Autores
- GUILHERME PAULA CAMPOSIGC-UFMGEmail: contato@guilherme.geo.br
- PEDRO POLI YAMASHIROIGC-UFMGEmail: pedro.yamashiro98@gmail.com
- ANTÔNIO PEREIRA MAGALHÃES JUNIORIGC-UFMGEmail: antonio.magalhaes.ufmg@gmail.com
- LUIZ FERNANDO DE PAULA BARROSIGC-UFMGEmail: luizfpaulabarros@gmail.com
Resumo
Índices morfométricos são tradicionalmente empregados na identificação de
assimetrias de drenagem, a fim de compor a análise geomorfológica em relação ao
condicionamento tectono-estrutural e litológico. Este artigo busca avançar no
entendimento da evolução hidrográfica e do relevo na zona de contato entre o
Quadrilátero Ferrífero e o Cráton São Francisco. Para isso, foram aplicados os
índices Fator de Assimetria de Bacia de Drenagem (FABD) e Fator de Simetria
Topográfica Transversal (FSTT). Foram obtidos valores de até 32,52 (deslocamento
para a margem direita) para o FABD na bacia do Pará e até 83,99 (deslocamento
para a margem esquerda) na bacia do Paraopeba, mostrando a presença de bacias
bastante assimétricas. Já o FSTT apresentou alto grau de anomalia em áreas de
mudança litológica ou presença de estruturas. Os resultados confirmam forte
controle litoestrutural, mas, por outro lado, marcam significativa diferença da
evolução da drenagem entre ambas.
Palavras chaves
Bacia do rio Pará; Bacia do rio Paraopeba; Morfometria fluvial; ;
Introdução
Assimetrias de drenagem vêm sendo usadas como parâmetros de análise geomorfológica, sobretudo com o auxílio de índices
morfométricos. Destacam-se os índices Fator de Assimetria de Bacia de Drenagem – FABD (HARE; GARDNER, 1985) e Fator de Simetria
Topográfica Transversal – FSTT (COX, 1994). Eles permitem, respectivamente, investigar comparar a diferença da área de margem
direita em relação à área total da bacia e aferir a simetria do canal em relação aos divisores hidrográficos. Assim, eles
possibilitam evidenciar anomalias na organização da drenagem e verificar possíveis controles geológicos na sua origem.
As bacias dos rios Pará e Paraopeba drenam a zona de contato entre os compartimentos interiores do Quadrilátero Ferrífero (QF) e
do Cráton São Francisco (CSF). As porções superiores da bacia do Paraopeba estão inseridas no QF e apresentam diversas evidências
de controles litoestrutural e tectônico da drenagem associados à matriz estrutural herdada do Ciclo Brasiliano (MAGALHÃES; SAADI,
1994, BARROS; MAGALHÃES, 2018). Por sua vez, o restante de ambas as bacias se desenvolve no CSF, caracterizado por estabilidade
tectônica pós-arqueana (SAADI, 1991). Sendo assim, a região de transição entre os domínios foi marcada por uma dinâmica tectônica
particular, sob influência das faixas móveis brasilianas.
Embora Oliveira (2019) destaque a diferença na forma das bacias desses rios, a aplicação dos índices FABD e FSTT ainda não foi
feita para a totalidades delas, sobretudo de modo comparado. Apenas Carvalho et al. (2020) aplicou o FABD na porção média da bacia
do rio Paraopeba. Buscando contribuir com os conhecimentos sobre a evolução da hidrografia e do relevo regional, em especial
quanto ao controle geológico (litoestrutural e/ou neotectônico), o presente trabalho tem o objetivo de investigar e comparar
assimetrias de drenagem nas bacias dos rios Pará e Paraopeba. A concepção do trabalho parte, então, da ideia de que as zonas de
contato entre os diferentes compartimentos geomorfológicos interiores do Brasil Oriental são estratégicas para os avanços dos
conhecimentos sobre as respostas da rede de drenagem ao arcabouço geológico regional.
Os rios Pará e Paraopeba são importantes contribuintes do alto Rio São Francisco (Figura 1). O rio Paraopeba percorre ~550 km até
sua foz na represa de Três Marias e possui ~13.600 km² de área. Por sua vez, a bacia do rio Pará possui área ~12.200 km² e o canal
principal percorre ~310 km.
Enquanto a bacia do rio Paraopeba apresenta formato estreito e alongado, próximo ao retangular (SCHVARTZMAN et al., 2002), a bacia
do rio Pará possui formato mais arredondado. O padrão de drenagem é predominantemente dendrítico em ambas e orientação
predominante dos rios principais é SSE–NNW (OLIVEIRA, 2019).
Nas porções superiores das bacias ocorrem rochas arqueanas do embasamento cristalino: Complexo Belo Horizonte, gnaisse Alberto
Flores e gnaisse Fernão Dias (CARNEIRO, 1992; NOCE et al., 1997; INACHVILI, 2014) – Figura 1. Essas áreas são marcadas por colinas
convexas e cristas alongadas, vales abertos e geralmente entulhados (TULLER et al., 2010). Na porção oeste do QF predominam rochas
dos supergrupos Rio das Velhas e Minas, sustentando os relevos serranos escarpados. A maior resistência à desnudação das porções
serranas do QF provém dos quartzitos e formações ferríferas bandadas (itabiritos), cujas taxas de desnudação são inferiores às do
embasamento (SALGADO et al., 2004; VARAJÃO et al., 2009). Na porção inferior das bacias, sobretudo na do rio Paraopeba, predominam
unidades do Grupo Bambuí: formações Serra da Saudade, Lagoa do Jacaré, Serra de Santa Helena, Sete Lagoas e Carrancas (PERILLO,
1998; OLIVEIRA, 1999; ROMANO, 2007). Enquanto nas áreas de ocorrência da Formação Sete Lagoas ocorre relevo cárstico bordejado por
morros e serras, nas da Formação Serra de Santa Helena notam-se elevações suavizadas com coberturas detrito-lateríticas derivadas
do intemperismo dos pelitos (TULLER et al., 2010).
Material e métodos
A delimitação das bacias hidrográficas foi realizada por meio do produto Bacias
Hidrográficas do Brasil (BHB250), em escala 1:250.000, no formato vetorial,
disponibilizado pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). A
hidrografia em escala 1:50.000 foi obtida em formato vetorial no portal
Infraestrutura de Dados Espaciais do Sistema Estadual de Meio Ambiente e
Recursos Hídricos (IDE-SISEMA) do Governo do Estado de Minas Gerais, enquanto a
geologia foi obtida em formato vetorial no Portal da Geologia em escala
1:1.000.000. Também foi utilizado o Modelo digital de elevação (MDE) Shuttle
Radar Topography Mission (SRTM) com resolução espacial de 30 metros,
disponibilizado pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) no portal
TopoData . Os dados foram importados para os softwares QGIS e/ou ArcGis.
Tendo em vista a extensão e a complexidade estrutural e morfológica da área, o
FABD e o FSTT foram aplicados para as bacias principais e também para as sub-
bacias, sendo estas escolhidas considerando que o rio principal fosse de 3ª
ordem ou superior na hierarquia de Strahler (1952), e que houvesse diversidade
estrutural e morfológica. Na bacia do Rio Pará, foram selecionados: na margem
esquerda, os rios Itapecerica e Lambari (7ª ordem) e Picão e (6ª ordem); na
margem direita, o rio São João (7ª ordem). Na bacia do Rio Paraopeba, foram
selecionados: na margem esquerda, os rios rio Brumado (7ª ordem), Macaúbas,
Manso, Serra Azul (6ª ordem) e Pardo (5ª ordem); na margem direita, rio Maranhão
(7ª ordem), Betim, Macacos, Grande (6ª ordem) e ribeirão do Cedro (5ª ordem).
O FABD foi proposto por Hare e Gardner (1985) conforme a Equação 1:
FABD=100*(Ar/At).
Sendo, Ar a área da margem direta da bacia e At a área total da bacia
hidrográfica. Valores próximos a 50 indicam pouca ou nenhuma migração lateral,
valores inferiores a 50 denotam migração mais pronunciada do rio principal para
a margem direita, e valores acima de 50 indicam migração mais pronunciada do rio
principal para a margem esquerda (SALAMUNI, 1998).
Tendo em vista que as bacias estudadas drenam diferentes compartimentos
geológicos, o FABD foi calculado para as bacias como um todo, mas também para
alguns segmentos. Na bacia do Rio Pará, o cálculo do FABD foi realizado para
dois segmentos: um referente à área da bacia sobre o embasamento cristalino; e o
outro referente à área da bacia sobre o Grupo Bambuí. Na bacia do Rio Paraopeba,
o cálculo foi realizado para quatro segmentos: a) da nascente até o Fecho de
Jeceaba; b) do Fecho de Jeceaba até o Fecho do Funil; c) do Fecho do Funil até a
transição para o Grupo Bambuí; e d) no Grupo Bambuí. Os “fechos” são cortes
epigênicos que representam importantes níveis de base locais e separam
diferentes unidades do Embasamento. À montante do Fecho de Jeceaba se encontram
rochas do chamado “Cinturão Mineiro” (TEIXEIRA et al., 2000; ALKMIM, 2018):
granitos e rochas metassedimentares e metavulcânicas de idades
paleoproterozoicas, compreendidas entre 2,45 e 2,10 Ga, que se distribuem ao
longo de uma faixa de terreno de orientação NE-SW situada a sudoeste do
Quadrilátero Ferrífero. Já à jusante do Fecho de Jeceaba ocorre o Embasamento
arqueano, com rochas gnáissicas e granitos de idades arqueanas compreendidas
entre 3,20 e 2,80 Ga (ALKMIM, 2018).
Por sua vez, o FSTT foi proposto por Cox (1994) conforme a Equação 2:
T=Da/Dd.
Sendo, Da a distância entre a linha média e o curso d’água e Dd a distância
entre a linha média e o divisor da bacia. Valores entre 0 e 0,4 denotam baixo
grau de anomalia, valores entre 0,41 e 0,8 médio grau de anomalia e valores
entre 0,81 e 1 alto grau de anomalia (FIRMINO, 2015).
Resultado e discussão
Em geral, os resultados obtidos evidenciam significativa diferença na
organização hidrográfica entre as bacias estudadas. Ademais, tendo vista os
diferentes compartimentos geológicos atravessados pela rede de drenagem, por
vezes, o resultado da bacia como um todo acaba apresentando uma média que
mascara importantes anomalias em alguns trechos.
O FABD obtido para a bacia do rio Pará é de 35,65 (Figura 2), indicando
deslocamento do canal principal para a margem direita (NE). Entretanto, a bacia
do Rio Pará pode ser subdividida em dois segmentos bem definidos em termos
litoestruturais (Figura 3), por isso o cálculo do FABD foi realizado também para
esses segmentos. No embasamento cristalino, o resultado é igual a 37,56,
denotando deslocamento levemente maior para a margem direita (NE) que no trecho
sobre o Grupo Bambuí, onde é igual a 41,32, caracterizando também deslocamento
para a margem direita (NE). Por sua vez, o FSTT indica anomalias de baixo grau
ao longo do rio principal, o que caracteriza uma bacia simétrica. Esta simetria
se configura mesmo com o rio atravessando distintas litologias e estruturas
geológicas: os maiores valores obtidos para os segmentos referidos anteriormente
são, respectivamente, 0,77 e 0,86, sendo estas anomalias pontuais.
Nos rios Itapecerica, São João, Lambari e Picão, os valores obtidos para o FABD
(Figura 2) indicam baixa migração lateral dos canais fluviais. As anomalias
identificadas para o FSTT (Figura 2) sinalizam o mesmo sentido de deslocamento
do canal fluvial. Trata-se de uma área com relevo maduro, composto de colinas
suaves e topos aplainados (ROMANO, 2007). Entretanto, a sub-bacia do rio Picão
(Figura 3) apresenta maior migração lateral e deslocamento para ambas as
margens. Esse deslocamento ocorre em trecho de Formações Superficiais
Inconsolidadas que recobrem o Embasamento Cristalino. Já na transição para o
Grupo Bambuí, o canal passa a ter baixa migração lateral, mas está deslocado do
eixo central da bacia e se aproxima significativamente do interflúvio,
apresentando anomalias médias a altas de FSTT.
Para a bacia do rio Paraopeba, por sua vez, obteve-se um FABD de 47,45 (Figura
2), o que explicita uma posição relativamente centralizada do rio principal, com
pouca migração lateral. Entretanto, a bacia do Rio Paraopeba pode ser
subdividida em quatro segmentos bem definidos em termos litoestruturais (Figura
3), por isso, o cálculo do FABD foi realizado também para esses segmentos: a) da
nascente até o Fecho de Jeceaba: 44,50, com um leve deslocamento do rio para a
margem direita (E); b) do Fecho de Jeceaba até o Fecho do Funil: 25,33,
indicando um forte deslocamento do rio para a margem direita (NE); c) do Fecho
do Funil até a transição com o Grupo Bambuí: 58,06, com um leve deslocamento
para a margem esquerda (W); d) por fim, o segmento no Grupo Bambuí apresenta
valor de 62,19, denotando deslocamento um pouco maior para a margem esquerda
(W). O FSTT indica anomalias de médio grau, principalmente quando o rio
atravessa o Fecho de Jeceaba. Os maiores valores de cada segmento são: a) 0,47;
b) 0,57; c) 0,43; d) 0,47.
No alto Paraopeba, o rio Brumado, afluente de margem esquerda, apresenta o canal
principal centralizado e com anomalias de baixo grau no FSTT (Figura 2). Já o
rio Maranhão, afluente de margem direita, se encontra bastante deslocado do eixo
central da bacia (Figura 3), com valor do FABD igual a 83,99 e anomalias de
médio grau para o FSTT por quase todo o curso. Este contraste de simetria entre
as bacias do alto Paraopeba evidencia perturbações na organização da drenagem
mais próxima à borda do CSF, sugerindo, inclusive, soerguimento neotectônico da
borda Sul do QF.
Na área entre os fechos de Jeceaba e Funil, o rio Paraopeba se encontra bastante
deslocado para a margem direita, isto é, em direção ao QF/borda do CSF. Do mesmo
modo, os afluentes de margem esquerda (rios Macaúbas e Manso) mostram, em
diferentes graus, deslocamentos para a mesma direção, tendo a bacia do Rio Manso
FABD igual a 26.
No médio Paraopeba, entre o fecho do Funil e a transição para o Grupo Bambuí, o
ribeirão Serra Azul e o rio Betim mostram valores de FABD e FSTT (Figura 2) de
canais com baixa assimetria e anomalias. No ribeirão Grande, o FABD mostra que o
curso principal é simétrico, porém, quando analisado o FSTT, é percebido que há
anomalias de médio e alto grau, chegando a valores de até 0,82. Um conjunto de
falhas de cisalhamento transcorrente (NNW-SSE a NNE-SSW) controla a direção da
drenagem e promove entulhamento do canal principal e de seus afluentes devido a
movimentações neotectônicas (CARVALHO et al., 2020). No ribeirão dos Macacos, o
FABD evidencia deslocamento para a margem direita e o FSTT reforça esta
tendência no alto curso. Logo após o curso d’água atravessar um conjunto de
falhas de zona de cisalhamento transcorrente (N-S a NE-SW), o canal principal
apresenta entulhamento, levando a entender que tais falhas também possam ter
sido reativadas, promovendo movimentações neotectônicas positivas que
intensificaram os processos erosivos no alto curso. Por não haver energia
suficiente para transporte, ocorreria então intensificação dos eventos de
sedimentação a jusante, como apontam Carvalho et al. (2020). Assim, hoje, o
ribeirão deixa de drenar sobre o Embasamento cristalino e passa a correr sobre
as Formações Superficiais Inconsolidadas que o recobrem.
No baixo Paraopeba, o ribeirão do Cedro apresenta um valor para o FABD que
indica baixa assimetria e o FSTT (Figura 2) possui anomalias de médio grau na
transição do Grupo Bambuí para Formações Superficiais Inconsolidadas que
recobrem o Embasamento cristalino. Também aqui, o baixo curso sofreu
entulhamento devido a movimentações neotectônicas e controle litoestrutural da
drenagem (CARVALHO et al., 2020). Já o rio Pardo apresenta FABD de 18,34,
estando fortemente deslocado do eixo central da bacia em direção à margem
direita (E). O FSTT apresenta, por quase toda a extensão do canal, anomalias de
médio e alto grau, chegando a valores de 0,87. No alto curso, ele drena o
Embasamento cristalino, já no médio curso ocorre a transição para o Grupo
Bambuí, por onde segue até a foz. Assim, com base em Carvalho et al. (2020),
levanta-se a hipótese de basculamento de bloco tectônico, que levaria o canal
principal a migrar lateralmente na Depressão do Rio Paraopeba.
Mapa principal: Agrupamentos geológicos (simplificado). Encartes: a) Hipsometria.
Quadro síntese dos valores dos índices de simetria.
Mosaico de mapas das bacias do rio Pará e Paraopeba com o índice FSTT e área de margem direita.
Considerações Finais
Os índices morfométricos aplicados evidenciam o controle geológico na evolução
da drenagem e do
relevo nas bacias dos rios Pará e Paraopeba. Em geral, observam-se maiores
evidências de
perturbações na organização da drenagem mais próxima do QF/borda do CSF,
possivelmente em razão
do controle exercido pela complexa matriz estrutural herdadas dos ciclos
Transamazônico e
Brasiliano, além de reativações neotectônicas.Desse modo, a bacia do Pará se
mostra menos afetada
por anomalias ou assimetrias de drenagem, exceto na sub-bacia do Picão, que
denota forte controle
litoestrutural e possivelmente tectônico. A bacia do Paraopeba e suas sub-
bacias, em média,
também não apresentam expressivas anomalias ou assimetrias. Porém, é clara a
diferença do
comportamento da drenagem nos diversos compartimentos litoestruturais. Destaca-
se o trecho da
bacia entre os fechos do Funil e Jeceaba, além das sub-bacias dos rios Manso e
Maranhão, sob
forte influência das perturbações tectônicas e estruturais do QF/borda do CSF.
Distante desta,
porém, já no baixo curso, a sub-bacia do Rio Pardo também apresenta fortes
anomalias, permitindo
inferir, em conjunto com dados da literatura, a possibilidade de basculamento
tectônico nesse
trecho.
Agradecimentos
Ao CNPq pela bolsa de produtividade e pelas bolsas de iniciação científica; à
FAPEMIG pelas bolsas de iniciação científica e pelo apoio financeiro (Projeto APQ-
00511-21); ao grupo RIVUS - Geomorfologia e Recursos Hídricos (UFMG).
Referências
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