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MARIA MARGARIDA ALMEIDA ALVES
ASPECTOS GEOLÓGICOS DA REGIÃO DE CANELAS
(AROUCA) AVALIADOS NUMA PERSPECTIVA
DIDÁCTICO-PATRIMONIAL
Dissertação apresentada para obtenção de grau de Mestre em Biologia a Geologia para o Ensino, de acordo com o Decreto-Lei nº 216/92 de 13 de Outubro, na Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro
Orientador: Professor Doutor Alcino Sousa Oliveira Co-orientador: Professor Doutor Luís Sousa
Departamento de Geologia
UNIVERSIDADE DE TRÁS-OS-MONTES E ALTO DOURO
VILA REAL, 2010
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AGRADECIMENTOS
Durante este longo percurso contei com o apoio e confiança de inúmeras pessoas, sem as quais esta tese de mestrado não teria sido possível. No final não posso deixar de expressar o meu mais sincero agradecimento:
- ao meu orientador, o Professor Doutor Alcino Sousa Oliveira, pela sua preciosa orientação, pelo incentivo e pela disponibilidade constantes;
- ao Professor Doutor Luís Sousa, pela valiosa co-orientação, pelos conselhos e permanente boa disposição;
- ao Professor Doutor Rui Teixeira pela ajuda com o microscópio petrográfico e ao Engenheiro Martinho pela georreferênciação das paragens estudadas;
- ao Manuel Valério, impulsionador do Geoparque Arouca e responsável pela divulgação da riqueza do concelho de Arouca, pela disponibilidade e pelos materiais fornecidos e, ainda, por me permitir o acesso aos terrenos da pedreira;
- aos meus pais, pelo investimento que sempre fizeram na educação dos filhos, pelo exemplo que sempre foram e pelos ensinamentos que me transmitiram;
- ao meu marido, pelo apoio e motivação e pelo afecto em todas as horas;
- ao Tomás pelas alegrias, pelas brincadeiras, por tudo o que me dá diariamente e peço desculpa pelos momentos em que estive menos presente, principalmente na fase final da tese;
- aos meus irmãos, José Luís, António e Isabel, que sempre me apoiaram e incentivaram;
- aos funcionários do Departamento de Geologia, Tito e Márcio, pela elaboração das lâminas delgadas e a todos (também ao Álvaro, D. Graça, D. Lucinda, Filipe e Luís) pela atenção e carinho com que sempre fui tratada;
- ao Diogo Constante e à Andreia Constante, que contribuíam com preciosa ajuda informática e pela atenção e disponibilidade;
- à Sílvia Gomes, pela inspiração;
- aos colegas Ana Alvim, Sandra Madeira, Mª Manuel Fernandes, João Gilberto e Hugo Pinho pelo incentivo e preocupação, e pelos conselhos e disponibilidade fundamentais na finalização desta tese;
- aos alunos que participaram na saída de campo inserida neste trabalho e a todos os outros que foram passando na minha vida. Obrigada por todos os momentos e por me permitirem fazer o que gosto… ensinar;
- a todos, que de uma forma ou de outra, tornaram possível a realização deste trabalho.
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RESUMO
No capítulo introdutório faz-se referência à temática tratada na tese, à metodologia de trabalho desenvolvida e aos objectivos que se pretendem alcançar.
No segundo capítulo é feito o enquadramento geográfico e a caracterização do clima, solos e vegetação do local estudado. Segue-se o contexto geológico geral com actualização da nomenclatura e para cada unidade litostratigráfica é feita uma breve descrição das rochas presentes. Continua com o enquadramento paleogeográfico e tectónico com exposição dos principais episódios que afectaram as rochas da região de Canelas.
No capítulo 3 procede-se à descrição detalhada das unidades litológicas encontradas na zona que esta tese abrange. Foi realizado trabalho de campo, tendo por base a carta geológica e respectiva notícia explicativa da área entre outra bibliografia consultada, no qual foram recolhidas amostras das diferentes rochas, resultando na elaboração de uma carta geológica de pormenor (à escala 1:10000). Faz-se referência às principais estruturas geológicas que afectam as rochas e a descrição petrográfica das amostras recolhidas e das lâminas delgadas realizadas.
Como resultado de todo o trabalho de campo e, tendo em consideração a possível articulação com os conteúdos programáticos das Geociências e os aspectos a observar, seleccionaram-se 11 sítios geológicos que têm potencial interesse a vários níveis: científico, paleontológico, histórico, didáctico e patrimonial. Para as diversas paragens foram descritos pontos de interesse que permitem diferentes abordagens de cada local, adequadas ao nível etário ou de ensino dos alunos. Neste quarto capítulo também são referidos aspectos relativos ao Património Geológico com ênfase para os locais da região de Canelas que o podem integrar.
Ao longo do capítulo 5 é tratado o tema das saídas de campo como estratégia de ensino/aprendizagem. Procede-se ao enquadramento teórico das saídas de campo, com recolha e análise bibliográfica da especialidade. Foi escolhido o modelo proposto por Nir Orion e deixa-se o exemplo de uma saída de campo que foi realizada com alunos de Ciências Naturais do 7º ano de escolaridade na freguesia de Canelas. De acordo com o modelo escolhido foram desenvolvidas unidade preparatória (pré-viagem), saída e unidade pós-viagem (de síntese).
Seguidamente (capítulo 6), foi feita a análise da saída como veículo de conhecimentos, procedimentos e atitudes. Para proceder à avaliação do trabalho realizado com os alunos analisaram-se os materiais preenchidos: ficha de avaliação formativa e guia de campo.
O sétimo e último capítulo é dedicado às considerações finais, fruto de alguma ponderação e reflexão sobre todo o trabalho desenvolvido e sua futura aplicabilidade.
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ABSTRACT
The introduction chapter refers to the research topic the thesis handled, the adopted methodology and the aims meant to be achieved.
In the second chapter the geographical setting is drawn along with the characterization of the climate, the soils and the vegetation of the studied area. The general geological background with updated nomenclature follows and for each lithographic unit there’s a brief description of the rocks found.
The paleogeographic and tectonic setting with exhibition of the episodes which mostly affected the rocks of the area surrounding Canelas is then introduced.
In the third chapter the lithological unities found in the area this thesis works upon are described in detail. Based on a geological map and corresponding explanatory news of the area among other used bibliography, research field was carried out and samples of the different rocks were collected, giving origin to the draft of a geological map in detail (scale 1:10000). There’s reference to the main geological structures which affect rocks, to the petrographic description of the collected samples and to the thin blades gathered.
As a result of all the field work carried out, taking into account the possible connection with Geoscience syllabus and the points to be noticed, eleven geological sites were selected with potential interest at various levels: scientific, paleontology, historical, educational and patrimonial.
For the many stops, several interesting points were described allowing different approaches of each place, appropriate to the students’ age or level. In the fourth chapter there’s reference to features related to the Geological Patrimony focused on spots around Canelas which may include it.
Throughout the fifth chapter the topic of the field trips is explored as a strategy of the teaching/ learning process. The theoretical framework of the field trips is traced upon specific bibliographic gathering and review.
The chosen model was the one suggested by Nir Orion and the example given is the field trip promoted for 7th grade Science students at Canelas. A preparatory unit, field trip and summary unit were organized according to the chosen model.
Afterwards (chapter 6), the trip seen as a source of knowledge, procedure and attitudes was analyzed. In order to evaluate the activity developed with students both the formative evaluation paper and the field guide answered by them were tested.
At last, chapter 7, deals with final remarks, resulting from attention and reflection on all the work done and its future applicability.
_____________________________________________________________________________ ÍNDICE GERAL Agradecimentos Resumo Abstract Capítulo 1 – Introdução 1.1 - Apresentação do tema 1 1.2 - Metodologia de trabalho 2 1.3 - Objectivos 2
Capítulo 2 - Enquadramento geral
2.1 - Enquadramento geográfico 3
2.2 - Clima e solos 4
2.3 - Enquadramento geomorfológico 5
2.4 - Enquadramento geológico 6
2.4.1 - Introdução 6
2.4.2 - Super Grupo Dúrico-Beirão 8
2.4.3 - Ordovícico 9
2.4.3.1 - Formação Santa Justa 2.4.3.2 - Formação Valongo 2.4.3.3 - Formação Sobrido 10 10 11 2.4.4 - Silúrico 12 2.4.5 - Carbónico 13
2.5 - Enquadramento paleogeográfico e tectónico 14
Capítulo 3 - Geologia da zona estudada
3.1 - Unidades litológicas 17
3.1.1 - Introdução 17
3.1.2 - Super Grupo Dúrico-Beirão 3.1.3 - Ordovícico 3.1.4 - Silúrico 3.1.5 - Carbónico 17 21 23 24 3.2 - Principais estruturas 29 3.3 - Descrição petrográfica 30 3.3.1 - Introdução 30
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3.3.2 – Análise petrográfica 31
3.3.2.1 - Super Grupo Dúrico-Beirão 31
3.3.2.2 - Ordovícico 33
3.3.2.3 - Silúrico 37
3.3.2.4 - Carbónico 40
Capítulo 4 - Locais com interesse didáctico e Património Geológico
4.1 - Introdução 42
4.2 - Descrição das paragens
4.3 - Aspectos relativos ao Património Geológico 4.3.1 - Introdução
4.3.2 - Património Geológico na região de Canelas englobado neste trabalho
44 67 67 69
Capítulo 5 – Realização de uma saída de campo à região de Canelas (Arouca)
5.1 - Introdução 72
5.2 - Saídas de campo 72
5.3 - O que fazer para preparar uma visita de estudo (saída de campo, neste caso)
5.4 - Enquadramento curricular do itinerário 5.5 - Alunos envolvidos - caracterização
78
79 80 5.6 - Preparação da saída de campo
5.6.1 - Introdução
5.6.2 - Pré-saída de campo: preparação dos alunos
80 80 81 5.7 - Saída de campo
5.8 - Actividades e análise pós-saída de campo
83 84
Capítulo 6 - Análise dos materiais desenvolvidos pelos alunos no âmbito da saída de campo
6.1 - Introdução 86
6.2 - Validação da saída de campo
6.3 - Análise das respostas à ficha de avaliação formativa 6.4 - Análise dos guias de campo
6.5 - Conclusão
86 86 94 103
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Capítulo 7 – Considerações finais 104
Bibliografia Anexos
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ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 2.1 – Enquadramento geográfico do concelho de Arouca ( http://www.cm-arouca.pt/portal/images/stories/educacao/carta/cap4.pdf - 15 de Outubro de 2010).
Figura 2.2 – Localização geográfica da região estudada (adaptado da Carta Militar de Portugal, folha n.º 145).
Figura 2.3 – Enquadramento geológico da área em estudo, representada pelo ponto a negro (adaptado de Sá & Gutiérrez-Marco, 2006).
Figura 2.4 – Excerto da carta geológica de Castelo de Paiva que abrange a zona estudada, à escala 1: 50 000 (Medeiros et al, 1963).
Figura 3.1 – Mapa geológico da região estudada. (escala original 1:10000).
Figura 3.2 - Dobras em xistos e grauvaques pertencentes ao Super Grupo Dúrico-Beirão. Figura 3.3 - Talude N da estrada que liga Arouca a Alvarenga.
A - Metaconglomerado intraformacional do CXG. B - Visualização de uma bancada gresosa.
Figura 3.4 – Aspecto do filão dolerítico; talude W da estrada que liga Arouca a Alvarenga. Figura 3.5 - A - Quartzitos da Formação Santa Justa na Gralheira d’ Água.
B – Xistos e quartzitos intercalados.
Figura 3.6 - Bilobites nos quartzitos da Formação Santa Justa. Figura 3.7 – Trilobite encontrada na frente de exploração. Figura 3.8 - Xistos ardosíferos com intercalações de quartzitos. Figura 3.9 - Fósseis de graptólitos.
Figura 3.10 - Terrenos silúricos.
A - Figuras-fantasma nos xistos físseis. B – Xistos grafitosos.
Figura 3.11 - A – Grés do Carbónico. B – Fóssil do Carbónico.
Figura 3.12 - A e B - Conglomerado de base do Carbónico.
Figura 3.13 – Representação esquemática do conglomerado de base do Carbónico e falha visível no talude da estrada.
Figura 3.14 - A – Conglomerado de base do Carbónico.
B – Pormenor de um clasto de conglomerado intraformacional do CXG Figura 3.15 – Representação esquemática do Carbónico na região de Mealha. Figura 3.16 - A e B – Dobras nos xistos negros.
Figura 3.17 - A e B – Evidências da prospecção de carvão. Figura 3.18 A – Xisto do Super Grupo Dúrico-Beirão.
Figura 3.18 (B e C) – Observação microscópica com objectiva de 4x em nicóis paralelos (N//) e em nicóis cruzados (NX).
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Figura 3.19 (B e C) – Observação microscópica com objectiva de 4x (N// e NX). Figura 3.20 A - Quartzito.
Figura 3.20 (B e C) – Observação microscópica com objectiva de 4x (N// e NX).
Figura 3.21 A - Quartzito da zona de contacto com os xistos ardosíferos da Formação Valongo. Figura 3.21 (B e C) – Observação microscópica com objectiva de 4x (N// e NX).
Figura 3.22 A – Xisto ardosífero da Formação Valongo.
Figura 3.22 (B e C) – Observação microscópica com objectiva de 16x (N// e NX). Figura 3.22 (D e E) – Observação microscópica com objectiva de 4x (N// e NX). Figura 3.23 A – Xisto ardosífero da Formação Valongo.
Figura 3.23 (B e C) – Observação microscópica com objectiva de 4x (N//e NX). Figura 3.24 A – Quartzito da Formação Sobrido.
Figura 3.24 (B e C) – Observação microscópica com objectiva de 4x (N// e NX). Figura 3.25 A – Grés do Silúrico.
Figura 3.25 (B e C) – Observação microscópica com objectiva de 4x (N// e NX). Figura 3.26 A – Xistos grafitosos do Silúrico.
Figura 3.26 (B e C) – Observação microscópica com objectiva de 16x (N// e NX). Figura 3.27 A – Xistos físseis do Silúrico.
Figura 3.27 (B e C) – Observação microscópica com objectiva de 16x (N// e NX). Figura 3.28 A – Grés do Carbónico.
Figura 3.28 (B e C) – Observação microscópica com objectiva de 4x (N// e NX). Figura 3.29 A – Xisto com fósseis vegetais do Carbónico.
Figura 3.29 (B e C) – Observação microscópica com objectiva de 16x (N// e NX).
Figura 4.1 – Mapa da região em estudo com as paragens assinaladas (adaptado do Google Earth).
Figura 4.2 – Carta topográfica à escala 1:25 000 – com localização das paragens
Figura 4.3 – Vista panorâmica a partir da Gralheira d’ Água. Observação em primeiro plano do alinhamento da crista quartzítica.
Figura 4.4 – Bilobites observadas no local.
Figura nº 4.5 – A e B – Bilobites que podem ser “descobertas” pelos alunos. Figura nº 4.6 – Dobra nos quartzitos.
Figura nº 4.7 – Antiga exploração romana de ouro.
Figura 4.8 – Dobras no CXG (alternância de xistos e grauvaques).
Figura 4.9 – Alternância de níveis de quartzitos e xistos onde pode ser medida a estratificação e analisada a erosão diferencial.
Figura 4.10 – Vista geral sobre a Pedreira do Valério e instalações de apoio. Figura 4.11 – Escombreiras resultantes da exploração dos xistos ardosíferos. Figura 4.12 – Crista quartzítica da Gralheira d’ Água vista da entrada da pedreira. Figura 4.13 – Aspecto geral do conglomerado de base do Carbónico.
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Figura 4.15 – Xistos negros do Carbónico. Figura 4.16 – Fóssil de um feto.
Figura 4.17 – A – Xistos físseis e xistos carbonosos. B – Xistos físseis. Figura 4.18 – Estratificação penetrativa dos xistos físseis
Figura 4.19 – Falhas presentes nos xistos físseis.
Figura 4.20 – “Figuras-fantasma” resultantes da dissolução dos sulfuretos. Figura 4.21 – Fósseis de graptólitos.
Figura 4.22 - Vista geral da frente da pedreira.
Figura 4.23 - Abertura manual dos xistos de acordo com os planos de xistosidade.
Figura 4.24 – A – Armazéns da empresa e zona de transformação. B – Escritórios da empresa e edifício de transformação.
Figura 4.25 – A – Falha nos xistos ardosíferos e antigas escombreiras. B – Exemplo de um plano de uma falha visível nestes xistos. Figura 4.26 – Centro Interpretativo de Canelas (vista frontal).
Figura 4.27 – Falha com direcção N30E, que rejecta os quartzitos.
Figura 4.28 – Quartzitos da Formação Santa Justa da Gralheira d’ Água, cuja direcção e descontinuidade estrutural podem ser comparadas com a dos quartzitos próximos da falha. Figura 4.29 – Rejecto de cerca de 150 m nos quartzitos da Formação Santa Justa.
Figura 4.30 – Clasto com cerca de 2 m de diâmetro, proveniente do conglomerado intraformacional do CXG.
Figura 4.31 - A – Conglomerado de Mealha, onde se observa uma superfície de falha. B – Aspecto geral do conglomerado, com superfície de falha bem visível. Figura 4.32 – Nesta figura é possível observar o arredondamento dos clastos.
Figura 4.33 – A – Galeria resultante da prospecção de carvão. B – Escombreiras resultantes da prospecção de carvão. Figura 4.34 – Dobras de pequena amplitude nos filitos carbonosos. Figura 4.35 – Filão dolerítico.
Figura 4.36 – Exposição em talude do conglomerado intraformacional do Super Grupo Dúrico-Beirão.
Figura 4.37 – A e B – Conglomerado. Podem visualizar-se clastos de quartzo estirados e com orientação preferencial.
Figura 4.38 – Nível grauvacóide intercalado no conglomerado. Figura 4.39 – Construções características da povoação de Canelas
Figura 5.1 – Estrutura do modelo de saída de campo (adaptado de Orion, 1993).
Figuras 6.1 – Alunos a realizar actividades diversas, em grupo, antes da saída de campo. Figuras 6.2 – Alunos a realizar actividades diversas, em grupo, antes da saída de campo. Figuras 6.3 – Alunos a realizar actividades diversas durante a saída de campo.
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Figuras 6.5 – Alunos a realizar actividades diversas durante a saída de campo.
ÍNDICE DE TABELAS
Tabela 1 – Caracterização da amostra.
ÍNDICE DE GRÁFICOS
Gráfico nº 1 – Respostas dadas à questão 1. Gráfico nº 2 – Respostas dadas à questão 2. Gráfico nº 3 – Respostas dadas à questão 3. Gráfico nº 4 – Respostas dadas à questão 4. Gráfico nº 5 – Respostas dadas à questão 5. Gráfico nº 6 – Respostas dadas à questão 6. Gráfico nº 7 – Respostas dadas à questão 7 A. Gráfico nº 8 – Respostas dadas à questão 7 B. Gráfico nº 9 – Respostas dadas à questão 7 C. Gráfico nº 10 – Respostas dadas à questão 8. Gráfico nº 11 – Respostas dadas à questão 9. Gráfico nº 12 – Respostas dadas à questão 10. Gráfico nº 13 – Respostas dadas à questão A. Gráfico nº 14 – Respostas dadas à questão B. Gráfico nº 15 – Respostas dadas à questão C.
Gráfico nº 16 – Respostas dadas à questão 6 da paragem 1. Gráfico nº 17 – Respostas dadas à questão 8.1 da paragem 1. Gráfico nº 18 – Respostas dadas à questão 8.2 da paragem 1. Gráfico nº 19 – Respostas dadas à questão 8.3 da paragem 1. Gráfico nº 20 – Respostas dadas à questão 8.4 da paragem 1. Gráfico nº 21 – Respostas dadas à questão 4 da paragem 2. Gráfico nº 22 – Respostas dadas à questão 5 da paragem 2. Gráfico nº 23 – Respostas dadas à questão 6 da paragem 2. Gráfico nº 24 – Respostas dadas à questão 7 da paragem 2. Gráfico nº 25 – Respostas dadas à questão 3.1 da paragem 3. Gráfico nº 26 – Respostas dadas à questão 3.2 da paragem 3. Gráfico nº 27 – Respostas dadas à questão 3.3 da paragem 3 Gráfico nº 28 – Respostas dadas à questão 4 da paragem 3. Gráfico nº 29 – Respostas dadas à questão 5 da paragem 3. Gráfico nº 30 – Respostas dadas à questão 3.1 da paragem 4. Gráfico nº 31 – Respostas dadas à questão 3.2 da paragem 4. Gráfico nº 32 – Respostas dadas à questão 4 da paragem 4. Gráfico nº 33 – Respostas dadas à questão 3.2 da paragem 5. Gráfico nº 34 – Respostas dadas à questão 4 da paragem 5.
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Gráfico nº 35 – Respostas dadas à questão 5 da paragem 5. Gráfico nº 36 – Respostas dadas à questão 3 da paragem 6. Gráfico nº 37 – Respostas dadas à questão 4 da paragem 6.
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CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO
1.1 - APRESENTAÇÃO DO TEMA
A tese de mestrado que aqui se apresenta, descreve, entre outros, aspectos geológicos da região de Canelas, freguesia do concelho de Arouca. A área enquadra- -se na Zona Centro Ibérica e faz parte do Geoparque Arouca com reconhecimento atribuído a partir de 22 de Abril de 2009. Os terrenos mais antigos pertencem ao Super Grupo Dúrico-Beirão (anteriormente designado por Complexo Xisto-Grauváquico) e os mais recentes ao período Carbónico (Carbonífero). As diversas litologias encontram-se afectadas por várias estruturas geológicas como carreamento, falhas e dobras.
A tese apresenta uma série de estações ou paragens e as suas valências geológicas a utilizar em saídas de campo nos diferentes níveis de ensino das Geociências.
As actividades de trabalho de campo são ocasiões ideais para a aquisição de conhecimento e para o desenvolvimento de capacidades como observação, interpretação, reflexão e análise de fenómenos e processos em ambiente natural. As saídas de campo permitem ao aluno o contacto com a realidade geológica e proporcionam uma motivação e uma vivência impar, principalmente quando são confrontados com situações problemáticas e estimulantes. Além disso, possibilitam o desenvolvimento de atitudes de respeito e protecção do ambiente natural, especialmente pela valorização do património natural e cultural de uma região e, ainda, apelam a uma gestão sustentável dos recursos naturais.
Foram vários os factores que estimularam o desenvolvimento deste trabalho na região de Arouca:
- a importância do trabalho de campo no ensino da Geologia; - o reduzido número de materiais didácticos disponíveis nesta área;
- a área oferece uma riqueza de aspectos geológicos com elevadas e diversificadas valências;
- a existência de variados elementos geológicos que permitem o ensino de diversos conceitos/conteúdos/fenómenos.
O facto de a autora ser natural de Arouca e ser professora do grupo de Biologia e Geologia do 3º ciclo do Ensino Básico e Ensino Secundário conduziu à elaboração da presente tese no âmbito da Geologia.
O trabalho realizado culminou na redacção da dissertação que aqui se apresenta.
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1.2 - METODOLOGIA DE TRABALHO
Na elaboração deste trabalho foram realizados os seguintes procedimentos: ► selecção da área;
► consulta bibliográfica sobre a geologia da região e sobre a temática das saídas de campo;
► trabalho de campo com levantamento e caracterização dos aspectos geológicos; ► elaboração da carta geológica da zona estudada à escala 1:10000;
► colheita de amostras das rochas presentes na área;
► realização e análise microscópica das lâminas delgadas das diversas rochas; ► selecção de sítios geológicos com potencial interesse científico e pedagógico; ► selecção de paragens com aspectos enquadrados nos conteúdos programáticos do 7º ano de escolaridade;
► organização e realização da saída de campo com os alunos; ► avaliação da actividade de aprendizagem;
► escrita da tese.
1.3 - OBJECTIVOS
A elaboração deste trabalho pretende alcançar os seguintes objectivos: ● enquadrar a área em termos geográficos, geológicos e geomorfológicos;
● conhecer a geologia da zona de Canelas na área envolvente da exploração dos xistos ardosíferos;
● elaborar a carta geológica do local à escala 1:10000;
● recolher amostras das diferentes litologias e proceder à sua descrição; ● inventariar e descrever sítios com interesse científico e didáctico; ● avaliar as potencialidades didácticas de cada local;
● contribuir para a divulgação dos aspectos geológicos de Canelas (Arouca);
● elaborar um roteiro geológico aplicável a alunos do ensino básico e secundário com base em perspectivas construtivistas de ensino e aprendizagem em Geociências; ● elaborar materiais didácticos, para alunos e professores, para a realização de uma saída de campo;
● contribuir para o ensino das Geociências através da implementação de estratégias metodológicas diversificadas;
● promover a participação activa dos alunos no processo de ensino/aprendizagem.
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CAPÍTULO 2 - ENQUADRAMENTO GERAL
2.1 - ENQUADRAMENTO GEOGRÁFICO
A área em estudo pertence à freguesia de Canelas, concelho de Arouca. O concelho de Arouca situa-se no extremo NE do distrito de Aveiro (figura 2.1), abrangendo a área de 372 km2.
Figura 2.1 – Enquadramento geográfico do concelho de Arouca ( http://www.cm-arouca.pt/portal/images/stories/educacao/carta/cap4.pdf - 15 de Outubro de 2010).
É possível aceder à área de estudo pelas estradas nacionais nº 326, vindo do Porto, Santa Maria da Feira ou Vale de Cambra, e nº 224 a partir de Castelo de Paiva, Gondomar ou Penafiel até Arouca, e seguir pela nº 326-1, que liga Arouca a Alvarenga. Também é possível chegar a Arouca a partir de Castro Daire ou Cinfães pela estrada nacional nº 225.
O local é referenciado na folha nº 145, Nespereira (Cinfães), da Carta Militar de Portugal, à escala 1:25000, do Instituto Cartográfico do Exército, e situa-se a NE de Arouca, a cerca de 4 km (figura 2.2). A área de trabalho enquadra-se num sector com a área aproximada de 3,5 km2.
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Figura 2.2 – Localização geográfica da região estudada (adaptado da Carta Militar de Portugal, folha n.º 145).
2.2 - CLIMA E SOLOS
O clima de Arouca difere se considerarmos as zonas de menor altitude ou as zonas correspondentes às serras altas. Nestas, o Inverno pode ser rigoroso, com amplitude térmica elevada. É frequente a formação de nevoeiro de madrugada e ao anoitecer, por vezes bastante denso, em vários locais do concelho, incluindo a região estudada (Guerreiro & Lourenço, 2000).
A região norte do concelho apresenta menor pluviosidade relativamente à zona sul, sendo a precipitação média anual de Arouca elevada (1212,4 mm). Chove frequentemente entre Outubro e Abril e chega a nevar nas terras de maior altitude. A formação de geada ocorre com maior incidência em Dezembro e Janeiro (Guerreiro & Lourenço, 2000).
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Segundo Pedrosa (1988) (in http://ler.letras.up.pt/uploads/ficheiros/1552.pdf
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, nas áreas de maior altitude e de declive mais acentuado a fraca espessura do solo permite observar o substrato rochoso onde crescem plantas herbáceas e sub-arbustivas. Nos vales e pequenas depressões, os solos são férteis como resultado da meteorização e erosão das rochas das serras envolventes, sendo ocupados por pequenas explorações agrícolas e pecuárias.2.3 - ENQUADRAMENTO GEOMORFOLÓGICO
Na maior parte do concelho de Arouca o relevo é bastante acidentado devido às montanhas que o constituem. A S de Arouca situa-se a Serra da Freita, com 1085 m de altitude, no pico de São Pedro Velho, a E o monte da Senhora da Mó, com 712 m e a NNE o Cerro do Cão, onde se regista a altitude de 720 m.
Os relevos da área estudada estão relacionados com a existência de rochas quartzíticas do Ordovícico que por erosão diferencial originaram cristas com a direcção NW-SE. As cristas quartzíticas observadas na região, e representadas na zona central da carta geológica à escala 1:50000 da região, formam dois ramos correspondentes a um anticlinal erodido (Medeiros et al., 1964). São várias as elevações resultantes daquele processo mas as de maior altitude correspondem ao Alto do Campelo (644 m) e à Gralheira d’Água (629 m) (folha nº 145, escala 1:25000 da Carta Militar de Portugal), enquadradas na área estudada.
A rede de drenagem da área de estudo é marcada principalmente por factores litoestruturais, com orientação dominante segundo NNE-SSW a NE-SW e NW-SE a WNW-ESSE, que promovem um encaixe por vezes significativo.
Próximo da área cartografada neste trabalho a NE, encontra-se o rio Paiva (afluente do rio Douro), a NE, no qual desaguam diversas linhas de água, por vezes muito encaixadas.
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2.4 - ENQUADRAMENTO GEOLÓGICO
2.4.1 - Introdução
Em Portugal, as rochas mais antigas pertencem ao Maciço Hespérico ou Ibérico. Na figura 2.3 é possível observar a divisão em zonas deste maciço, onde se pode verificar que Canelas se enquadra na Zona Centro Ibérica (ZCI).
Figura 2.3 – Enquadramento geológico da área em estudo, representada pelo ponto a negro (adaptado de Sá & Gutiérrez-Marco, 2006).
Esta zona, segundo Martínez Catalán et al. (2004), in Sá (2005), pode-se dividir em dois domínios, o Domínio do Olho de Sapo e o Domínio do Complexo Xisto-Grauváquico (CXG), de acordo com as características estratigráficas dos materiais infrajacentes ao Ordovícico inferior.
Do ponto de vista geológico, o concelho de Arouca caracteriza-se por afloramentos de rochas metamórficas, resultantes de um metamorfismo regional e/ou de contacto, e intrusões granitóides (Ribeiro et al., 1979), enquadrando-se numa estrutura da ZCI, que se inicia em Tabagón (próximo de Tui) e termina próximo de Tamames (Salamanca). É uma estrutura alongada e estreita, com direcção aproximada NW-SE, Anticlinal-Sinclinal, cujo flanco SW em Portugal é marcado por uma falha, à qual estão associados sedimentos carbónicos de natureza continental (sulco carbonífero Dúrico-Beirão) (Sá & Gutiérrez-Marco, 2006) (figura 2.4).
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Figura 2.4 – Excerto da carta geológica de Castelo de Paiva que abrange a zona estudada, à escala 1: 50 000 (Medeiros et al, 1963) (o círculo representa, aproximadamente, os terrenos ocupados pela exploração de ardósias Valério e Figueiredo, Lda.).
Segundo Andrade (2006), a ZCI possui duas características principais: uma é a discordância generalizada do Ordovícico inferior sobre o CXG e outra é a abundância de rochas graníticas com idades quase exclusivamente hercínicas.
A região de Arouca inclui-se numa mega estrutura geológica denominada “Anticlinal de Valongo”. Esta estrutura corresponde a uma grande dobra hercínica, com vários quilómetros de extensão e direcção NW-SE, constituída por metassedimentos marinhos.
O sector de Arouca do Anticlinal de Valongo, corresponde ao flanco NE de um sinclinal cujo eixo é praticamente vertical. Esta dobra é formada por materiais do Ordovícico e do Silúrico, e também do Carbónico continental, que se sobrepuseram aos primeiros, tectonicamente (Sá & Gutiérrez-Marco, 2006).
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2.4.2 - Super Grupo Dúrico-Beirão
Os terrenos do Super Grupo Dúrico-Beirão, anteriormente designado por Complexo Xisto-Grauváquico (CXG) ocupam uma grande extensão na área abrangida pela carta geológica de Castelo de Paiva e são o núcleo do anticlinal de Valongo. Embora o termo CXG ainda seja usado, surgiu a designação de Super Grupo Dúrico-Beirão (Rocha, 2008), constituído por duas unidades principais: o Grupo do Douro (onde se enquadra a região em estudo) e o Grupo das Beiras, sendo a divisão feita de acordo, principalmente, com a sua localização geográfica.
As sequências metassedimentares do antigo CXG assentam em discordância angular sobre terrenos mais antigos (Teixeira, 1981; Soares, 1999) e têm orientação N40ºW segundo Medeiros et al. (1964). Segundo Teixeira (1981), esta unidade estratigráfica é constituída por uma série espessa de xistos e grauvaques, depositados alternadamente (flysch). Os grauvaques são constituídos por clastos quartzíticos e feldspáticos e elementos líticos, de grão fino, em que a matriz é quartzo-micácea com moscovite e biotite cloritizada. Os xistos são, predominantemente, finos, cinzentos esverdeados, essencialmente quartzo-micáceos (Medeiros et al., 1964). Surgem nestas formações intercalações diversas, como quartzitos de grão fino em leitos delgados e corpos conglomeráticos (Teixeira, 1981).
Segundo Valle Aguado (1992) e Valle Aguado & Martínez Catalán (1994) o CXG da região é essencialmente formado por pelitos e grauvaques alternados e metamorfizados. O metamorfismo transformou os primeiros em ardósias, filádios, micaxistos, corneanas pelíticas e paragnaisses e os segundos em metagrauvaques e rochas xistosas psamíticas. De acordo com Medeiros et al. (1964), nos locais em que o metamorfismo foi menos intenso predominam os xistos argilosos finos, cinzentos, esverdeados em camadas alternantes com grauvaques finos de várias tonalidades podendo surgir grés e conglomerados quartzosos. Nos concelhos de Arouca e Castelo de Paiva ocorrem intercalados nas rochas pelíticas e grauvaques, massas conglomeráticas lenticulares, na verdade metaconglomeráticas, por vezes com grandes dimensões e têm como elementos essenciais calhaus de quartzo e de quartzito. Estes níveis de metaconglomerado são constituídos por elementos bem rolados de dimensões centimétricas que estão ligados por um cimento argilo-micáceo. Segundo Teixeira (1981), o rolamento e a boa calibragem dos elementos indicam que estes níveis são o resultado de sedimentação grosseira regular, embora episódica. O mesmo autor refere que a origem provável destes conglomerados está relacionada com grandes acumulações de materiais detríticos, vindos de áreas continentais vizinhas, por transporte fluvial. O material depositou-se no fundo oceânico, talvez
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levemente inclinado, originando uma camada pouco espessa mas extensa. Este material foi coberto por material mais fino e o episódio repetiu-se várias vezes, podendo o fenómeno estar relacionado com oscilações do nível do mar.
As formações deste nível encontram-se fortemente dobradas e deformadas, o que faz com que as camadas se repitam em virtude de dobras sucessivas, cujo fecho foi destruído pela erosão. Estes terrenos foram dobrados por acção da fase orogénica Sarda e mais tarde erodidos (Teixeira, 1981), sendo que a direcção predominante NW--SE que estrutura estes terrenos, resulta da pressão desenvolvida pela Orogenia Hercínica (Pereira (1988), in Soares (1999)). As intrusões ígneas hercínicas provocaram metamorfismo de contacto (auréolas de metamorfismo) que se sobrepôs ao metamorfismo regional (Teixeira, 1981).
Valle Aguado (1992) e Valle Aguado & Martínez Catalán (1994), defendem que os terrenos da região não terão sofrido metamorfismo nem as rochas terão desenvolvido foliações tectónicas durante a fase orogénica Sarda.
2.4.3 - Ordovícico
O Ordovícico inicia-se por movimento transgressivo, de que são testemunha os sedimentos grosseiros conglomeráticos e areníticos que constituem a base deste sistema (Teixeira, 1981).
A transgressão que ocorreu no Ordovícico assinala a deposição de terrenos paleozóicos da ZCI. A sucessão paleozóica mostra características epicontinentais com uma espessura total que raramente ultrapassa o milhar de metros (Andrade, 2006). As rochas paleozóicas aflorantes na região estudada constituem o prolongamento oriental do flanco SW do Anticlinal de Valongo, dada a continuidade física e estrutural com a região de Valongo (Sá & Gutiérrez-Marco, 2006) e representam alguns dos relevos mais importantes da região com direcção NW-SE (Medeiros et al., 1964 e Teixeira, 1981).
Segundo Soares (1999), entre os períodos Ordovícico e Silúrico depositaram-se sucessivamente sedimentos siliciclásticos em discordância com os terrenos do Super Grupo Dúrico-Beirão. Sá (2005), baseando-se em Romano & Diggens (1974), refere que a sucessão ordovícica possui três formações: Formação Santa Justa (Arenigiano médio – Arenigiano superior?), Formação Valongo (Arenigiano superior? – Dobrotiviano inferior) e Formação Sobrido (Kosoviano).
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2.4.3.1 - Formação Santa Justa
A Formação Santa Justa é constituída principalmente por quartzitos e arenitos maciços estratificados que alternam com xistos argilosos (Couto, 1993; Couto et al, 1997, in Sá 2005).
A sequência sedimentar inicia-se com os quartzitos da Formação Santa Justa (Ordovícico Inferior), (também designados de quartzitos armoricanos ou do Arenigiano) que representam o depósito de materiais essencialmente arenosos há cerca de 480 M.a. em plataforma. Estes quartzitos, estratigraficamente, são disconformes com os xistos e grauvaques do Câmbrico. São ricos em níveis conglomeráticos, e preservam inúmeros icnofósseis e outras estruturas sedimentares (Sá & Gutiérrez-Marco, 2006).
Medeiros et al. (1964), refere que no geral os quartzitos são compactos, com veios de quartzo branco, que alternam com camadas de xistos duros, cinzento-escuros.
Por vezes surge um “conglomerado de base” com níveis de arenitos e camadas conglomeráticas com elementos essencialmente quartzosos, de granulometria variável. “A fácies sedimentar e a espessura variam significativamente ao longo da estrutura, de 3-4 m na região de Viana do Castelo a 150-200 m na região de Valongo – Arouca” (Couto, 1993; Couto et al, 1997, in Sá 2005).
Teixeira (1981), aponta uma possível idade Tremadociano ao conglomerado de base da série quartzítica que se encontra em vários locais, com espessura variável. Este conglomerado é constituído por elementos rolados de quartzo, por vezes centimétricos, intercalados com leitos de elementos mais finos. O conglomerado testemunha a transgressão do início do Ordovícico. Segundo o mesmo autor, a série dos quartzitos possui diversas formas de Cruziana, que permitem datar as rochas como pertencentes ao Arenigiano. À formação de xistos e quartzitos com bilobites sucede xisto argiloso duro, cinzento-azulado, rico em micas e com diversas formas de Graptólitos, também eles pertencentes ao Arenigiano.
Na parte superior desta formação ocorre uma alternância pelítico-arenosa que sugere a passagem gradual da Formação do Quartzito Armoricano (Formação Santa Justa) para os xistos cinzentos da Formação Valongo (Couto, 1993; Couto et al, 1997, in Sá 2005).
2.4.3.2 - Formação Valongo
No Ordovícico médio, decorreu a deposição de materiais mais finos, como resultado da subida do nível médio das águas do mar, que originaram a Formação Valongo. Esta formação tem na sua constituição ardósias e xistos argilosos escuros, homogéneos, e espessura de cerca de 300m (Couto, 1993; Couto et al, 1997, in Sá
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2005). Estas rochas possuem um importante conteúdo fóssil, conhecido mundialmente pelas trilobites de grandes dimensões, preservadas devido à natureza fina dos sedimentos (argila e silte) e às condicionantes paleoambientais verificadas na bacia de sedimentação (Sá & Gutiérrez-Marco, 2006).
A sedimentação destes materiais não foi contínua, como se pode concluir pela existência de um nível de ferro oolítico com espessura máxima de 20 cm, que segundo Sá & Gutiérrez-Marco (2006), marca uma lacuna estratigráfica correspondente ao término do Oretaniano inferior e à metade inferior do Oretaniano superior. Neste intervalo de tempo de pouco mais de um milhão de anos, “o ferro dissolvido nas águas continentais precipitou ao chegar ao mar, formando pequenas esférulas (oólitos), nucleadas em torno de grãos de areia por acção da ondulação e das suaves correntes de fundo”.
Vários autores referenciados por Soares (1999), fazem corresponder o ambiente sedimentar da Formação Valongo às partes mais externas e mais profundas da plataforma centro-ibérica. Por essa razão, esta unidade está representada por sequências essencialmente pelíticas que afloram nos dois flancos do Anticlinal de Valongo. As rochas apresentam um baixo grau de metamorfismo que originou xistos ardosíferos de grão fino, explorados na Pedreira do Valério. Pereira et al (1980), in Soares (1999), acrescenta que no concelho de Arouca a formação pode atingir 800m de espessura.
Segundo Couto (1994) e Couto et al (1997) (ambos in Sá, 2005) a idade da parte superior da Formação Valongo e as suas relações estratigráficas com a unidade sobrejacente, permite apontar para uma interrupção na sedimentação de materiais desta formação ou a sua erosão parcial antes da sedimentação da Formação Sobrido, o que corresponde ao intervalo de tempo Dobrotiviano superior – Kralodvoriano superior. No mesmo sentido, Sá & Gutiérrez-Marco (2006), mencionam uma interrupção na sedimentação, equivalente a 15 M. a., como resultado de episódios tectónicos a nível regional e de uma grande glaciação que atingiu a Terra, fazendo baixar o nível médio das águas do mar, entre o Dobrotiviano inferior (xistos ardosíferos) e o Ordovícico terminal (quartzitos e diamictitos glaciomarinhos da Formação Sobrido).
2.4.3.3 - Formação Sobrido
Após a glaciação depositaram-se os materiais que vieram a formar os quartzitos da Formação Sobrido, sobre os quais se depositaram grauvaques argilosos com pequenos seixos intercalados, estes últimos provenientes dos icebergs que andavam
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à deriva no mar onde estavam aprisionados. Quando o gelo fundiu os seixos soltaram-se e depositaram-soltaram-se na bacia soltaram-sedimentar (Sá & Gutiérrez-Marco, 2006).
As rochas da Formação Sobrido são, em geral, grauvaques brancos, micáceos, mais ou menos xistóides, atravessados por muitos filões e veios de quartzo e óxidos de ferro (Medeiros et al., 1964; Teixeira, 1981). Surgem também xistos grosseiros muito micáceos, cinzentos ou avermelhados e quartzitos compactos que formam massas no interior dos grauvaques. Nestes quartzitos são visíveis pequenas cavidades cúbicas resultantes da destruição de cristais de pirite.
Romano & Diggens (1974) in Sá (2005), reconhecem dois membros nesta unidade: o inferior composto por quartzitos maciços com 0-35m de espessura, e o superior constituído por grauvaques e pelitos com cerca de 150m de espessura, com clastos de natureza variada e de dimensões até 5cm. Os quartzitos do membro inferior podem constituir relevos de dureza, definidos por pequenas cristas quartzíticas de que é exemplo a elevação dos Galinheiros.
Próximo do rio Paiva, no concelho de Arouca, esta formação está representada por uma faixa que contacta a SW com o Carbónico e a NE com a Formação Valongo (Medeiros et al., 1964).
Vários autores consideram esta formação estéril do ponto de vista paleontológico.
2.4.4 - Silúrico
No final do Ordovícico os sedimentos eram grosseiros e no início do Silúrico as condições de sedimentação mantiveram-se semelhantes. Por esta altura, ocorre nova transgressão do mar que leva à deposição de sedimentos finos, que originam xistos argilosos cinzentos, entre outros, onde surgem muitos fósseis de graptólitos. Também ocorre a sedimentação siliciosa de espículas de espongiários e restos de outros organismos, que originaram muito mais tarde os leitos ftaníticos, característicos do Valenciano (Teixeira, 1981).
Os terrenos silúricos sucedem à Formação Sobrido e contêm faunas abundantes de graptólitos, quer em xistos grafitosos negros quer em ftanitos, não havendo, em geral, discordância angular, mas apenas modificações litológicas e diferenças paleontológicas (Medeiros et al., 1964; Teixeira, 1981).
Segundo Medeiros et al. (1964), a sul do Rio Douro, os xistos do Silúrico constituem uma estreita e longa faixa com direcção próxima de N40ºW, que se estende desde os Galinheiros até à margem direita do Rio Paiva, em Paradinha, por vezes com interrupções. O contacto do Silúrico é feito de um lado com formações do Caradociano
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(Formação Sobrido) ou com as do Landeiliano (Ordovícico) enquanto no outro lado, SW, se faz com as rochas carbónicas.
Em termos litológicos, o Silúrico presente na região é constituído por xistos argilosos, finos, brancos, físseis, com Monograptus, e por ftanitos, por vezes nodulares (Medeiros et al., 1964; Teixeira, 1981). Teixeira (1981), atribui a estes terrenos a idade Landoveriano superior devido ao conteúdo fossilífero (Graptólitos).
No período Devónico depositaram-se materiais que originaram xistos amarelo-arroxeados e cinzento-azulados com fósseis (Medeiros et al., 1964), como resultado do abaixamento progressivo do nível do mar. Não existem afloramentos com esta idade na região de Arouca, devido a episódios de natureza tectónica relacionados com a estruturação da Bacia Carbonífera do Douro (Rocha, 2008, com referências prévias).
2.4.5 - Carbónico
No final do Vestefaliano, originaram-se no interior das terras emersas, bacias límnicas, de baixa profundidade mas extensas onde se depositaram sedimentos de origem continental. A vegetação nestas regiões era variada e muito abundante, consequência do clima quente e húmido que se fazia sentir. A bacia que terá originado a Bacia Carbonífera do Douro deve ter sido extensa, tendo em atenção a área hoje abrangida pelos materiais carbónicos (Teixeira, 1981).
Os materiais deste período classificam-se como pertencentes ao Carbónico de fácies continental e assentam discordantemente sobre terrenos do Ordovícico e do Silúrico. A faixa de terrenos pertencentes ao Carbónico estende-se por 30 km, desde Covelo, Gondomar, até próximo de Janarde, Arouca, com orientação NW-SE. A faixa carbónica chega a atingir uma largura de 200 m e pertence à Bacia Carbonífera do Douro e mais genericamente, à Faixa Carbonífera Dúrico-Beirã. Na folha 13-B (Castelo de Paiva) da Carta Geológica de Portugal à escala 1:50000 (Medeiros et al., 1964) o afloramento estudado enquadrava-se no Estefaniano B-C com a legenda H3a.
Com base em estudos da flora fóssil a idade atribuída à Faixa Carbonífera Dúrico-Beirã corresponde ao Estefaniano C inferior (Wagner & Sousa, 1983 in Sousa, 1983). Segundo Ogg (2004), in Rocha (2008), de acordo com a nova Escala Cronoestratigráfica Global estas rochas pertencem ao Gzheliano. Para os autores da carta Geológica de Portugal, à escala 1:500000 (1993), o afloramento corresponde à Formação de S. Pedro - Mioma.
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Nesta faixa situam-se duas importantes minas de carvão, outrora com grande interesse económico, S. Pedro da Cova e Pejão, onde se extraía carvão antracitoso, desactivadas há dezenas de anos (Teixeira, 1981).
As rochas mais abundantes são os xistos argilosos, mais ou menos finos, fossilíferos e quase sempre negros. Alternando com os xistos surgem camadas estreitas de carvão, conglomerados, grés e psamitos. Os conglomerados possuem por vezes elementos grosseiros de quartzitos, quartzo e lidito, bem rolados, de dimensões que variam entre 1 e 5 cm. O cimento é sílico-argiloso, de cor cinzenta e por vezes avermelhada, resultado das impregnações de óxidos de ferro. Os estratos têm, preferencialmente, a direcção média N40ºW e pendor NE, com inclinações que variam entre 30º e a vertical. A SW as camadas assentam em discordância sobre as rochas do CXG, enquanto a NE são concordantes com os xistos com Monograptus do Silúrico, ou com os xistos do Devónico (quando presentes) (Medeiros et al., 1964).
A base dos terrenos carboníferos é constituída por um conglomerado brechóide, com elementos das rochas do Super Grupo Dúrico-Beirão e das outras formações do Paleozóico inferior vizinhas. Este conglomerado deve, provavelmente, a sua origem a depósitos de vertente da bacia primitiva, e estende-se por todo o afloramento (Medeiros et al., 1964 e Teixeira, 1981).
No lado NE desta formação existe outro conglomerado, constituído, quase na totalidade por calhaus elípticos de xistos devónicos e silúrico-ordovícicos, e de quartzitos e quartzo, estes em menor quantidade. As dimensões são variáveis, atingindo alguns 12 cm, e o cimento é argiloso estando por vezes impregnado de limonite. Foram encontrados fósseis de numerosas espécies vegetais e algumas formas animais nos xistos desta formação (Medeiros et al., 1964).
2.5 - ENQUADRAMENTO PALEOGEOGRÁFICO E TECTÓNICO
Os terrenos mais antigos da região estudada são os do Super Grupo Dúrico-Beirão, sendo os mais recentes pertencentes ao Carbónico. Os xistos e grauvaques ante-ordovícicos foram afectados por uma fase de deformação da orogenia Caledónica – fase Sarda, que resultou no dobramento dos terrenos do Super Grupo Dúrico-Beirão (Pereira, 1988 in Soares, 1999). Por esta altura estes terrenos não teriam sofrido metamorfismo e as rochas mantiveram as suas foliações iniciais (Valle Aguado, 1992 e Valle Aguado & Martínez Catalán, 1994).
As formações ordovícicas recobrem os terrenos mais antigos em discordância angular (Medeiros et al., 1964 & Teixeira, 1981). Este período inicia-se pela transgressão do
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mar, demonstrada pelos sedimentos grosseiros conglomeráticos e areníticos da base do sistema. Sobre estas rochas depositaram-se os sedimentos que originaram os quartzitos e grauvaques, por vezes com xistos intercalados, característicos de mar pouco profundo e extenso. A estes sedimentos, do Arenigiano (Formação Santa Justa), sucederam sedimentos argilosos mais finos do Lanvirniano-Landeiliano (Formação Valongo), que testemunham o aumento da profundidade do mar. Há uma passagem gradual para o Ordovícico médio, de xistos negros, fossilíferos, como os que são explorados na região estudada, que correspondem a uma maior profundidade do geossinclinal e a um ambiente tranquilo de deposição. No Caradociano (Formação Sobrido) depositaram-se sedimentos mais grosseiros, areníticos, resultantes da diminuição de profundidade do mar. No início do Silúrico as características da bacia de sedimentação mantiveram-se, como a deposição de sedimentos grosseiros, e mais tarde, há nova transgressão marinha depositando-se sedimentos mais finos, em condições de baixa oxigenação, que originaram xistos negros, com intercalações pontuais de quartzitos, onde ficaram fossilizados graptólitos, muito abundantes nesse período. Estes fósseis permitem datar as rochas em que se encontram (Teixeira, 1981).
O mesmo autor refere que após a deposição dos sedimentos ordovícicos e silúricos (e mesmo devónicos e carbónicos) a acção da orogenia Hercínica deformou e metamorfizou o conjunto, dando origem a dobras de orientação geral NW-SE, quer anticlinais quer sinclinais, onde se enquadra o já referido Anticlinal de Valongo.
Com o abaixamento progressivo do mar, no Devónico, depositaram-se sedimentos arenosos que originaram mais tarde quartzitos e xistos. Este período do tempo geológico não é visível na área estudada, pois sofreu erosão e desgaste (Medeiros et al., 1964).
O Carbónico depositou-se na mesma depressão em que se terá formado o Devónico. Teixeira (1981), defende que antes do Estefaniano B-C os movimentos da orogenia Hercínica terão provocado na Península Ibérica grandes enrugamentos e deformações tectónicas. A esta fase ter-se-á sucedido um período alargado de calma, no qual os relevos recém-formados foram desgastados e fortemente erodidos. No final do Carbónico formou-se uma bacia de sedimentação continental (lacustre) em cujas margens se desenvolveu grande quantidade e diversidade de vegetação, que mais tarde viria a originar o carvão explorado em vários locais da Bacia Carbonífera do Douro (Sá, 2006 in www.aroucanet.com).
De acordo com Matias (1996), in Soares (1999), a orogenia Hercínica iniciou-se há 380 Ma (Devónico médio) e prolongou-se até há 280 Ma (Pérmico inferior). Este
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período terá sido responsável pela deformação dos materiais do Carbónico identificados neste trabalho.
Andrade (2006), refere que a maioria dos geólogos propõe três fases de deformação hercínica (D1, D2 e D3). As várias fases de deformação actuaram sobre as diversas formações estudadas, dobrando, comprimindo e fracturando as mesmas, o que resultou no Anticlinal de Valongo, com orientação NW-SE, muito estreito e extenso. Recentemente, 60 – 50 Ma, a orogenia Alpina afectou a região originando um novo conjunto de fracturas e reactivando fracturas pré-existentes.Em termos de fracturação regional estes eventos são denunciados, principalmente por duas famílias de falhas com direcções N40-50E e N40W.
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CAPÍTULO 3 - GEOLOGIA DA ZONA ESTUDADA
3.1 - UNIDADES LITOLÓGICAS
3.1.1 - Introdução
A área estudada abrange terrenos do Paleozóico Inferior, nomeadamente do Ordovícico até ao Carbónico. Os terrenos mais antigos pertencem ao Super Grupo Dúrico-Beirão.
Neste capítulo é feita a descrição das litologias presentes na região em estudo, tendo por base o mapa que a seguir se apresenta (figura 3.1) e a Carta Geológica de Portugal 13-B de Castelo de Paiva, à escala 1:50000.
3.1.2 - Super Grupo Dúrico-Beirão
Na região estudada, os terrenos ante-ordovícicos predominantes consistem em xistos argilosos finos, cinzentos, esverdeados, que alternam com camadas de grauvaques finos, de grés ou ainda de conglomerados (Medeiros et al., 1964).
Este complexo enquadra a NE e a SW a área em estudo.
Na zona da Gralheira d’Água faz-se o contacto por discordância angular entre os quartzitos da Formação Santa Justa (Ordovícico) com os terrenos do Super Grupo Dúrico-Beirão. A cerca de 50 m do ponto mais alto, para NE são visíveis muitas dobras de plano axial com direcção N40W e mergulho 55S (ou 55, S40E), nos terrenos xisto-grauváquicos (figura 3.2).
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Figura 3.1 – Mapa Geológico da região estudada. (Escala original 1:10 000).
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Figura 3.2 – Dobras em xistos e grauvaques pertencentes ao Super Grupo Dúrico-Beirão.
Como intercalações dos xistos e grauvaques do Super Grupo Dúrico-Beirão surgem bancadas de conglomerados, de elementos bem rolados e normalmente bem calibrados (Medeiros et al., 1964 e Teixeira, 1981), são os metaconglomerados intraformacionais do antigo CXG.
No entroncamento para Gamarão de Baixo, na estrada que liga Arouca a Alvarenga são visíveis, no talude da estrada, bandas daquele conglomerado intercaladas entre os níveis de xistos e grauvaques, atingindo uma largura, no total, de cerca de 30 m (figura 3.3). Os calhaus são bem rolados, de quartzo, existindo fragmentos de xistos e grauvaques mais angulosos. Os clastos têm dimensões centimétricas e encontram-se estirados de acordo com a xistosidade local (N70W, 80NE), que é paralela à estratificação. Podem observar-se concordantemente níveis gresosos, ou gresograuvacóides, com a mesma atitude. A matriz é argilo-siltítica. É fácil observar-se dobras nestas bandas. A existência destes níveis implica a ocorrência de variações eustáticas do mar (pequenos avanços e recuos) numa zona de plataforma em que o mar era mais revolto.
Noutro local, situado a cerca de 2200 m para NE deste, próximo das escombreiras da exploração de xistos ardosíferos, o conglomerado intraformacional é visível na paisagem como resultado da erosão.
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Figura 3.3 - Talude N da estrada que liga Arouca a Alvarenga. A - Metaconglomerado intraformacional do CXG. B - Visualização de uma bancada gresosa.
São vários os filões que surgem encaixados nos terrenos ante-ordovícicos. Na estrada Arouca - Alvarenga, são visíveis dois filões doleríticos. Um deles é observado ao quilómetro 6,5, próximo do Gamarão, com direcção N30E e 8 m de espessura, que corta a xistosidade (E-W, 70S) (figura 3.4). O material que integra estes filões encontra-se bastante alterado e apresenta a cor ocre. Este espesso filão de rocha básica, de natureza dolerítica, evidencia actividades eruptivas ante-hercínicas (Teixeira, 1981).
Figura 3.4 – Aspecto do filão dolerítico; talude W da estrada que liga Arouca a Alvarenga.
Segundo Medeiros et al. (1964), os minerais constituintes desta rocha são andesina ou oligoclase-andesina, horneblenda verde, apatite, esfena, clorite, minerais negros de ferro, pirite e, raramente, biotite e zircão.
A B
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3.1.3 - Ordovícico
Os terrenos ordovícicos que pertencem à mancha cartografada têm a orientação preferencial N50W e largura média de 600 metros.
Foram estudados quartzitos pertencentes à Formação Santa Justa que formam relevos importantes como a Gralheira d’ Água e a elevação a E da entrada das Empresas Valério e Figueiredo, Lda.. Na série dos quartzitos encontram-se diversas formas de Cruziana, que surgem na face inferior de leitos quartzíticos de 10 a 20 cm de espessura, separados por camadas de xisto (Teixeira, 1981). Na Gralheira d’ Água existem xistos e quartzitos intercalados que podem ser identificados pela erosão diferencial e pelas diferenças de cor e textura. A estratificação destes níveis é N60W, 70SW (figura 3.5).
Figura 3.5 - A - Quartzitos da Formação Santa Justa na Gralheira d’ Água.
B – Xistos e quartzitos intercalados.
Foram observados vários exemplares de bilobites nos níveis quartzíticos, bem preservados e de acessibilidade fácil (figura 3.6).
Figura 3.6 - Bilobites nos quartzitos da Formação Santa Justa.
A B
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A partir deste local, seguindo no sentido SW, ocorre uma mancha com cerca de 350 metros de largura que pertence à Formação Valongo e caracteriza-se por integrar xistos ardosíferos negros, finos, muito fossilíferos que seguem a atitude, sensivelmente, N40W, 55-80NE. Preenchem uma grande área na região cartografada e constituem uma mais-valia, em termos económicos, no concelho. Podem ser observados na pedreira que se situa a NE de Arouca, cerca de 9 km, próximo da localidade de Canelas, pertença da Empresa Valério e Figueiredo, Lda..
Estes xistos apresentam intensa fracturação, observável nas frentes da pedreira anteriormente referida. Este afloramento é atravessado por falhas com duas orientações preferenciais: N40E (que atravessam e rejectam transversalmente as diferentes unidades paleozóicas) e N70-80W. Uma delas com atitude N60W, 75S, que está de acordo com a estratificação, possui cerca de 8m de largura. As falhas com direcção N40E são mais recentes que as falhas com direcção N70-80W (vide figura 3.1).
Relativamente aos fósseis que surgem nos xistos ardosíferos, destacam-se trilobites, graptólitos e braquiópodes que foram já estudados nos anos 50 pelo Prof. Décio Tadeu (1956) (Medeiros et al., 1964). Estes fósseis permitem datar as rochas onde surgem. Os mais belos e raros são fósseis de trilobites, únicos no mundo pelas suas dimensões e diversidade da fauna. O conteúdo fossilífero pode ser observado em alguns locais da frente de exploração (figura 3.7).
Figura 3.7 – Trilobite encontrada na frente de exploração.
Cerca de duas centenas de metros para ESE do início do caminho do acesso à pedreira podemos observar bancadas centimétricas a métricas de quartzitos menos puros, intercalados com os xistos ardosíferos (figura 3.8). Os níveis de xistos ardosíferos no interior dos quartzitos testemunham remobilizações na bacia de sedimentação. Nos xistos surgem calhaus rolados de quartzitos com dimensões por vezes decimétricas, muito estirados.
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Figura 3.8 - Xistos ardosíferos com intercalações de quartzitos (é visível um calhau rolado, estirado de quartzito de grandes dimensões).
Para SW ocorre a diminuição da quantidade de quartzitos que se encontram mais brechificados. A atitude de estratificação é de N60W, 50SW, sendo paralela à xistosidade dos xistos ardosíferos.
Aos xistos ardosíferos sucedem quartzitos e grauvaques do Caradociano (Formação Sobrido). A separar os xistos da Formação Valongo dos grauvaques da Formação Sobrido aparecem, por vezes bancadas de quartzitos, que definem elevações como os Galinheiros. Na figura 3.1 pode notar-se o alinhamento destas elevações, com direcção aproximada de N40-50W. Os grauvaques formam uma faixa contínua, que acompanha as formações anteriores, de largura mais ou menos constante (cerca de 100 m) e são, em geral, brancos, micáceos, mais ou menos xistóides, atravessados por muitos filões e veios de quartzo e óxidos de ferro. Surgem também xistos grosseiros muito micáceos (Teixeira, 1981).
3.1.4 - Silúrico
Os terrenos silúricos ocupam uma pequena banda a SW dos Galinheiros, com direcção aproximada de N40W, na zona cartografada, com aproximadamente 50 metros de largura e 500 metros de comprimento. As rochas predominantes são xistos ampelitosos e xistos argilosos, brancos e físseis, onde foram observados fósseis de Monograptus (Alves et al, 2006) (figura 3.9). Ao contrário do que é referido por Medeiros et al. (1964), na carta geológica de Castelo de Paiva, não foram encontrados, à superfície, estes níveis a NE de Vale de Cela.
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Figura 3.9 - Fósseis de graptólitos.
Nestes terrenos os rabdossomas (esqueletos coloniais) dos graptólitos fossilizam frequentemente, ficando preservados os moldes externos (Teixeira, 1981).
Os xistos físseis têm uma xistosidade bem evidente, sendo comum encontrar-se “figuras-fantasma” (cavidades) resultantes de dissolução de sulfuretos (figura 3.10 A).
Figura 3.10 - Terrenos silúricos.
A - Figuras-fantasma nos xistos físseis. B – Xistos grafitosos.
Nos xistos físseis aparecem intercalados xistos grafitosos (leitos centimétricos a milimétricos em forma de lentículas) (figura 3.10 B), com cavidades milimétricas testemunhas da existência de sulfuretos, resultantes da deposição de materiais carbonosos muito finos.
3.1.5 - Carbónico
A faixa carbónica tem a direcção geral de todas as camadas já referidas, aproximadamente N40W, e oscila entre os 30 e os 250 m de largura, na área cartografada. A NE contacta com os terrenos silúricos ou, mais frequentemente, com os grauvaques do Ordovícico. A SW o contacto faz-se por discordância com o Super Grupo Dúrico-Beirão. Em contacto com xistos do Silúrico surge um nível de grés acinzentado, com espessura de cerca de 30 m, com intercalações de xistos
A B
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carbonosos e de grés de granulometria grosseira (figura 3.11 A). Para W, a cerca de 150 m a SSW do Alto do Campelo surgem as rochas mais abundantes, os xistos argilosos, mais ou menos finos, negros com fósseis de fetos, raros nesta região, de difícil observação, dada a xistosidade ser aqui perpendicular à estratificação (figura 3.11 B). Os tons ferruginosos por vezes também estão presentes.
Figura 3.11 - A – Grés do Carbónico. B – Fóssil do Carbónico.
A 500 m a SW da Gralheira d’ Água e a cerca de 200 m a W do Alto do Campelo, é possível observar o conglomerado de base do Carbónico (figura 3.12), estabelecendo o contacto com o Super Grupo Dúrico-Beirão. Chega a atingir 20 m de largura, e nele são visíveis falhas normais onde são evidentes estrias e calhaus seccionados. Os calhaus apresentam dimensão variada, podendo atingir alguns decímetros de diâmetro, e como se encontram bem calibrados podemos assumir a deposição ter sido feita junto a uma zona de descarga (cone de dejecção). De notar que existe gradação positiva, dado os calhaus de maiores dimensões se encontrarem na base. Os clastos são, predominantemente, de quartzo e quartzito, surgindo também fragmentos de xistos, todos eles provenientes do Super Grupo Dúrico-Beirão e dos níveis do Ordovícico. Este facto permite inferir que o conglomerado é mais recente que essas formações. Os clastos são arredondados a sub-arredondados, podendo ser observados alguns mais angulosos, como os de xisto.
A B
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Figura 3.12 - A e B - Conglomerado de base do Carbónico.
Próximo de Mealha, a 150 m a SE, o Carbónico possui uma estratificação com direcção N60W e um conglomerado de base com calhaus arredondados de quartzito e xisto de dimensões centimétricas, matriz xistenta e a espessura de cerca de 1,5 m. Neste local pode ser observada uma falha com 1 m de caixa de falha, onde é visível quartzo brechificado e alguns fragmentos de xisto de tonalidades negras e avermelhadas (figura 3.13).
Figura 3.13 – Representação esquemática do conglomerado de base do Carbónico e falha visível no talude da estrada.
Na estrada de baixo vê-se o contacto entre o Super Grupo Dúrico-Beirão e o Carbónico. A zona de contacto corresponde a um carreamento onde há lâminas de materiais xistentos carbónicos muito tectonizados, com calhaus de quartzito
1,5m Liditos Liditos Falha Conglomerado de base Carbónico A B (N10W) WNW ESE
