DEPÓSITOS QUATERNÁRIOS DE PLANÍCIE DE INUNDAÇÃO NO CURSO MÉDIO DO RIO PARDO, CANDELÁRIA, RIO GRANDE DO SUL
Ney Fett Júnior1; Marcelo Accioly Teixeira de Oliveira1
1Laboratório de Geodinâmica Superficial (LAGES), Departamento de Geociências, Universidade Federal de Santa Catarina – UFSC (ney_fett_jr@yahoo.com.br)
Abstract
This paper presents results from Quaternary fluvial deposits located at the border of the so-called Meridional Plateau, in Southern Brazil. The study area is the Rio Pardo middle valley river, an important affluent of the left margin of the Jacuí river, which cross the municipality of Candelária, in Rio Grande do Sul State. The work is based on morphologic, stratigraphic and sedimentologic aspects of the deposits, analyzed trough the depositional architectural method (Miall, 1985; 1996). According to this, two main fluvial styles were recognized in the area, in association with TL and OSL ages. The age of the first style coincides to the Marine Isotopic Stage (MIS) 4 stadial, older then 60,000 years B.P. Shallow braided channel deposits prevail, characterized by longitudinal gravel bars. The age of the second fluvial style coincides either to the MIS 3 insterstadial, or to the transition between MIS 3 and 4, after 60,000 B.P. Muddy sediments prevail on anastomosed floodplains. This study represents a first approach to the quaternary fluvial deposits of the Rio Pardo middle valley. More detailed research should be carried out in order to detail the Quaternary evolution of the study area.
Keywords: Quaternary; depositional architecture; fluvial styles. 1. INTRODUÇÃO
No Estado do Rio Grande do Sul há importantes lacunas no que concerne aos estudos sistemáticos sobre a dinâmica geomorfológica do Quaternário continental, pois a maioria das pesquisas trata da área costeira do Estado. Este trabalho resulta de Dissertação de Mestrado, na qual se buscou caracterizar depósitos fluviais quaternários e estabelecer cronologia preliminar de eventos paleoambientais de vales situados na borda do Planalto Meridional. A área estudada é o curso médio do Rio Pardo (município de Candelária), rio afluente da margem esquerda do Rio Jacuí, na porção centro-oriental do Rio Grande do Sul.
Iniciado há aproximadamente 2 milhões de anos, o Período Quaternário é assinalado por mudanças climáticas em escala global, geradas
por alterações na incidência de radiação solar e nos padrões de circulação atmosférica e oceânica (BLUM & TÖRNQVIST, 2000). Esses fenômenos produzem três tipos de respostas distintas na rede fluvial, conforme Blum & Törnqvist (2000): migração lateral, agradação ou degradação, implicando modificações da dinâmica do leito do canal e da planície de inundação. Tais respostas são marcadas por eventos raros e de alta magnitude – sedimentação episódica – às vezes obliterados por intervalos de eventos comuns (DOTT, 1983). Assim, torna-se fundamental conjugar dados morfológicos, estratigráficos e sedimentológicos para o estudo do registro sedimentar quaternário (BLUM & TÖRNQVIST, 2000). Nessa acepção, a arquitetura deposicional fluvial, método
concebido por Miall (1985; 1996), contempla as três perspectivas.
Baseado em critérios como tamanho de grão, tipos de estruturas sedimentares e, principalmente, geometria do depósito, Miall (1985; 1996) reconheceu oito elementos arquitetônicos: canais (CH); barras e formas de leito de cascalho (GB); sedimentos de fluxos gravitacionais (SG); formas de leito arenosas (SB); camadas tabulares de areias laminadas (LS); depósitos de acreção lateral (LA); camadas frontais (FM); e depósitos finos de planície de inundação (FF). Como todos os depósitos fluviais são constituídos por proporções variáveis desses elementos, sua combinação possibilita a diferenciação de estilos fluviais (MIALL, 1985; 1996).
Nesse resumo, serão apresentados alguns resultados que abordam a arquitetura deposicional da planície de inundação no curso médio do Rio Pardo e seu significado paleoambiental (FETT JÚNIOR, 2005).
2. ÁREA DE ESTUDO
A área de estudo foi delimitada desde a foz do Arroio Quilombo, ao norte, até a foz do Arroio Tiririca, ao sul, onde principia a deposição da planície de inundação.
O curso médio do Rio Pardo está situado na transição entre o Planalto Meridional e a Depressão Periférica, setor caracterizado pelo escarpamento relativamente baixo e festonado, disposto no sentido Leste-Oeste, associado a rampas de colúvio, pedimentos e patamares estruturais (RADAMBRASIL, 1986).
Na área de estudo, o clima é subtropical úmido, assinalado por temperatura média anual de 18° C e precipitação média anual de 1.750 mm (RADAMBRASIL, 1986). A cobertura vegetal nativa é representada pela Floresta Estacional Decidual, que ocupa as encostas íngremes atualmente; na planície de inundação,
foi substituída por cultivos agrícolas em função do solo fértil (RADAMBRASIL, 1986).
3. MÉTODOS
Na descrição da seção estratigráfica da planície de inundação do Rio Pardo foram levantados os atributos: geometria externa, extensão e espessura do depósito; tipos de contatos entre as unidades; e composição de litofácies, segundo a classificação de Miall (1996). Todo o afloramento foi fotografado, sendo as camadas e estruturas sedimentares desenhadas no computador, empregando-se o programa CorelDraw 11. Também foram coletadas amostras para granulometria; em virtude da dificuldade para individualizar os acamamentos no campo, o material fino foi amostrado a cada 5 cm.
Em laboratório, procedeu-se à análise da distribuição granulométrica. Os sedimentos grossos (cascalho e areia) foram peneirados a intervalos sucessivos de 1 phi; já a fração fina (silte e argila) foi separada pela técnica da pipetagem (GALE & HOARE, 1991). O diâmetro médio de grão e o grau de seleção do material, dois parâmetros estatísticos de Folk & Ward (1957), foram calculados para auxiliar na caracterização de cada unidade. Como foram utilizados intervalos inteiros entre cada classe granulométrica, a curva de freqüência acumulada apresentava algumas imprecisões, inviabilizando o uso de outros parâmetros estatísticos, como curtose e grau de assimetria. A textura foi determinada pelo Diagrama Ternário de Shepard (1954). Finalmente, os percentuais totais de areia, silte e argila foram plotados em gráfico, possibilitando a elaboração da diagrafia da seção (PAISANI, 2004), auxiliando a diferenciação de camadas. Os sedimentos rudáceos foram avaliados pelo grau de arredondamento, conforme o método visual de Krumbein (1941). Essa técnica, aplicada em 100 clastos, é baseada na
comparação entre a projeção máxima do contorno da partícula e uma seqüência de imagens, cujo arredondamento é conhecido. Foi coletada uma amostra para datação por luminescência oticamente estimulada (LOE) e termoluminescência (TL), tentando estabelecer um referencial geocronológico para a seção. As datações foram realizadas pelo Laboratório de Vidros e Datação, na Faculdade de Tecnologia de São Paulo.
A seguir, serão apresentados e discutidos os resultados obtidos na análise da seção da planície de inundação, no curso médio do Rio Pardo (FETT JÚNIOR, 2005).
4. RESULTADOS
Os depósitos da planície de inundação são observados praticamente ao longo de todo o curso médio do Rio Pardo. A seção selecionada para o estudo mede 49,2 m de extensão e 5,05 m de espessura, situada na margem direita do canal (Fig. 1).
Figura 1: Seção estratigráfica da planície de inundação do Rio Pardo.
A base do afloramento é composta de clastos rudáceos (camada S-I), de geometria tabular, às vezes ondulada, recobrindo as rochas sedimentares triássicas do fundo do
vale. Classificado como muito espesso, o acamamento exibe estrutura plano-paralela incipiente e cascalhos imbricados (Fig. 1). O grau de seleção é muito bom e o diâmetro médio é de seixo. Na camada S-I, os seixos arredondados e bem arredondados de rocha basáltica são mais freqüentes (62%). Muitas vezes, esparsas ao longo do nível de cascalhos, há lentes de areia grossa e grânulos, com laminação horizontal. Esses depósitos, cujo diâmetro médio de grão é igual ao de areia média, geralmente têm seleção muito pobre. Sobreposta aos cascalhos, está depositada seqüência de sedimentos finos, de morfologia tabular, com espessura de 3,15 m. Aproximadamente 25 cm acima de contato abrupto na base dessa seqüência, surgem feições –de provável origem pedogenética – denominadas lamelas. Com espessura de até 6 cm, as lamelas têm coloração mais escura que o restante da camada (marrom-escuro quando seca). Existem espaçamentos aleatórios que separam as lamelas ao longo da seção, tendendo a agrupar-se gradualmente para o topo do afloramento (Fig. 1).
É difícil individualizar as camadas em campo, devido à composição homogênea do material fino. Assim, como as amostras para granulometria foram coletadas a cada 5 cm (totalizando 63 amostras), foi possível elaborar a diagrafia da seção (Gráfico 1).
Caracterizada por areia silto-argilosa maciça, a camada S-II é considerada espessa. Na base da unidade, o diâmetro médio de grão corresponde ao de areia muito fina, sendo o grau de seleção muito pobre; em direção ao topo do acamamento, o diâmetro médio do material é reduzido para silte grosso, enquanto a seleção passa para pobre.
Gráfico 1: Diagrafia da seqüência fina da planície de inundação do Rio Pardo.
Depositada sobre contato gradual com a unidade S-II, a camada S-III é composta por tamanhos de grão que gradualmente vão afinando para cima (“finning upward”). Apesar de o diâmetro médio – equivalente ao de silte médio – manter-se constante ao longo do acamamento espesso, na base da unidade há maiores concentrações de areia que no topo (Gráfico 1). A análise textural também é clara: junto ao limite inferior da camada S-III, os sedimentos são argilosos silto-arenosos; no limite superior, existe o predomínio de argila-siltosa. Todos os níveis desse acamamento são pobremente selecionados.
Finalmente, situada sobre contato gradual com a unidade subjacente, a camada S-IV apresenta constituição de silte argiloso. O
material, cuja seleção é pobre, tem diâmetro médio variando entre silte médio, na base, para silte grosso, no topo. Essa modificação é devida ao incipiente aumento do teor de partículas arenosas (Gráfico 1).
Com base na proposta de Miall (1996), é possível considerar a camada de rudáceos como sendo o elemento arquitetônico barras e formas de leito de cascalho (GB); já os sedimentos lamosos constituem o elemento depósitos finos de planície de inundação (FF). No que concerne às litofácies, a unidade de cascalhos na base da seção da planície de inundação do Rio Pardo corresponde ao cascalho com acamamento horizontal (Gh), sugerido por Miall (1996). Essa litofácies é gerada, provavelmente, em antigas barras longitudinais. Intercaladas ao depósito, há lentes da litofácies areia com laminação horizontal (Sh), geralmente relacionada ao preenchimento de canais rasos, secundários, que se tornam ativos em períodos de cheias. A sucessão de sedimentos finos é atribuída à litofácies lama maciça (Fm), indicativa de deposição em planícies de inundação, de acordo com Miall (1996).
A amostra para datação foi coletada na base da camada S-II, que contém elevada concentração de areia. Os resultados variam de 58.500 + 6.900 anos AP (LOE) a 60.000 + 7.000 anos AP (TL). Tais idades apontam para o Pleistoceno Superior, abrangendo o limite entre os estágios isotópicos marinhos 4 e 3 (VAN ANDEL, 1985). O interestádio do EIM 3 é caracterizado por constante oscilação entre condições climáticas mais quentes ou mais frias, tendendo ao esfriamento, até culminar no Último Máximo Glacial.
5. DISCUSSÃO
Na descrição da seção estratigráfica, foi possível identificar dois elementos distintos da arquitetura deposicional: barras e formas de
leito de cascalho (GB) e depósitos finos de planície de inundação (FF). Ambos são registros de estilos fluviais pretéritos do Rio Pardo.
O primeiro estilo fluvial é dominado por barras e formas de leito de cascalho (GB). Trata-se de extensas e contínuas camadas de rudáceos, predominando diâmetro médio igual ao de seixo e bom grau de seleção. Há incipiente acamamento horizontal ao longo do afloramento, relativo a sucessivos pulsos de deposição. O modelo de rio entrelaçado de leito cascalhoso raso, definido por Miall (1996) é aplicável nesses depósitos (Fig. 2). O vale era atravessado por diversos canais largos e rasos, de baixa sinuosidade. Os rios desse tipo são caracterizados por migração lateral constante, devido à erosão marginal e à deposição de barras, segundo NANSON & CROOKE (1992). Os rudáceos indicam a deposição de antigas barras longitudinais na calha fluvial; as lentes arenosas têm sua gênese associada às flutuações sazonais do fluxo, promovendo o preenchimento de canais secundários no topo das barras.
Figura 2: Estilo fluvial entrelaçado de leito raso.
Segundo as datações disponíveis, o estilo fluvial remonta ao estágio isotópico 4, ou à transição entre os EIM 4 e 3, de idade superior a 58.500 + 6.900 anos AP (LOE) ou 60.000 + 7.000 anos AP (TL). De acordo com Van Andel (1985), o estágio 4 foi assinalado por climas frios e secos, mais amenos que aqueles
registrados no Último Máximo Glacial. O nível global do mar estava 75 m abaixo do atual. O segundo estilo fluvial é marcado por sedimentos lamosos, típicos do elemento arquitetônico depósitos finos de planície de inundação (FF). Não há estruturas visíveis macroscopicamente, resultado da deposição sob regimes de fluxo lentos, ou em alagados situados em áreas baixas da planície de inundação (NANSON & CROOKE, 1992). As únicas feições que estão presentes no material lamoso da seção são as lamelas, de provável origem pedogenética. O modelo de canal anastomosado, idealizado por Miall (1996), é semelhante à seqüência de material fino do Rio Pardo. Conforme Miall (1996), o estilo fluvial anastomosado é marcado por múltiplos canais, estáveis e de baixa ou alta sinuosidade (Fig. 3). As planícies de inundação são terras baixas e úmidas, não apresentando depósitos de acreção lateral (NANSON & CROOKE, 1992).
Figura 3: Estilo fluvial anastomosado.
As idades mostram que a deposição do material lamoso na planície de inundação do Rio Pardo teve início há 58.500 + 6.900 anos AP (LOE) ou 60.000 + 7.000 anos AP (TL). Esses valores estão situados no limite entre os estágios isotópicos 4 e 3, no qual prevaleceram condições climáticas quentes e úmidas, ao contrário daquelas no auge do estágio 4 (VAN ANDEL, 1985). O nível global do mar também estava mais elevado, 25 m abaixo do atual.
A descrição da seção estratigráfica em campo foi fundamental na identificação da arquitetura deposicional. Essa análise teve complemento na caracterização do material – grau de arredondamento (cascalhos), grau de seleção, diâmetro médio e textura. Dois estilos fluviais foram identificados:
O primeiro está relacionado aos rudáceos na base da seção, registro de antigas barras longitudinais de canais entrelaçados largos e rasos. A deposição pode ter ocorrido durante o estágio isotópico 4, sob clima frio e seco. O segundo estilo fluvial é assinalado por sedimentos finos, de canais anastomosados, depositados no estágio isotópico 3, ou na transição entre o EIM 4 e 3. Durante o EIM 3, predominavam condições climáticas mais quentes e úmidas do que no estágio anterior. Os resultados são promissores, indicando a necessidade de estudos futuros de modo a incorporar outras perspectivas, tais como pedoestratigrafia e palinologia. Destaca-se que a associação entre os aspectos morfológicos, estratigráficos e sedimentológicos é essencial para o estudo de depósitos quaternários.
AGRADECIMENTOS
Ao Programa de Pós-Graduação em Geografia da Universidade Federal de Santa Catarina, pelo apoio à dissertação. Ao CNPq, pela bolsa de auxílio à pesquisa.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BLUM, M. D. & TÖRNQVIST, T. E. 2000. Fluvial responses to climate and sea-level change: a review and look forward. Sedimentology, 47: 2-48.
DOTT, R. H. 1983. Episodic sedimentation – How normal is average? How rare is rare? Does it matter? Jour. Sed. Petrol., 53: 5-23. FETT JÚNIOR, N. 2005. Aspectos morfológicos, estratigráficos, sedimentológicos de depósitos quaternários no curso médio do
Rio Pardo (município de Candelária, RS). Dissertação de Mestrado – UFSC, 164 f.
FOLK, R. L. & WARD, W. C. 1957. Brazos River bar: a study in the significance of grain size parameters. Jour. Sed. Petrol., 27: 3-26. GALE, S. J. & HOARE, P. G. 1991. Quaternary sediments: petrographic methods for the study of unlithified rocks. New York: Belhaven Press, 323 p.
KRUMBEIN, W. C. 1941. Measurement and geological significance of shape and roundness of sedimentary particles. Jour. Sed. Petrol., 11: 64-72.
MIALL, A. D. 1985. Architectural element analysis: a new method of facies analysis applied to fluvial deposits. Earth Sci. Rev., 22: 261-308.
MIALL, A. D. 1996. The geology of fluvial deposits: sedimentary facies, basin analysis and petroleum geology. New York: Springer-Verlag, 582 p.
NANSON, G. C. & CROOKE, J. C. 1992. A genetic classification of floodplains. In: G. R. BRAKENRIDGE, G. R. & HAGEDORN, J. (eds.) Floodplain evolution: Geomorphology, 4: 459-486.
PAISANI, J. C. 2004. Estratigrafia, significado paleoambiental e evolução de rampa arenosa/dissipação no Balneário Praia Mole – Ilha de Santa Catarina. Tese de Doutorado – UFSC, 255 f.
RADAMBRASIL. 1986. Folha SH. 22/Porto Alegre e parte das folhas SH. 21/Uruguaiana e SI. 22/ Lagoa Mirim: geologia, geomorfologia, pedologia, vegetação e uso potencial da terra, v. 32, Rio de Janeiro: IBGE, 796 p.
SHEPARD, F. P. 1954. Nomenclature based on sand-silt-clay ratios. Jour. Sed. Petrol., 24: 151-158.
VAN ANDEL, T. H. 1985. New views on an old planet: a history of global change. London: Cambridge University Press, 439 p.
