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Rochas Pré-Cambrianas
As unidades geológicas pré-cambrianas na região são dividas em: Unidade Rio Negro Batólito Serra dos Órgãos e Complexo Ilha da Madeira.
A Unidade Rio Negro ocupa quase toda a área continental, e aflora no extremo noroeste, na Serra do Mar, e na parte oriental da Ilha da Madeira. Entre estas zonas de afloramento está sotoposto aos sedimentos quaternários.
Composta por rochas migmatíticas com predominância de estruturas estromáticas, cujo paleosoma se caracteriza com biotita gnaisse, biotita-anfibólio- gnaisse ou biotita porfiroblástico, e o neosoma com um granitóide de granulometria fina, que toma um aspecto em parte pegmatóide, transicionando para biotita granito, um pouco foliado com aspecto porfiroblástico com minerais de microclina rosada centimétricos, nos quais se intercalam massas importantes de gnaisse granítico.
O gnaisse granítico é uma rocha de feldspato branco ou levemente rosado com foliação impersistente. Sofreu cataclase mais ou menos acentuada, sendo recortado por finos veios de aplito, leucogranito e pegmatito.
A Batólito Serra dos Órgãos é um corpo instrutivo que aflora na parte central da Ilha da Madeira, e cuja rocha ora é classificada como granito gnassóide ora como gnaisse granítico. A litologia dominante é a rocha granitóide com tipos desde leucogranito a granito ou granodiorito, com proporção variável de máficos, biotita e anfibólio, de granulação média a grosseira, discretamente foliada, esporadicamente laminada cataclasticamente.
No leucogranito, a presença de máficos é bastante reduzida não chegando a 5% do volume, dominando a biotitas, que ocorre em pequenos agregados dispersos, preferencialmente orientados, dando uma leve foliação à rocha. Pelo aumento do teor de biotita passa-se a uma biotita granito, discretamente foliada, onde os félsicos constituem agregados sublenticulares com alguns centímetros de comprimento, parcialmente envolvidos pelos máficos, preferencialmente orientados no plano de foliação. A presença do mineral microclina é marcante, seja de cor branca ou rosada, podendo formar profiroblastos com alguns centímetros de eixo maior.
A presença de anfibório associado com a biotita torna a rocha acinzentada, onde os máficos constituem 10% de volume, em agregados achatados paralelamente, orientados com os agregados félsicos sublenticulares. A microclina rósea torna-se rara e a rocha se caracteriza como granodiorito.
O Complexo Ilha da Madeira é um granito que aflora no Batólico Serra dos Órgãos e na Unidade Rio Negro, pois apresenta xenólitos de granitos, gnaisses e
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Esta rocha tem contato transicional rápido à rocha de composição semelhante, mas cujo feldspato é caracteristicamente verde acaramelado, em cristais tubulares, orientados linearmente, sugerindo uma estrutura fluidal. Este tipo às vezes sugere afinidade charnockitica, porém é muito pobre de máficos e sem piroxênio.
Quanto à estrutura, todas as rochas pré-cambrianas, a exceção das massas graníticas e pegmatíticas, apresentam foliação metamórfica em grau mais ou menos acentuado, em grande parte acompanhada de bandeamento formado pela migmatização, ao passo que a estratificação é duvidosa, confundindo-se com aquelas estruturas cuja direção dominante fica entre NE e ENE. A lineação mineralógica de origem metamórfica também é freqüente.
O metamorfismo ocorreu em vários ciclos de formação como: dobramento e soerguimento de unidades já metamorfizadas em profundidade, intrusão subsequente de rochas charnokiticas e graníticas na cobertura supra-crustal, metamorfismo regional, migmatização, falhamento longitudinal e transversal e cataclase generalizada.
Rochas Básicas
Aparecem na geologia local sob a forma de dois diques de diabásio situados na Ilha da Madeira, com direções que acompanham os alinhamentos correspondentes às estruturas regionais. Ocorrem preenchendo fraturas, segundo os falhamentos. Quando decompostos, apresentam blocos arredondados, extremamente resistentes, produzidos pela esfoliação esferoidal.
Os diques desta rocha são pouco espessos, inexpressivos e quase desprezíveis, quando se considera a escala do mapeamento.
A rocha básica apresenta uma granulação variando de fina a muito fina, com predominância de coloração escura, constituída dos minerais plagocásio e augita.
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Sedimentos Quaternários
Os sedimentos do tipo fluvial formam depósitos continentais de várzea, relacionados à planície de inundação pretérita ou atual, constituídos de areia, argila e mais raramente cascalho, em parte retrabalhados na faixa litorânea. Depósitos menores ocorrem em dois locais da Ilha da Madeira.
Geologia Local
Sondagens Geotécnicas contratadas antes de 1984 pela Cia Mercantil e Industrial Ingá e pelas Docas da Guanabara mostraram que o sedimento predominante é a argila siltosa, as vezes orgânica ou com areia fina, possuindo lentes de areia fina e média, siltosa. A espessura do sedimento de caráter fluvial é variável desde 2m até 14m, enquanto as camadas de areia possuem poucos metros.
A disposição nesta faixa litorânea parece ter como regra sedimentos de ambiente continental na base, passando para sedimentos de ambiente misto na parte superior, compondo uma seqüência sedimentar transgressiva. O solo residual é areno silte argiloso, com areia fina a média, e apresenta uma superfície irregular para a disposição sedimentar.
A faixa litorânea plana, mais próxima da Baia de Sepetiba, foi mapeada como mangue, quando constituída de depósitos sedimentares argilosos orgânicos sob afogamento por oscilação da maré e com vegetação característica de raízes aéreas. Entre a Ilha da Madeira e o Continente, grandes áreas de mangue foram aterradas, permitindo acesso rodoviário à ilha e a construção do Porto de Sepetiba.
A Geologia da área sedimentar de implantação do projeto desenvolvido pela Natron em 1986, notadamente na zona de mangue entre a pedreira e o Saco do Engenho, foi reconhecida a partir dos resultados de 40 sondagens a percussão e mistas executadas na ocasião pela Tecnosolo.
Em superfície, os rejeitos industriais, e o espelho de água existente na Bacia de Rejeitos, aterros e a área de mangue não permitiram um mapeamento capaz de diferenciar ou delimitar os diversos sedimentos. As profundidades alcançadas foram bastante variadas devido a irregularidades do embasamento cristalino e da espessura dos solos residuais. Assim, os furos possuem comprimentos variando entre 4,40 m e 40,60 m com uma profundidade média de 22 m.
Os limites atingidos pelas sondagens quando impenetráveis a percussão, foram considerados como o início da rocha sã, devido ao fato que os furos prosseguidos à
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e siltes, cinzas ou escuros, com lentes de areia associados a canais rasos provocados pela maré.
No estuário dos Rios Cação e da Guarda a acumulação de clásticos mais grosseiros foi impedida pela ausência da ação de lavagem de correntes marinhas, ondas, ou ainda a existência de forte fluxo fluvial, devido a presença das ilhas como a da Madeira. Esse fácies de sedimentação, com predominância de finos é comum à região leste da Baia de Sepetiba.
Na zona do projeto, trazido pelos rios já sob o fluxo residual, de baixa energia, chegou um volume de material com uma percentagem em volume mais alta em finos, que se locomovia em suspensão, pois os fragmento maiores que são conduzidos por tração ficaram retidos em sua maioria na faixa do manguezal.
A existência das lentes de areia entre as argilas, inclusive de granulação média, acompanhada de finos leitos de pedregulhos e conchas mostra que às vezes predomina alguma corrente de maré que modificou a simples deposição por decantação, e sob condições de maior energia removeu as argilas e siltes concentrando a areia. A presença de matéria orgânica alcança altos teores, principalmente na camada superior do pacote sedimentar, tendo estes detritos vegetais trazidos pelos cursos d’água já citados, em estado finamente dividido, e muitas vezes coloidal, em mistura com argilas.
A área estudada é constituída por uma sedimentação holocênica de origem fluvial, que vai aumentando sua espessura em direção ao Saco do Engenho, chegando ao máximo de 12m. Esses sedimentos repousam sobre um embasamento de rochas cristalinas, decompostas em sua superfície, e estão em grande parte cobertas por aterros. Os sedimentos, apesar de sua pequena espessura, apresentam grande variação textual, horizontal e verticalmente, não existindo estratificação uniforme se estendendo por toda a área.
O embasamento cristalino com uma superfície bastante irregular, profundo em certos locais e em outros quase aflorando sob a forma de cristais submersos, com desníveis de até 25m. Os vales na rocha sã são provocados por uma erosão diferencial facilitada por fraturamento, pois não são preenchidos com sedimentos e sim
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com solo residual, que é mais espesso nessas depressões. As rochas testemunhadas são da mesma unidade Rio Negro e do Batólito Serra dos Órgãos.