1991). Com os valores obtidos foram
utilizados os parâmetros estatísticos de Folk & Ward (1957). Para a
classificação dos sedimentos e hidrodinâmica foram utilizados os diagramas de
Shepard (1954) e Pejrup (1988). Todas as três análises foram realizadas a partir
do software Sysgran 3.0. A morfoscopia foi realizada de acordo com o método
descrito por Tucker (1995). Difração de raios-X (DRX) - O procedimento foi
realizado de acordo com Teixeira (2017). Assinatura Geoquímica dos sedimentos -
Fluorescência de Raios-X - Foi utilizada à técnica EDXRF, que além da
convencional são: a Fluorescência de Raios-X por Reflexão Total (TXRF – Total
Reflection X-Ray Fluorescence), possuindo vantagens em relação a porções
diminutas das amostras (da ordem de 5µl) e menores valores de limites da
detecção em relação à EDXRF convencional; e a Microfluorescência de Raios-X (µ-
XRF – Micro X-Ray Fluorescence), sendo a única a fornecer informações sobre a
distribuição elementar das amostras. Nessa técnica e variantes, normalmente se
utiliza raios-x de elementos alvos (Mo, Rh, entre outros.) de um tubo de raios-x
e mais recentemente raios-x da luz síncroton (NASCIMENTO FILHO, 1993; NASCIMENTO
FILHO, 1997). Parâmetros Geoquímicos para a sedimentologia e variações
paleoambientais –
A partir dos dados obtidos com a EDXRF, foram aplicados dois índices, o
primeiro, Índice de Intensidade do Intemperismo (WIP) proposto por Parker em
1970 com o intuito de avaliar a intensidade do intemperismo, assim quanto menor
for os valores de WIP, maiores são os indicativos de intemperismo químico
elevado (GUO et al., 2018), sendo determinado pela fórmula: WIP = (2Na2O/0.35 +
MgO/0.9 + 2K2O/0.25 + CaO/0.7) x 100 - Sendo o uso deste índice mais adequando
ao intemperismo em rochas-mãe heterogêneas, e potencialmente menos adequado para
sedimentos altamente intemperizados, uma vez que a formulação é baseada apenas
em elementos alcalinos e alcalinos altamente móveis (HAMDAN e BUMHAM, 1996), o
que é interessante na aplicação de sedimentos fluviais. O segundo índice, CIA
avaliou o grau de alteração química dos sedimentos (NESBITT & YOUNG, 1982),
podendo também ser calculado sem o potássio (CIA-K) proposta por Sheldon et al.,
(2015), medindo variações do intemperismo dentro do perfil de análise de acordo
com a seguinte fórmula: CIA = [Al2O3/ (Al2O3 + CaO + Na2O + K2O)] x 100 - Onde o
valor de CIA vai ser diretamente proporcional ao grau de alteração do material.
A partir dessa premissa, quando o CIA aumenta ocorre concomitantemente, o
aumento na lixiviação, além da diminuição dos valores da perda de base,
refletindo, por conseguinte, altos valores de precipitação, indicando que estes
materiais foram submetidos a intensos processos de alteração química.
Resultado e discussão
Foram realizadas coletas em diferentes pontos (Figura 1), totalizando oito
perfis (SN18, SN19, SN20, SN21, SN22, SN23, SN24 e SN25) que a priori, melhor
demonstraram a dinâmica sedimentológica da região. Dentro destes pontos foram
coletadas dezoito amostras de sedimentos para as análises.
As amostras demostraram uma alta concentração dos elementos de silício (Si),
alumínio (Al), potássio (K) e ferro (Fe), além de uma significativa, mas baixa
concentração de titânio (Ti), cálcio (Ca) e zircônio (Zr), (Figura 2).
A partir dos resultados da geoquímica foi possível a aplicação de índices,
primeiro o de Intensidade do Intemperismo (WIP), mostrando um perfil pouco
intemperizado, com um valor médio de 86.8, retratando características da rocha
mãe. Já o Índice de Alteração Química (CIA) que avalia o grau de alteração
química dos sedimentos, resultou no valor médio de 85, denotando um intemperismo
químico dominando e progressivo. Corroborando com a ideia do baixo índice de
intemperismo e pouco transporte.
Na Difração de raio-X (DRX), os principais minerais encontrados (Figura 3) foram
a Faialite, um mineral rico em ferro, formado por rochas ígneas ácidas (maior
parte formada por sílica) e alcalinas, podendo ser vestígios da rocha de
formação. A Jasmundite, mineral nesossilicato, faz parte do grupo das olivinas,
assim como o mineral anterior. A Dolomita, mineral anidro (termo que designa uma
substância de qualquer natureza que não contém, ou quase não contém, água na sua
composição.) de carbonato de cálcio e magnésio, muito abundante na natureza sob
a forma de rochas sedimentares dolomíticas. Além do mineral de Quartzo
encontrado no perfil. Assim é corroborado com os níveis de silício encontrados
na geoquímica, e as frações granulométricas de areia e silte do perfil. A
difração do raio-x confirma ainda o baixo grau de intemperismo do perfil, com
poucos filossilicatos mais maduros, o que indica uma relativa deficiencia
hídrica a longo prazo.
A média da análise morfoscópica dos sedimentos, no que se refere ao grau de
arredondamento, destacou-se em muito angular 64% e angular 29%, e alguns
sedimentos sub angular. A esfericidade do perfil se mostrou bem distribuída com
sedimentos de todas as esfericidades. Sub prismoidal 28%, Discoidal 22%,
Esférico 21%, Sub discoidal 20% e Prismoidal 9% o que corrobora com a ideia de
que os sedimentos não sofreram um transporte tão intenso/longo. Foi encontrado a
maior presença de Quartzo, sendo a amostra heterogênea, dividida em
transparentes e opacas, e a textura dos 100 sedimentos, 59 foram brilhantes.
Ainda na perspectiva granulométrica seguindo os parâmetros estabelecidos por
Folk e Ward (1957) os sedimentos foram classificados como uma areia média,
pobremente selecionados, com uma assimetria muito positiva (havendo um
equilíbrio na distribuição dos sedimentos), e a curtose foi definida como muito
Platicúrtica (sendo a distribuição mais achatada que a normal). Assim se
justifica a atuação da alta hidrodinâmica e de transporte curto dos sedimentos.
As definições físico-químicas dos sedimentos das seções verticais ocorreram, com
a utilização dos métodos de granulometria, morfologia, geoquímica e
difratometria de argila, que auxiliaram juntamente com o mapeamento, no
entendimento dos depósitos e transporte dos sedimentos e consequente evolução
geomorfológica da área.
Os resultados obtidos das análises sedimentológicas e geoquímica contribuíram
para a identificação da origem e grau de intemperismo a que estes depósitos
foram e estão submetidos, aprofundando o conhecimento dos depósitos coluviais e
aluviais da região.
A análise sedimentológica revelou um ambiente com uma maior fração de sedimentos
de areia, que sofreram um transporte, mas curto provavelmente em decorrência de
algum evento climático, suficiente para haver a desagregação e transporte
principalmente da argila e silte. Sendo isso justificado pelos baixos graus de
arredondamento e esfericidade dos grãos na análise morfoscópica. A região no que
se refere as unidades geomorfológica se mostrou bastante diversificada, foi
classificada em cinco modelos de dissecação sendo estes os modelados Cimeira em
Crista, Encosta Sem Colúvio, Pedimentos rochoso em 230 m, Pedimentos Detríticos
em 350 m e Inselbergs; os modelados de acumulação são dois, o modelado Encosta
Com Colúvio e os Plainos Aluviais.
Os principais elementos encontrados na geoquímica, foram o silício e o alumínio,
corroborando com os índices de areia das amostras, juntamente com os elementos
encontrados na difração de raio-x, como o quartzo que apareceu em quase todas as
amostras. O grau de intemperismo atuante na área não foi tão intenso e as
amostras de sedimento tinha características da rocha mãe e o intemperismo
químico também se destacou em todas as amostras
Assim, os sedimentos da Serra Negra indicam que o intemperismo penecontemporâneo
não atuou para remoção e ou transformação dos minerais, bem como o transporte
dos sedimentos indicam pouca movimentação em curta distância, sendo estas finas
camadas recobrindo a paisagem, possivelmente em decorrência de um ambiente
gerador mais seco.
Os sedimentos hoje encontrados no maciço da Serra Negra e seu entorno,
localizados na da divisa Sergipe/Bahia, tem origem nas superfícies nos
saprólitos pouco intemperizados das áreas elevadas do maciço rochoso, que nos
momentos de eventos extremos são carreados e depositados hora ainda na encosta,
ou a depender do evento, carreado diretamente para dentro dos canais,
entulhando-os
perfis de coleta de sedimentos para análise física e química
Análise Química Total dos Perfis. (Dados em porcentagem)
Difratometria de argilas das amostras coletadas nos perfis
Considerações Finais
Os resultados apontam que de maneira geral a área foi pouco afetada pelo
intemperismo químico ou todo material outrora intemperizado já foi removido da
paisagem dando espaço para uma nova fase de intemperismo. Deste modo, os
resultados obtidos são distintos dos necessários para caracterizar tal área como
Brejo de altitude, o que mostra quando comparado ao estudo feito por Gois, Corrêa
e Monteiro (2019) onde eles caracterizam os brejos como áreas com condições de
pluviosidade privilegiada, atuando na região do semiárido como grandes dispersores
de água e como cabeceiras de drenagem, que alimentam os rios e condicionam os
processos erosivos. E os diferentes tipos de fluxos, ao condicionarem os processos
erosivos, permitem uma produção de sedimentos discordantes do entorno dos maciços,
na qual destaca-se a marcante presença de depósitos de colúvio ou outras
evidências sedimentares de variação no regime climático. Da mesma forma, os
depósitos aluviais adjacentes aos brejos apresentam diferenciação na granulometria
das camadas, indicando também variação de energia e de sua conectividade funcional
com as médias e baixas encostas. Por outro lado, as superfícies de cimeira restam
parcialmente e/ou totalmente desnudas e, no caso dos planaltos sedimentares, com
topos planos, o intemperismo químico gera extensos mantos arenosos, enquanto as
encostas e fundos de vales e cânions se apresentam entulhados de sedimentos.
Agradecimentos
À CAPES, ao PPGEO-UFPE, ao PPGCN-UFS e ao o apoio da financeiro da Chamada
UNIVERSAL - MCTI/CNPQ n.28/2018, processo
423899/2028-0, Faixa-A
Referências
AB’SÁBER, A. N. Os Domínios de Natureza no Brasil. In: AB’SÁBER, A. N. Caatingas: O Domínio dos Sertões Secos. 4° ed. São Paulo: Ateliê Editorial, 2007, p. 83-101.
BATHIA, M. R.; CROOK, K. A. W. Trace element characteristics of graywackers and tectonic settings discrimination of sedimentary basins. Contrib. Mineral. Petrol., v.92, p.181-193, 1986
BIGARRELLA, J. J.; BECKER, R. D.; SANTOS, G. F. Estrutura e Origem dos Paisagens tropicais e subtropicais. 2° Ed. Florianópolis: Editora da UFSC, v.2, 2008
BIGARELLA, J. J. Estrutura e origem das paisagens tropicais e subtropicais. Florianópolis: Ed. UFSC, v. 3, 2003.
BIGARELLA, J. J; MOUSINHO, M. R.; SILVA, J. X. Pediplanos, pedimentos e seus depósitos correlativos no Brasil. Boletim Paranaense de Geografia, n. 16/17, p. 117-149, 1965.
CAVALCANTI, L; CORRÊA, A. C. B. Geografia e geossistemas no Brasil. Revista Brasileira de Geografia, Rio de Janeiro, v. 61, n. 2, p. 3-33, jul./dez., 2016
CORRÊA, Antônio Carlos De Barros. Dinâmica geomorfológica os compartimentos elevados do Planalto da Borborema, Nordeste do Brasil. Rio Claro. SP. 2001. 386 f. Tese Doutorado- Universidade Estadual Paulista, 2001
FRYE, J. C. & WILLMAN, H. B. Morphostratigraphic units in Pleistocene stratigraphy. Am. Assoc. Petroleum Geologists Bull., v.46, p.112-113, 1962.
FOLK, R. L. & WARD, W. Bazos River bar: a study in the significance of grain size parameters. Journal of Sedimentary Research, v. 27, p.3-26, 1957
FRYIRS, K.; GORE, D. Sediments tracing in the upper Hunter catchment using elemental and mineralogical compositions: implications for catchment-scale suspended sediment (dis)connectivity and management. Geomorphology, v.193, p.112-121, 2013.
GOIS, Lais Susana de Souza; CORRÊA, Antonio Carlos de Barros; MONTEIRO, Kleython de Araujo. Análise Integrada dos Brejos de Altitude do Nordeste do Brasil a partir de Atributos Fisiográficos. Espaco aberto, v. 9, n. 2, p. 77-98, 2019.
GALE, S. J. & HOARE, P. G. Quaternary sediments: petrographic methods for the study of ulithified rocks. Londres: Bethaven Press, 1991.
HIRUMA, S. T. Métodos Morfométricos aplicados ao estudo da Morfotectônica, planalto de Campos do Jordão, SP. VIII Simpósio de Quantificação em Geociências. UNESP/IGCE, março, p.107-110. 2000.
KAOTEKWAR, A. B.; AHMAD, S. M.; SATYANARAYANAN, M.; KRISHNA, A. K. Geochemical investigations in bulk and clay size fractions from lower Krishna river sediments, southern India: implications of elemental fractionation during weathering, transportation and deposition. Geosciences Journal, v.23, n.6, p.951-960, 2019.
LOMBARD, M.; BRUIN, D.; ELSENBROEK, J. H. High-density regional geochemical mapping of soils and stream sediments South Africa. J. Geochemical Exploration. v.66(1-2), p.145-149, 1999.
MACHADO, W. J. Composição florística e estrutura da vegetação em área de caatinga e brejo de altitude na Serra da Guia, Poço Redondo, Sergipe, Brasil. Dissertação (Mestrado). Universidade Federal de Sergipe. São Cristóvão. 2011.
MABESOONE, J. M. Panorama geomorfológico do Nordeste brasileiro. Geomorfologia, USP, São Paulo, n. 56, p. 1-16, 1978.
MABESOONE, J. M. Relief of northeastern Brazil and its correlated sediments. Zeitschrift für geomorphologie, Annals of Geomorphology, Berlin, p. 419-453, 1966.
MELLO, C. L. et al. Estudo faciológico dos depósitos sedimentares holocênicos com base na estrutura deposicional – médio vale do Paraíba do Sul. In: SBJ/RJ, Simpósio de Geologia do Sudeste, 2. São Paulo, Anais, 19 – 26, 1991.
MELLO, C. L. et al. Estratigrafia e relações morfotectônicas da ocorrência de depósitos cenozóicos Na área do Cafundó (Barra Mansa, RJ). In: SBG, Simpósio de Geologia do Sudeste, 4, Águas de São Pedro. Boletim de Resumos, p. 90, 1995.
MELO, M. S. de. et al. Processos e produtos morfogenéticos continentais. In: Quaternário do Brasil. SOUZA et al (Orgs). Ribeirão Preto/SP: Holos, 2005. p. 258 – 275.
MINISTÉRIO DE MINAS E ENERGIA. Diagnóstico do Município de Pedro Alexandre. Salvador, 2005, 24p.
MINISTÉRIO DE MINAS E ENERGIA. Diagnóstico do Município de Poço Redondo. Aracaju, 2001. p, 21.
MOURA, J. R. S. & MEIS, M. R. M. Contribuição à estratigrafia do Quaternário Superior no médio vale do rio Paraíba do sul, Bananal (SP). Anais da Academia Brasileira de Ciências, Rio de Janeiro, v. 58, p. 89 – 102, 1986.
PEJRUP, M. The triangular diagram used for classification of estuarine sediments: a new approach. In: BOER, P. L.; VAN GELDER, A.; NIO, D. D. (Eds.). Tide-Influenced Sedimentary Environments and Facies. Reidel: Dordrecht, 1988, p.289-300.
SANTOS at al. GEOLOGIA DO ESTADO DE SERGIPE. 1° ed. CPRM/DIEDIG/DEPAT; CODISE, 2001, p. 5-133.
SUGUIO, K. Geologia Sedimentar. São Paulo: Edgar Blücher, 2003.
SUGITA, Ritsuko; MARUMO, Yoshiteru. Screening of soil evidence by a combination
TAYLOR, G. R. & EGGELTON, R. A. Regolith geology and geomorphology. Chinchester, England: Jonh Wiley, 2001, 375p.
TEIXEIRA, Paulo César et al. Manual de métodos de análise de solo. Brasília: Embrapa, p. 573, 2017.
TUCKER, M. Techniques in Sedimentology. London: Blackwell, 1995.
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