Geologia Ambiental e Recursos Naturais
Geomorfologia/Geoconservação
Geodiversidade e Geomorfologia Antropogênica na Região
das
Minas de Ouro no Anticlinal de Mariana, MG.
por
Stênio Toledo Nascimento
Orientador: Paulo de Tarso Amorim Castro
Ouro Preto
2016
UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO
DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA
iii
GEODIVERSIDADE E GEOMORFOLOGIA ANTROPOGÊNICA NA
REGIÃO DAS MINAS DE OURO NO ANTICLINAL DE MARIANA,
vii
FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO
Reitor
Marcone Jamilson Freitas Souza
Vice-Reitor
Célia Maria Fernandes Nunes
Pró-Reitor de Pesquisa e Pós-Graduação
Prof. Dr. Fábio Faversani
ESCOLA DE MINAS
Diretor
Issamu Endo
Vice-Diretor
José Geraldo Arantes de Azevedo Brito
DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA
Chefe
ix
CONTRIBUIÇÕES ÀS CIÊNCIAS DA TERRA
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
GEODIVERSIDADE E GEOMORFOLOGIA ANTROPOGÊNICA NA
REGIÃO DAS MINAS DE OURO NO ANTICLINAL DE MARIANA,
MG.
Stênio Toledo Nascimento
Orientador
Paulo de Tarso Amorim Castro
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos
Naturais do Departamento de Geologia da Escola de Minas da Universidade Federal de Ouro
Preto como requisito à obtenção do Título de Mestre em Geociências.
Área de Concentração: Geologia Ambiental e Recursos Naturais
x Campus Morro do Cruzeiro s/n – Bauxita
35.400-000 Ouro Preto, Minas Gerais Tel. (31) 3559-1600, Fax: (31) 3559-1606 e-mail: pgrad@degeo.ufop.br
Os direitos de tradução e reprodução reservados. Nenhuma parte desta publicação poderá ser gravada, armazenada em sistemas eletrônicos, fotocopiada ou reproduzida por meios mecânicos ou eletrônicos ou utilizada sem a observância das normas de direito autoral.
Catalogação: www.sisbin.ufop.br
N244g Nascimento, Stênio Toledo.
Geodiversidade e Geomorfologia Antropogênica na Região das Minas de Ouro no Anticlinal de Mariana, MG. [manuscrito] / Stênio Toledo Nascimento. - 2016.
88f.: il.: color; tabs; mapas.
Orientador: Prof. Dr. Paulo de Tarso Amorim Castro.
Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Ouro Preto. Universidade Federal de Ouro Preto. Geologia. Evolução Crustal e Recursos Naturais.
Área de Concentração: Geologia Ambiental e Recursos Naturais.
1. Geodiversidade. 2. Geomorfologia ambiental. 3. Dobras (Geologia) - Anticlinal de Mariana. 4. Modelagem geologica. I. Castro, Paulo de Tarso Amorim. II. Universidade Federal de Ouro Preto. III. Titulo.
xi
É a hora e a vez de Guimarães Rosa sorrir e dizer pra cumpadre meu Quelemén:
perigoso nada, mira e veja, nas Gerais, essas coisas...
xiii
AGRADECIMENTOS
À minha mãe, Dedete, que sonhou comigo este momento. Ao meu pai, Getúlio, pelo
exemplo de persistência. A minha irmã, Joelma, por mostrar que tudo se ajeita, mesmo nos
momentos incertos.
Ao Prof. Dr. Paulo de Tarso Amorim Castro pela paciência, dedicação e confiança no
meu trabalho durante o percurso do mestrado.
À Escola de Minas, Departamento de Geologia, Programa de Pós-Graduação em
Evolução Crustal e Recursos Naturais pelas condições de trabalho e estrutura.
Aos amigos da pós, Suzana F. e Fabrício A. por dividirem comigo momentos decisivos
da realização deste trabalho. Aos amigos de graduação, que nunca se fizeram distantes: Ana
Virginia L., Daniara B., Cahio G., Edgar A., Lucas G., Yanne Q. Aos amigos de Itapecerica,
essências nas horas distração, de maneira especial, Danilo M. e Mariana T. Aos amigos Arthur
L., responsável por conselhos valiosos nestes anos e Fabiano V., por me ajudar perceber o
mundo da melhor forma possível.
xv
SUMÁRIO
AGRADECIMENTOS ... xiii
LISTA DE ILUSTRAÇÕES ... xvii
LISTA DE TABELAS ... xix
RESUMO ... xxi
ABSTRACT ... xxiii
CAPÍTULO 1 – INTRODUÇÃO ... 1
1.1 CONSIDERAÇÕES GERAIS ... 1
1.2 OBJETIVOS ... 3
1.2.1 OBJETIVOS ESPECÍFICOS: ... 3
CAPÍTULO 2 – CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO ... 5
2.1 LOCALIZAÇÃO E VIAS DE ACESSO ... 5
2.2 GEOLOGIA REGIONAL ... 6
2.2.1 Supergrupo Rio das Velhas ... 9
2.2.2 Supergrupo Minas ... 10
2.3 GEOMORFOLOGIA ... 11
2.3.1 Geomorfologia Local ... 12
2.4 PEDOLOGIA ... 13
2.5 CLIMA ... 13
2.6 HIDROGRAFIA ... 14
CAPÍTULO 3 – REFERENCIAL TEÓRICO ... 15
3.1 TEORIA GERAL DOS SISTEMAS E OS GEOSSISTEMAS ... 15
3.2 GEODIVERSIDADE ... 17
3.2.1 Geodiversidade como objeto de estudo ... 18
3.3 TECNÓGENO E A GEOMORFOLOGIA ANTROPOGÊNICA ... 19
3.4 MINERAÇÕES DE OURO ... 22
3.5 PATRIMÔNIO GEOLÓGICO, MINEIRO E GEOCONSERVAÇÃO ... 24
CAPÍTULO 4 – MATERIAIS E MÉTODOS ... 27
4.1 MATERIAIS ... 27
4.2 MÉTODOS ... 28
4.2.1 Tratamento da base cartográfica ... 33
4.2.1 Cálculo do Índice de Geodiversidade ... 35
xvi
5.1 ESCALA DE TRABALHO E VARIÁVEIS ... 37
5.2 COMPARTIMENTAÇÃO DO ANTICLINAL DE MARIANA E CÁLCULO DO ÍNDICE DE RIQUEZA GEODIVERSIDADE POR COMPARTIMENTOS ... 46
5.4 GEODIVERSIDADE MÚLTIPLA SIMPLES E PONDERADA DO ANTICLINAL DE MARIANA ... 50
5.5 CÁLCULO DO ÍNDICE DE GEODIVERSIDADE UTILIZANDO IMAGENS RASTER ... 54
CAPÍTULO 6 – LOCAIS DE INTERESSE GEOLÓGICO NO ANTICLINAL DE MARIANA ... 63
6.1 LIG ANTÔNIO PEREIRA ... 64
6.2 LIG MORRO DE SANTANA ... 67
6.3 LIG MORRO SANTO ANTÔNIO ... 69
6.4 LIG PEDREIRAS DE QUARTZITO ... 71
6.5 LIG MORRO DA QUEIMADA ... 74
6.6 LIG SERRA DA BRÍGIDA ... 76
CAPÍTULO 7 – CONSIDERAÇÕES FINAIS ... 79
xvii
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1.1- Esboço Geológico da Região do Anticlinal de Mariana... 1
Figura 2.1 - Localização da área de estudo, entre os municípios de Ouro Preto e Mariana ... 5
Figura 2.2 - Vias de acesso à área de estudo. ... 6
Figura 2.3 - Coluna estratigráfica do Quadrilátero Ferrífero ... 7
Figura 2.4 - Mapa geológico simplificado do Quadrilátero Ferrífero, mostrando a área de estudo. ... 8
Figura 2.5 – Mapa geológico estrutural da área de estudo. ... 9
Figura 2.6 – Mapa de drenagens do Anticlinal de Mariana. ... 14
Figura 4.1 - Fluxograma metodológico do trabalho. ... 29
Figura 4.2 - Ficha de identificação, caracterização e descrição dos LIGs. ... 36
Figura 5.1 - Mapa da variável Litologia do Anticlinal de Mariana... ... 38
Figura 5.2 - Mapa da variável Formações Geológicas do Anticlinal de Mariana. ... 38
Figura 5.3 – Mapa da variável Idades Geológicas do Anticlinal de Mariana. ... 39
Figura 5.4 - Mapa da variável Densidade de Lineamentos do Anticlinal de Mariana ... 39
Figura 5.5 – Mapa da variável Declividade do Anticlinal de Mariana. ... 40
Figura 5.6 – Mapa da variável Orientação das Vertentes do Anticlinal de Mariana. ... 41
Figura 5.7– Mapa da variável Rugosidade do Anticlinal de Mariana. ... 41
Figura 5.8 - Mapa da variável Densidade de Drenagens do Anticlinal de Mariana. ... 42
Figura 5.9 - Mapa da variável Unidades Geomorfológicas do Anticlinal de Mariana. ... 43
Figura 5.10 - Mapa da variável Formas Antrópicas do Anticlinal de Mariana ... 44
Figura 5.11 – Mapa da variável Ocorrências Minerais do Anticlinal de Mariana. ... 45
Figura 5.12 – A) Mapa de elevação do terreno. (B) Perfil longitudinal A-B. (C) Perfil longitudinal C-D. (D) Perfil longitudinal E-F (Serra de Ouro Preto e Serra de Antônio Pereira) ... 45
Figura 5.13– Mapa de compartimentação do Anticlinal de Mariana. ... 46
Figura 5.14 - Mapa do Índice de Geodiversidade por Compartimento do Anticlinal de Mariana.49 Figura 5.15 - Geodiversidade Múltipla Simples do Anticlinal de Mariana. ... 52
Figura 5.16 - Geodiversidade Múltipla Ponderada do Anticlinal de Mariana ... 53
Figura 5.17 – Mapa do Índice de Geodiversidade Geologia-Geomorfologia. ... 55
Figura 5.18 - Mapa do Índice de Geodiversidade . ... 56
Figura 5.19– Flancos do Anticlinal de Mariana: (A) Flanco Sul. (B) Flanco Nordeste... 57
xviii
xix
LISTA DE TABELAS
Tabela 4.1 –Geologia e suas variáveis ... 30
Tabela 4.2 –Hidrografia e suas variáveis ... 31
Tabela 4.3 – Geomorfologia e suas variáveis. ... 32
Tabela 4.4 – Mineração e sua variável ... 33
Tabela 5.1 –Elementos de geodiversidade e quantificação destes elementos ... 48
Tabela 5.2 –Índice de geodiversidade e quantificação destes elementos. ... 48
Tabela 5.3 – Variáveis x Número de Elementos. ... 51
xxi
RESUMO
A região das minas de ouro no Anticlinal de Mariana, sudeste do Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais, foi intensamente modificada pela ação antrópica, por meio da mineração de elementos como ouro, quartzito, bauxita e topázio imperial. Ao longo dos flancos do Anticlinal de Mariana e de sua zona de charneira (Serra de Ouro Preto, Serra de Antônio Pereira e Passagem de Mariana) as características geomorfológicas foram alteradas, gerando formas antropogênicas, uma vez que estes trabalhos realizados pelo homem deflagraram intensos processos erosivos e de movimentação de massa. Tendo em vista tais aspectos, foi realizado este estudo, levando-se em consideração as características geológicas da região para determinação da geodiversidade, a partir de três diferentes metodologias com base em análises de imagens de satélite, bases cartográficas e trabalhos de campo: Índice de Riqueza de Geodiversidade, Geodiversidade Múltipla Simples e Ponderada, e Índice de Geodiversidade por imagens tipo raster. A área foi compartimentada de acordo com suas características geológico-estruturais para facilitar as interpretações dos índices de geodiversidade e foram consideradas no cálculo dos índices as variáveis geologia, geomorfologia, hidrografia e mineração. A quantificação da geodiversidade serviu de guia para determinação de seis locais de interesse geológico (LIGs), todos associados a mineração: Antônio Pereira, Morro Santana, Morro Santo Antônio, Pedreiras de Quartzito, Morro da Queimada e Serra da Brígida. Todos os LIGs são de fácil acesso, em zona urbana, e devem ser áreas prioritárias para a geoconservação.
xxiii
ABSTRACT
The gold mining region at the Mariana Anticline is located southeast of the Iron Quadrangle, in Minas Gerais. This area was intensely modified by anthropic activity, through the mining of elements such as gold, quartzite, bauxite and imperial topaz. Throughout the flanks of the Anticlinal de Mariana and its hinge zone (Serra de Ouro Preto, Serra de Antônio Pereira e Passagem de Mariana) the characteristics geomorphology was transformed, giving rise to anthropogenic forms, since the aforementioned man-made modifications triggered intense erosive and mass movements processes. This study was developed taking into account the geological features of the area, in order to determine geodiversity from three different methodologies base with satellite images analysis, cartographic bases and field work: Geodiversity Richness Index, Multiple Simple and Weighted Geodiversity Index, and Geodiversity Index through raster-type images. The area was compartmentalized according to is geological and structural features in order to simplify the interpretation of the Geodiversity Indexes. The variables geology, geomorphology, hydrography, and mining were considered in the calculation of the indexes. The quantification of the geodiversity was used as a guide to determining six sites of geological interest (SGIs), all associated with mining: Antônio Pereira, Morro Santana, Quartzite Quarries, Morro da Queimada e Serra da Brígida. All SGIs are easy to access, in urban areas, and should be prioritized for geoconservation.
CAPÍTULO 1
INTRODUÇÃO
1.1
CONSIDERAÇÕES GERAIS
O Quadrilátero Ferrífero, sul do Cráton São Francisco, foi a região brasileira que mais produziu ouro no século XVIII, principalmente na área delimitada pelas localidades de Ouro Preto, Mariana, Congonhas do Campo, Nova Lima, Raposos, Sabará, Caeté, Santa Bárbara e Ponte Nova (Ladeira 1988). Os depósitos de ouro da região foram estudados em diversos trabalhos, como os de Henwood (1871), Eschwege (1833) e Guimarães (1931). A cartografia geológica integrada foi realizada pelo acordo entre o Departamento Nacional de Produção Mineral (DNPM) e o USGS (Serviço Geológico dos Estados Unidos). Uma síntese dos resultados está compilada em Dorr II (1969). Estudo mais recente e de ampla utilização é, dentre outros, o trabalho de Alkmim & Marshak (1998) que trata do Quadrilátero Ferrífero mostra do ponto de vista geotectônico.
Segundo Alkmim & Marshak (1998), o Quadrilátero Ferrífero apresenta, litoestratigraficamente, os seguintes conjuntos rochosos: os complexos metamórficos que formam embasamento cristalino arqueano (Belo Horizonte, Caeté, Bomfim, Santa Bárbara e Bação); o Supergrupo Rio das Velhas; o Supergrupo Minas; as intrusivas no Supergrupo Minas e o Grupo Itacolomi. No modelado atual da região, destaca-se o Anticlinal de Mariana, indicado na figura 1.1, formado por rochas arqueanas do Supergrupo Rio das Velhas e proterozoicas do Supergrupo Minas, que se encontram justapostas (Ladeira 1984 apud Ladeira 1988).
2
No final do século XVII, houve a descoberta de grandes depósitos de ouro aluvionar e, em 1771, a cidade de Vila Rica (atual Ouro Preto) foi fundada e desenvolveu-se em função deste bem metálico. O ápice da corrida do ouro ocorreu durante a primeira metade do século XVIII com intensas atividades mineradoras subterrâneas e a céu aberto, em vales e encostas, principalmente na Serra de Ouro Preto e Serra de Antônio Pereira (Ouro Preto) expressões geomorfológicas dos flancos sul e nordeste, respectivamente; e em Passagem de Mariana e Morro Santana (Mariana), zona de charneira do Anticlinal de Mariana.
Ao longo dos flancos do Anticlinal de Mariana foram realizadas as lavras do ouro através de grandes desmontes, escavações, transporte e deposição de material removido, abertura de poços, galerias e canais, além de desmatamento generalizado e ocupação urbana desorganizada. Estas intervenções no meio físico são caracterizadas na literatura como Geomorfologia Antropogênica, uma vez que estes trabalhos realizados pelo homem deflagraram intensos processos erosivos e de movimentação de massa, alterando a morfologia natural do meio.
Conforme Szabó et al. (2010) aborda, Geomorfologia Antropogênica é o estudo do papel dos seres humanos na criação e/ou modificação de acidentes geográficos e a sua capacidade de alterar processos geomorfológicos como intemperismo, erosão, transporte e deposição. A partir da demanda da população, seja por necessidades espaciais ou materiais, novos territórios e recursos são explorados, novas tecnologias são adotadas e o impacto dos seres humanos no meio natural se torna cada vez maior, modificando, ou mesmogerando estes acidentes geográficos. As modificações do meio podem ocorrer de forma direta, como na exploração de bens minerais, ou de forma indireta, como em ações que o homem altera características do meio e este passa a sofrer por processos geológicos dos quais não sofria antes.
O Anticlinal de Mariana está localizado no domínio sudeste do Quadrilátero Ferrífero, região que apresenta características, principalmente pela diversidade geológica e pelo rico acervo mineiro e cultural, que sustentam proposições para se tornar um Geoparque (Ruchkys (2007), Ciminelli et al.
(2010) eRuchkys et al. (2012)).
Contribuições às Ciências da Terra – Série M, vol.75, nº 342, 88p. 2016
3
1.2
OBJETIVOS
O objetivo precípuo desta pesquisa é determinar o índice de geodiversidade na região das minas de ouro no Anticlinal de Mariana, usando como classes a geologia; a geomorfologia, esta integrada com elementos de feições antropogênicas geradas pela mineração; hidrografia e ocorrências minerais da região.
1.2.1
Objetivos específicos:
Levantar, descrever e analisar as feições de Geomorfologia Antropogênica no Anticlinal de Mariana;
Desenvolver um banco de dados a partir de modelagem matemática, no intuito de criar um índice de geodiversidade, tendo por base as classes geologia, geomorfologia, hidrografia e ocorrências minerais;
Comparar metodologias para determinação da geodiversidade em escala local; Identificar e caracterizar Locais de Interesse Geológico (LIGs);
Determinar os geossítios mais significativos da região e passíveis de serem incluídos no Geoparque Quadrilátero Ferrífero.
CAPÍTULO 2
CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO
2.1
LOCALIZAÇÃO E VIAS DE ACESSO
O Anticlinal de Mariana está localizado na porção sudeste no Quadrilátero Ferrífero, região central do estado de Minas Gerais, entre os municípios de Ouro Preto e Mariana, como mostrado na figura 2.1.
Figura 2.1 - Localização da área de estudo no Quadrilátero Ferrífero, entre os municípios de Ouro Preto e Mariana.
O município de Ouro Preto possui uma população de aproximadamente 73.700 habitantes, em uma área de 1245km2. Encontra-se entre os paralelos 20°23’08’’S e 20°23’28’’S e os meridianos
43º30’13”W e 43º30’20”W, sendoque sua altitude média é de 1150m, com o ponto mais alto o Pico do Itacolomi, a 1772m acima do nível do mar. (IBGE 2014)
6
O acesso se dá, partindo do Belo Horizonte, pela BR040 até a Rodovia dos Inconfidentes (BR356), seguindo até Ouro Preto. O trajeto entre Ouro Preto e Mariana pode ser feito através da MG129 ou pela BR356, figura 2.2.
Figura 2.2 - Vias de acesso à área de estudo. As principais vias são a BR040, BR356 e MG129. Fonte: Google Maps (2015)
2.2
GEOLOGIA REGIONAL
O Quadrilátero Ferrífero (QF) é a região montanhosa localizada na extremidade sul do Cráton São Francisco, na região central do Estado de Minas Gerais, abrangendo uma área de aproximadamente 7.200km2. Segundo Dorr (1969), Gonzaga de Campos denominou assim a região em função dos depósitos de minério de ferro que estão entre as cidades de Itabira, a nordeste, Mariana, a sudeste, Congonhas, a sudoeste e Itaúna, a Noroeste. Além disso, a região compreende outras cidades como Belo Horizonte e aquelas em que existem atividades de mineração como Nova Lima, Santa Bárbara, Itabirito e Ouro Preto.
Contribuições às Ciências da Terra – Série M, vol.75, nº 342, 88p. 2016
7
8
O Anticlinal de Mariana é uma estrutura regional que encontra-se na porção sudeste do QF, estando a Serra de Ouro Preto no flanco sul do anticlinal, a serra de Antônio Pereira no flanco nordeste e Passagem de Mariana na zona de charneira deste Anticlinal (figura 2.4).
Figura 2.4 - Mapa geológico simplificado do Quadrilátero Ferrífero, mostrando a área de estudo. (Extraído de Lagoeiro (2000), adaptado de Dorr (1969)).
Contribuições às Ciências da Terra – Série M, vol.75, nº 342, 88p. 2016
9
Figura 2.5 - Mapa geológico-estrutural em que estão definidas as estruturas regionais presentes na área de estudo.
2.2.1
Supergrupo Rio das Velhas
Segundo Nalini Jr. (1993), no Anticlinal de Mariana o SGRV está representado, principalmente pela unidade Grupo Nova Lima, com rochas metavulcânicas e metassedimentares clásticas, cujos afloramentos são mais comuns no interior da estrutura do antiforme. Este supergrupo constitui uma sequência típica dos terrenos greenstone belts arqueanos.
As principais litologias identificadas no SGRV são xisto verde metassedimentar e metavulcânico e filito com intercalações de quartzito, grauvaca, dolomito, talco xisto e formação ferrífera (CPRM 1993). Em grande parte dos afloramentos, as rochas encontram-se alteradas originando um solo vermelho-arroxeado.
10
2.2.2
Supergrupo Minas
Grupo Caraça
O Grupo Caraça ocorre na região bordejando a estrutura antiforme e na região interna desta, e é constituído pelas formações Moeda e Batatal.
A Formação Moeda é a unidade de base e possui uma sequência de quartzitos, sericita-quartzitos e cianita-quartzitos, quartzitos brancos acizentados e amarelados de granulometria média a fina, além de quarztos xistos, quartzitos ferruginosos e níveis granulares (Nalini Jr. 1993).
Cavalvanti (1999) observou que esta unidade forma, em uma escarpa continua, uma homoclinal na cidade de Ouro Preto, com espessura aproximada de 40m. O contato com a unidade superior, Formação Batatal, é tectônico.
A Formação Batatal é constituída predominantemente de filitos cinza escuro e prateado, comumente intercalados por lentes quartzíticas finas. O contato desta unidade com a Formação Cauê é tectônico, ocorrendo grande quantidade de veios de quartzo mineralizado em ouro em toda a extensão do contato, que ocorre ao longo de todo o Anticlinal de Mariana, desde o flanco sul (Serra de Ouro Preto) até o flanco nordeste (Serra de Antônio Pereira), passando pela zona de charneira da estrutura. Estes veios foram intensamente explorados, ocorrendo inúmeras entradas de galeria (Nalini Jr. 1993).
Grupo Itabira
Este grupo é composto pelas formações Gandarela e Cauê e bordejam o antiforme.
A Formação Cauê é constituída litologicamente pelos itabiritos dolomíticos e anfibolíticos com algumas lentes de filito e margas, e horizontes manganesíferos (CPRM 1993). O intemperismo alterou de forma variável os itabiritos sendo que em algumas porções, é possível observar uma formação de crosta ferruginosa, a canga, como ocorre na região do Morro Santana e na Serra da Brígida. Como esta crosta ferruginosa dificulta o ataque erosivo e o consequente arrastamento do relevo, ficam estas áreas definidas como as regiões de crista de grande parte das serras da área estudada. (Nalini Jr. 1993)
O contato entre a Formação Cauê e a Formação Gandarela é gradacional, quanto mais próximo do contato, a proporção de minerais de ferro diminui e a dos minerais carbonáticos aumenta.
Contribuições às Ciências da Terra – Série M, vol.75, nº 342, 88p. 2016
11
Grupo Piracicaba
Segundo Nalini Jr (1993), o Grupo Piracicaba ocorre nas bordas da estrutura antiforme e se estende pela zona de charneira desta. É composto por quatro formações:
Formação Cercadinho, unidade base do grupo composta por quartzito ferruginoso, filito ferruginoso, filito, quartzito e pequenas intercalações de dolomito;
Formação Fecho do Funil, identificada pelos filitos, filitos dolomíticos e clorita xistos;
Formação Taboões, com quartzitos de granulometria muito fina e interestratificado com a formação Barreiro;
Formação Barreiros, caracteriza por filito preto grafitoso, intercalado com xisto avermelhado e decomposto. (Oliveira 2010)
Grupo Sabará
Esta unidade foi elevada à condição de grupo por Renger et al. (1994) e é composto por uma sequência metavulcanossedimentar com mica xisto e clorita xisto intercalados com metagrauvaca, quartzito, quartzito feldspático, quartzito ferruginoso, formação ferrífera e metaconglomerados. (CPRM 1993).
2.3
GEOMORFOLOGIA
Dentre os estudos que descreveram a geomorfologia do Quadrilátero Ferrífero (QF), destacam-se Barbosa & Rodrigues (1967), Dorr (1969), Cristofoletti & Tavares (1976), Varajão (1991), Saadi et al. (1992) e CPRM (1993).
A geomorfologia regional pode ser definida por duas unidades geomorfológicas diferentes: o Quadrilátero Ferrífero e os Planaltos Dissecados. O relevo típico do Quadrilátero Ferrífero se dá entre as serras do Caraça, do Curral, da Moeda, de Ouro Preto e a do Itacolomi, enquanto as feições típicas dos Planaltos Dissecados (
RADAMBRASIL 1983)
, na região nordeste da área de estudo e leste do estado de Minas Gerais, registram bruscas variações no relevo através da queda acentuada das altitudes.Na unidade do QF, as altitudes médias variam de 1400 a 1600m, sendo a morfologia marcada pelo controle estrutural e litológico, onde são descritos relevos que apresentam sinformes suspensos e antiformes esvaziados, além de cristas estruturais do tipo hog back (CPRM 1993). De acordo com Barbosa (1985), vários ciclos foram responsáveis pelo metamorfismo das rochas que sofreram complexa deformação polifásica, gerando esses tipos de relevo.
12
morfogenética do Quadrilátero Ferrífero está, então, condicionada ao controle litológico, que provoca erosão diferencial geradora de pequenas superfícies.
2.3.1
Geomorfologia Local
Oliveira (2010) descreve que ao norte da zona urbana da sede do município de Ouro Preto está a Serra de Ouro Preto, cuja altitude chega a 1500m e que possui um desnível em relação as partes baixas da cidade de aproximadamente 400m. A cidade se situa numa faixa topograficamente deprimida, coincidente sobre a Formação Cercadinho.
Segundo Sobreira (1991), tendo como base as características geológico-técnicas e de ocupação, pode-se dividir a área urbana de Ouro Preto em cinco domínios morfológicos: Serra de Ouro Preto, Morro do Alto da Cruz e Morro do Cruzeiro, Vale da Vila São José, Jardim Alvorada e o Vale do Núcleo Histórico. Posteriormente, Oliveira (2010) elaborou 13 perfis topográficos para caracterizar a geomorfologia urbana em virtude da irregularidade topográfica da sede do município de Ouro Preto, e, assim, pode definir as seis unidades morfológicas presentes na paisagem urbana:
Unidade 1: Escarpas abruptas dissecadas com grande número de canais; Unidade 2: Vale grande e aberto com encostas côncavas e pouca densidade de canais;
Unidade 3: Colinas com topos aplainados e baixo número de canais;
Unidade 4: Colinas com topos ondulados, vertentes convexas dissecadas e alta densidade de canais;
Unidade 5: Morro com topos arredondados, vertentes convexas e alta densidade de canais;
Unidade 6: Morro com topos angulosos, vertentes côncavas e alta densidade de canais.
Souza (2004) admite a existência de seis unidades geomorfológicas para o município de Mariana, estando presentes na área de estudo as seguintes unidades:
Relevo de Serra: porções do território com altitudes superiores a 800m e declividades acentuadas;
Relevo Escarpado: elevações alongadas com vertentes íngremes e topos em crista;
Contribuições às Ciências da Terra – Série M, vol.75, nº 342, 88p. 2016
13
Relevo Suave-Ondulado: baixa declividade reflete as elevações típicas do Planalto Dissecado, formando mares de morros, com vertentes mais suaves que as unidades anteriores;
Relevo de Planície Aluvial: zonas de aporte de materiais provenientes dos relevos maiores, representadas pelos fundos dos vales mais abertos.
2.4 PEDOLOGIA
O núcleo do Anticlinal de Mariana, onde aflora o SGRV, é uma área de forte dissecamento promovido pelo Rio das Velhas e seus afluentes e representa um padrão de paisagem significativo dentro do Quadrilátero Ferrífero. Encontra-se nessa região Cambissolos Háplicos, de fertilidade natural invariavelmente baixa, com pedregosidade superficial em alguns trechos mais íngremes horizonte B pouco espesso, caracterizando Neossolos Litólicos. Nos flancos do anticlinal, nas serras que o define, aparecem os Latossolos e Cambissolos latossólicos de caráter perférrico. (Filho et al. 2010).
O SGM aflora nos flancos do Anticlinal de Mariana e, segundo Tavares (2006), as coberturas superficiais de crosta laterítica (cangas), cujo material de origem é o itabirito e apresentam cor vermelho-escura muito intensa devido a concentração de ferro, ocorrem nos topos e nas vertentes desses morros e são produtos de alteração supergênica em climas tropicais. Estas crostas inibem a pedogênese e o amadurecimento do solo. Também ocorrem solos pouco espessos de cor clara, onde afloram os quartzitos da Formação Moeda.
Conforme Filho et al. (2010), no Quadrilátero Ferrífero predomina-se solos pouco evoluídos, com forte influência do material de origem em suas características, sendo possível afirmar que os processos erosivos têm uma influência maior na formação dos solos. Os solos, então, estão condicionados pelo relevo, em geral acidentado, pela forte resistência ao intemperismo das litologias regionais e pelo baixo recobrimento vegetal.
2.5
CLIMA
O clima em que a região está inserida, de acordo com a classificação climática de Koppen, está definido nos tipos Cwa e Cwb. Estes tipos são definidos pela elevada pluviosidade com maior concentração entre os meses de outubro a março (IGA 1995).
14
As caracteristicas básicas, segundo Carvalho (1982), são de um clima tropical de montanha, em que a baixa latitude é compensada pela altitude e conformação orografica regional.
2.6
HIDROGRAFIA
A serra de Ouro Preto, flaco sul do Anticlinal de Mariana é o divisor das bacias hidrográficas do Rio Doce e Rio das Velhas. A figura 2.6 mostra as drenagens da área de estudo, onde estão as cabeceiras da bacia do Rio Doce, cujas nascentes se encontram na Serra de Ouro Preto. Precisamente, a nascente do Rio Doce se dá na bacia do Ribeirão do Carmo, que dentro da cidade de Ouro Preto recebe o nome de Ribeirão do Funil, e possui um padrão de drenagem predominantemente dendrítico que, ao confluir com o rio Piranga forma o rio Doce, que possui uma extensão de 134 km e uma área de 2279km² equivale a aproximadamente 3% da bacia do Rio Doce (Tavares 2006).
CAPÍTULO 3
REFERENCIAL TEÓRICO
3.1
TEORIA GERAL DOS SISTEMAS E OS GEOSSISTEMAS
A abordagem sistêmica do meio natural teve seu início no século XIX pelo naturalismo alemão que partia da observação dos fatos e os relacionava, como o relevo com a litologia, os solos, a hidrologia, o clima e a vegetação. Segundo Suertegaray & Nunes (2001), Humboldt, na introdução de Cosmos
(1845/62), distinguia duas disciplinas que tratavam da natureza, sendo “a Física, que estudava os
processos físicos e a Geografia Física, que estudava a interconexão dinâmica dos elementos da natureza
através de uma visão integrada concebida a partir do conceito de paisagem.”
Em 1975, Bertalanffy propôs a Teoria Geral dos Sistemas (TGS) que apresenta um modelo analítico capaz de uniformizar, de maneira lógica, os processos de conhecimento, nos mais diversos ramos da ciência. Essa teoria, amplamente adotada e difundida, reflete um status paradigmático no meio científico e, assim, indica problemas e soluções em formas de modelo para à comunidade científica de modo geral. (Kuhn 1998)
“É necessário estudar não somente partes e processos isoladamente, mas também resolver os decisivos problemas encontrados na organização e na ordem que os unifica, resultante da interação dinâmica das partes, tornando o comportamento das partes diferentes quando estudado isoladamente e quando tratado no todo” (Bertalanffy 1975).
Segundo Christofoletti (1979; 1995), os conceitos da TGS já vinham sendo aplicados nos estudos geomorfológicos na década de 1950, embora está ainda não tivesse sido proposta, por Arthur N. Strahler, ganhando aplicação em estudos de cunho ambiental, nas décadas seguintes. Christofoletti classifica ainda os sistemas nas seguintes categorias: isolados, não isolados, morfológicos, sequência e processos e respostas. Seguindo este conceito, foi definido para este trabalho o sistema em sequência e o de processos e respostas, pois abrange o relacionamento entre sistemas naturais e antrópicos.
Bertalanffy (1975) coloca que a TGS, em última análise, é capaz de identificar as propriedades, os princípios e as leis características dos sistemas em geral, sem levar em conta a sua tipologia, a ordem, a natureza de seus elementos componentes e as relações ou forças entre eles, mesmo ressaltando que, por definição, sistema é um conjunto de elementos em interação de natureza organizada.
16
o sistema são capazes de defini-lo. Porém, esses elementos devem possuir a capacidade de funcionar como um todo integrado. Assim, para a compreensão total desse todo, é necessário o entendimento das suas partes e como elas se interrelacionam.
Para Christofoletti (1980), enumerar e classificar os elementos de um sistema, as suas ações e relações é a grande dificuldade nos estudos que adotam a TGS. Sendo assim, o autor sugere que é necessária uma investigação da base estrutural do sistema que é formada pelos elementos e suas relações, seguindo a organização dos seus componentes.
Sistemas abertos são aqueles que possuem a capacidade de troca de matéria e energia com os sistemas vizinhos ou espaço circundante, podendo ter um balanço positivo ou negativo, conforme definido por Christofoletti (1980; 1999), que também afirma que estes sistemas são, na maioria das vezes, identificados e exemplificados por meio de vertentes, indústrias, cidades e bacias hidrográficas.
Em busca da visão do todo sistêmico é importante entender a morfologia da paisagem e suas subdivisões, bem como as suas conexões, a estrutura funcional, a dinâmica dos fenômenos entre outros fatores, para se determinar as conexões entre os componentes da natureza a serem estudados. (Sotchava 1977)
O precursor do termo geossistema foi Sotchava (1978). A análise geossistêmica está relacionada aos sistemas territoriais naturais que se diferenciam no contexto geográfico, formados de elementos naturais que estabelecem uma condição e/ou uma relação no tempo e no espaço, como parte de um todo e é influenciado por fatores sociais e econômicos. Na visão de Sotchava, relatado por Dias & Santos (2007):
“
O geossistema é o resultado da combinação de fatores geológicos, climáticos, geomorfológicos, hidrológicos e pedológicos associados a certo(s) tipo(s) de exploração biológica. Tal associação expressa a relação entre o potencial ecológico e a exploração biológica e o modo como esses variam no espaço e no tempo, conferindo uma dinâmica ao geossistema. Por sua dinâmica interna, o geossistema não apresenta necessariamente homogeneidade evidente. Na maior parte do tempo, ele é formado de paisagens diferentes, que representam os diversos estágios de sua evolução.” (Dias & Santos 2007)Contribuições às Ciências da Terra – Série M, vol.75, nº 342, 88p. 2016
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Entretanto, Bertrand & Bertrand (2007) resgatam o conceito de geossistema proposto por Sotchava (1977), acrescentando a dimensão da ação antrópica, sendo assim uma categoria espacial de componentes relativamente uniformes e homogêneos.
Os geossistemas são tratados neste trabalho como unidades naturais integrais que se distinguem em suas transformações por meio do resultado das ações naturais e antrópicas, tais como o relevo e as minerações ao longo do tempo na área estudada.
3.2
GEODIVERSIDADE
O termo geodiversidade apareceu pela primeira vez no final do século XX e, desde então, vários significados foram atribuídos ao conceito do termo e, segundo Brilha (2005), é um termo de aplicação recente. Segundo Gray (2004), o termo surgiu durante Conferência de Malvern, no Reino Unido quando geólogos e geomorfólogos tratavam sobre conservação geológica e paisagística.
Dentre os conceitos de geodiversidade, enquanto Alexandrowicz & Kozlowski (1999) propõem que a geodiversidade deve ser analisada apenas na superfície terrestre, desconsiderando os elementos subterrâneos, como cavernas e aquíferos subterrâneos; para Johansson (2000), a geodiversidade é tratada de forma que compreende tanto os elementos geológicos e suas variações de formações geomorfológicas quando os processos que os geraram.
Stanley (2001) agregou um aspecto social e cultural à geodiversidade definindo-a como a
“variação dos ambientes geológicos, fenômenos e processos que constituem essas paisagens, rochas,
minerais, fósseis e solos, os quais sustentam a vida na Terra”, relacionando as pessoas e a cultura com a paisagem. Seguindo esta linha, Gray (2004) define a geodiversidade como “diversidade natural da
geologia (rochas, minerais, fosseis), da geomorfologia (formas da terra, processos) e das feições do solo.
Isto inclui seus conjuntos, relações, propriedades, entendimentos e sistemas.”
Segundo Martínez et al. (2008), geodiversidade é a diversidade do meio natural, em número, frequência e distribuição dos elementos bem como dos processos geológicos, sendo, portanto, estes elementos passiveis de tratamento matemático.
Os autores Dixon et al. (1997) e Eberhard (1997) conceituam a geodiversidade como a diversidade de elementos geológicos, geomorfológicos e pedológicos que contam a história da Terra, propondo a inclusão dos processos biológicos ou ambientais, antigos ou ainda vigentes. No seu trabalho, Pereira (2010) define geodiversidade como:
18
A linha de pesquisa seguida neste trabalho vai de encontro com a definição de geodiversidade proposta por Serrano e Ruiz-Flaño (2007), cujo termo se refere à variabilidade da natureza abiótica, contendo os elementos de natureza litológica, tectônica, geomorfológica, pedológica, hidrológica, topográfica e os processos físicos da superfície da Terra, mares, oceanos, em conformidade aos processos naturais endógenos e exógenos e, ainda, antrópicos que englobam a diversidade de partículas, elementos e lugares.
3.2.1
Geodiversidade como objeto de estudo
Os trabalhos que têm como objetivo estimar e produzir modelos de geodiversidade, de modo a integrar a paisagem com os processos formadores desta, são raros. Os principais trabalhos partem do processo de compartimentação geomorfológica, realizado a partir das estruturas, formas, processos e clima, que são uma primeira maneira de se chegar a geodiversidade de uma área (Manosso 2012).
Este método de compartimentar áreas segundo a geomorfologia foi utilizado no estudo de Serrano & Ruiz-Flaño (2007), na Espanha, a fim de calcularem índices de geodiversidade a partir das unidades geomorfológicas, base para a avaliação da geodiversidade. É necessário então, interpretar a área de forma integrada, pois a geodiversidade e a fisionomia da paisagem são resultantes das mudanças geomorfológicas vigentes e pretéritas.
Segundo Serrano & Ruiz-Flaño (2007), a geomorfologia é a ciência capaz de integrar as estruturas geológicas, a litologia, o clima, os solos e a vegetação. Para quantificar a geodiversidade de uma área, desenvolveram um método que se baseia em modelos de riqueza, densidade e distribuição de índices de diversidade. Neste método, o cálculo é realizado de acordo com as feições geomorfológicas, para as quais foram designados valores de geodiversidade, em que foi determinada uma relação entre a variedade dos elementos físicos com a rugosidade da superfície da área de estudo. Assim, o algoritmo da fórmula 2.1 foi desenvolvido para expressar a quantificação da geodiversidade na forma de índice:
𝐺 =𝑁 ×𝑅ln 𝑆 Equação 2.1
Onde: G é índice de geodiversidade;
N é o número de elementos físicos da unidade;
R é a rugosidade;
S é a superfície real.
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intuito de determinar valores estatísticos para se obter uma relação entre a variabilidade dos processos geomorfológicos com a geodiversidade total.
Pellitero (2012) adaptou as metodologias propostas por Serrano & Ruiz-Flaño (2007) e Hjort & Luoto (2010) para realizar o cálculo do índice de geodiversidade no parque “Macizo de Fuentes
Carrionas”, na Espanha. Determinou grids regulares e, conforme Hjort & Luoto (2010), considerou que
a utilização do coeficiente R não seria necessária. Como resultado, obteve o mapeamento da geodiversidade que serviu de base para determinação de áreas prioritárias para a conservação.
Manosso (2012) identificou unidades de paisagem na Serra do Cadeado, Paraná, caracterizando a variação vertical e horizontal da estrutura geoecológica, para servir de base na determinação do índice de riqueza e a frequência relativa da geodiversidade de cada unidade. O autor chegou à conclusão de que a geodiversidade reflete de maneira direta as potencialidades para o geoturismo na região estudada, configurando-se eficaz para medidas de valorização e conservação do patrimônio natural e científico, gestão do território e aproveitamento econômico da paisagem local.
Pereira (2014) fez uma avaliação quantitativa da geodiversidade para a Área de Proteção Ambiental Sul – APA Sul de Belo Horizonte, Minas Gerais, a partir da adaptação da metodologia de Pellitero (2012), determinando a riqueza da área em termos de diversidade abiótica. Com os resultados, foram selecionados e inventariados Locais de Interesse Geológico (LIGs) nas regiões classificadas como de mais alta geodiversidade, indicando as áreas prioritárias para preservação e geoconservação.
Segundo Pereira et al. (2012), o uso das metodologias para avaliação quantitativa e distribuição espacial da geodiversidade é muito recente e se baseiam, principalmente, sobreposição cartográfica em Sistema de Informação Geográfica (SIG) de elementos do meio físico, resultando em um mapa de geodiversidade. As aplicações deste mapa passam pelo planejamento territorial, a conservação da natureza e a gestão dos recursos naturais.
De acordo com Pereira (2014), utilizar de índices e do uso da estatística para comparar diversos ambientes acaba por provocar as mais diversas discussões entre os pesquisadores. Entretanto, aplicar esse tipo de metodologia pode trazer muitos ganhos tanto para a comunidade científica como para a comunidade civil, uma vez que promove a identificação e mensura as áreas prioritárias para a conservação.
3.3
TECNÓGENO E A GEOMORFOLOGIA ANTROPOGÊNICA
20
Segundo Korb (2006), o termo Tecnógeno, foi introduzido pela escola russa com os estudos de Chemekov e Ter-Stepanian quando se referiam às circunstâncias geológico-geomorfológicas atuais, cuja ação humana ganha um importante significado nos processos da dinâmica externa da Terra quando comparada aos processos anteriores.
Os trabalhos sobre o Tecnógeno estão relacionados com o reconhecimento, caracterização, compreensão e avaliação das transformações dos recursos ambientais a partir a intervenção antrópica. (Andrade 2012).
As ações humanas que transformam o meio geológico, desde a produção agrícola e pastoril denominada Revolução Neolítica, vêm sistematicamente se intensificando, resultando em espaços profundamente modificados, como as regiões agrícolas, mineradas e industrializadas; indicando assim que o Holoceno poderia ser considerado uma transição entre o Pleistoceno e o Tecnógeno (Pedrosa 2007).
Conforme Zalasiewicz et al. (2008), Zalasiewicz et al. (2011) e Hooke (2006), do início da Revolução Industrial até os dias atuais, a população humana global cresce exponencialmente, aumentando a necessidade e, consequentemente, a exploração dos recursos naturais. Ainda segundo os autores, mesmo se tendo provas e evidências que comprovam a intensidade que a ação humana modifica as condições ambientais originais no Holoceno, é ainda precoce reconhecer, do ponto de vista estratigráfico, que o Quaternário tenha chegado ao fim.
A humanidade tornou-se um fator transformante das configurações espaciais do Planeta, servindo como objeto de estudo de pesquisas atuais que buscam esclarecer e entender como a ação geomórfica antrópica tem alterado as formas de relevo e seus processos condicionantes.
De acordo com Peloggia (1998) e Fujimoto (2005), a intervenção antrópica na dinâmica da natureza pode ocasionar em algumas consequências para o ambiente. Essas consequências podem ser agrupadas em três níveis de abordagem, sendo que o primeiro nível está associado a ocorrência de transformações no relevo, mais especificamente em sua forma. O segundo nível é referente às alterações na dinâmica geomorfológica, ou seja, nos processos geomorfológicos. O terceiro nível é relativo à formação de depósitos que podem ter sido desenvolvidos devido a dinâmica antrópica imposta ao meio, depósitos esses denominados tecnogênicos.
Peloggia (2005) diz que, uma paisagem qualquer, natural ou não, pode sofrer processos degradativos tecnogênicos, que são aqueles onde há mobilização de material geológico, produzindo formas de primeiro tipo, como vertentes ravinadas e terrenos com rampas. Segundo Fujimoto (2005), é possível identificar também sulcos erosivos, cones de dejeção ou cicatrizes de solapamento, produzidos por processos tecnogênicos.
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(meios mecânicos) ou de forma indireta (como resultado da degradação) gerando formas como aterros, morrotes artificiais, planícies aterradas e planícies tecnogênicas (Fujimoto 2005).
Segundo Suertegaray (2002), os depósitos tecnogênicos são resultados de processos bastante intensos, ou seja, eles se formam em curtos períodos temporais e ocorrem devido a fenômenos pontuais na escala planetária. Estes depósitos representam mudanças mais rápidas que as ocorridas em períodos geológicos anteriores.
As mudanças provocadas pelo homem sobre o meio natural impactam de maneira positiva e/ou negativa, a estrutura e a geomorfologia de diversos ambientes em diferentes escalas. Essas transformações ocorrem, na perspectiva do tempo histórico, de maneira rápida, e, por vezes, acarretadas em função das novas conformações do espaço, suprindo às demandas sociais, políticas e econômicas sobre os recursos ambientais. (Andrade 2012).
As alterações antrópicas da paisagem que hoje permeiam o Planeta não têm precedentes geológicos e históricos, podendo ou não representar uma transição irreversível para uma nova paisagem. Sendo assim, prever o futuro quanto ao caminho da paisagem será de grande importância, ajudando na capacidade de antecipar, influenciar, reagir, ou capitalizar sobre o futuro (Haff 2001; Wilkison 2005).
Quando se discute sobre a ação do homem na configuração da paisagem o uso dos termos tecnógeno, antropogênico, antropogeomorfologia existe um duplo significado, a depender da escolha do autor. Estes termos podem se referir a um novo período geológico ou aos processos ou feições criadas pelo homem, ou ainda, como no caso deste trabalho, para ambos os sentidos.
Geomorfologia Antropogênica é o estudo do papel dos seres humanos na criação e/ou modificação de acidentes geográficos e a sua capacidade de alterar processos geomorfológicos como intemperismo, erosão, transporte e deposição (Szabó et al. 2010). A partir da demanda da população, seja por necessidades espaciais ou materiais, novos territórios e recursos são explorados, novas tecnologias são adotadas e o impacto dos seres humanos no meio natural se torna cada vez maior, gerando estas novas geoformas.
Szabó et al. (2010), utilizando dos estudos de Haigh (1978), diferenciaram e classificam as geoformas antropogênicas de acordo com sua origem em dois grupos. No primeiro grupo estão relacionadas as formas de origem direta, ou seja, geradas por processos construtivos e pelas escavações, como na exploração de bens minerais. No segundo grupo estão aquelas geradas de forma indireta, como em ações que o homem altera características do meio e este passa a sofrer por processos geológicos dos quais não sofria antes, como formas erosivas aceleradas, os assoreamentos e entulhamentos e as rupturas de taludes.
Uma outra classificação, segundo a gênese das geoformas, foi proposta por Dávid (2010 in
22
causando aplainamento de superfícies. O autor faz uso da classificação de acordo com as dimensões das formas antropogênicas, utilizando dos termos macroformas, mesoformas e microformas.
3.4
MINERAÇÕES DE OURO
Os primeiros registros da primeira corrida do ouro no Brasil se deu em Minas Gerais (final do século XVII) e indicam que esta se iniciou na bandeira de Fernão Dias Paes Leme, com início em São Paulo até chegar ao Rio das Velhas. Segundo Eschwege (1833) foi no Rio das Velhas que se encontraram as primeiras pepitas de ouro, associadas ao paládio oxidado, que, posteriormente, deu o nome atual à cidade de Ouro Preto.
A princípio, as jazidas de ouro foram encontradas em depósitos aluvionares em que não havia necessidade especial de processos para se recuperá-lo. Conforme Abreu (1973) descreve, a lavra era realizada pelo processo de catação, pois o ouro estava livre, separado da canga, em pó ou em pepitas e acumulado naturalmente. Por não necessitar de aparelhagem específica, a mineração nos primeiros tempos se deu e se esgotou rapidamente.
Segundo Eschwege (1833) o processo de catação de ouro nos córregos se dava de forma rudimentar, com a utilização de pequenas vasilhas para retirar areias desses canais onde havia uma separação do ouro, uma vez que este metal é mais denso que outros sedimentos e, portanto, fica acumulado próximo a área fonte (serras).
Nessa fase inicial a extração aurífera era realizada principalmente pelos homens livres e pobres e alguns escravos, pois era um meio livre e qualquer pessoa poderia se apossar deste trabalho, conforme
Rugendas (1956) descreve, “a maioria gasta todo o lucro na venda próxima, em aguardente”. Nos vales,
o escoamento da água dos serviços minerários poderia ser feito por meio de carumbés, carregados por escravos, ou com o uso dos rosários –engenhos de rodas d’água para drenagem das lavras.
Com a mão de obra escrava, foram introduzidas as bateias de madeiras, arredondadas e pouco fundas, que facilitam a separação do ouro, mais denso, dos sedimentos menos densos. Também houve
a adesão do uso das chamadas “canoas”, em que um canal secundário era aberto nas margens dos rios, facilitando o trabalho com o material de fundo desses fluxos de água. O processo de bateamento começava quando os negros entravam no leito dos rios e mergulhavam a bateira enchendo-a de cascalhos. Com movimento circulares, o ouro acabava por ser concentrado no fundo da bateia e o cascalho era então descartado. (Paula 2013).
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também foi utilizado quando se tinham evidências de ouro nos veios de quartzo, no contato entre as rochas mais friáveis (filitos e xistos, base das serras) das menos friáveis (itabiritos, topos de serra).
Para realizar as atividades de mineração a céu aberto, desenvolveu-se a técnica de se lavrar e desmontar as terras com água superior aos tabuleiros altos. Este sistema reproduzia o "funcionamento da natureza", pois era comum que, nas épocas de chuvas, os morros se desmoronavam nas partes altas e as terras assim acumuladas mais abaixo se retiravam, depois de escavadas, os cascalhos aos quais o ouro se encontraria misturado. (Gonçalves 2004)
Gonçalves (2004) descreve as dificuldades nesse tipo de lavra do ouro, pois as instalações exigidas para os desmontes, a depender da localização das terras minerais, eram bastante onerosas e consistiam em conduzir a água através de penhascos e montes por jiraus de madeira de lei que sustentavam bicas fechadas até ou alcatruzes (manilha ou tubo com que se faz a canalização da água) até que chegassem aos pontos onde o ouro se encontrava.
Estas explorações acabaram por transformar a paisagem deixando registros da atividade humana sobre o meio natural, uma vez que morros inteiros foram descaracterizados. É escopo deste trabalho a análise dessas transformações, tendo em vista os vestígios de aquedutos, desmontes e deposição de material gerado pela mineração ao longo do Anticlinal de Marina.
De acordo com Abreu (1973), apenas quando este ouro chegou na fase de quase esgotamento é que se partiu para a extração do ouro em jazidas de rochas duras, onde foi necessário construir algumas galerias e explorar a rocha matriz ou lavar terras de baixo teor.
Para se lavrar o ouro nas serras, escolhia-se os contatos entre os filitos e os itabiritos, onde se formaram os veios hidrotermais e onde o ouro foi precipitado durante os eventos metamórficos. A prospecção era feita de forma intuitiva, já que o conhecimento geológico da região não era de domínio dos mineiros.
A lavra começava com aberturas de canais perpendiculares às serras até atingir uma camada ou veios, escorando as rochas friáveis com estacas e mourões, que serviam para aliviar as tenções do material rochoso e serviam para direcionar o escoamento de águas. Ao se atingir essas camadas, eram realizadas aberturas de pequenos buracos (cavernas) em que era necessário que os mineiros passagem agachados para fazer a extração do ouro. Quando as rochas eram mais resistentes, era possível a abertura de grandes túneis e galerias que iam até o filão aurífero. Este processo requeria o serviço de diversos escravos que transportavam o ouro retirado em carumbés nas cabeças ou por carrinhos.
24
habilidade técnica dos mineradores/trabalhadores na exploração das reservas auríferas naturais. De acordo com esses autores, o auge e a crise das explorações resultaram da situação e do esgotamento das lavras ou, mais precisamente, do atraso tecnológico e das práticas exploradoras irracionais que então se observavam.
3.5
PATRIMÔNIO GEOLÓGICO, MINEIRO E GEOCONSERVAÇÃO
A geodiversidade é uma propriedade intrínseca de uma região e de acordo com suas características, os elementos da geodiversidade podem apresentar valores distintos para determinadas regiões, definindo o patrimônio geológico. Este patrimônio é constituído pelo conjunto de geossítios ou locais de interesse geológico (LIGs), que de acordo com os valores de geodiversidade, devem ser conservados. (Pereira 2014).
Theodossiou-Drandaki (2000) conceitua o patrimônio geológico como os lugares que são registros da Terra que, de alguma maneira, merecem ser conservados, seja pelo cunho cientifico, educativo e/ou estético.
Riva et al. (2001) aprofunda neste conceito e afirma que o patrimônio geológico está relacionado aos recursos naturais que não são renováveis e que possuem de valor cientifico, cultural, educativo e/ou de interesse paisagístico e recreativo. Segundo este autor, o patrimônio pode ser formações rochosas, estruturas, geoformas, depósitos sedimentares, ocorrências minerais e paleontológicas, em que se permitam reconhecer, estudar e interpretar a evolução da história geológica da Terra e os processos que a tem modelado.
Ostanello (2012) define o patrimônio geológico como um conjunto de LIGs que são inventariados e, posteriormente, caracterizados de uma determinada região, com as elementos de sua geodiversidade. Os LIGs, segundo Arana
-Castillo
(2007), são os lugares em que estão presentes os afloramentos em que são visíveis uma ou mais características consideradas de grande importância dentro da história geológica de uma determinada região.O patrimônio mineiro, segundo Riart (2000), está associado ao patrimônio geológico,
ao passo que se relaciona com o patrimônio cultural (arquitetônico, arqueológico,
arqueológico-industrial, etc.). Cordeiro (2010) aponta que o patrimônio mineiro inclui o patrimônio geológico
por abarcar os vestígios materiais e imateriais relacionados com a mineração, assim como os
elementos geológicos que permitem a exploração.
Para Hose (2011), geoconservação é “o ato de proteger os geossítios de danos, deterioração ou perda, através da implementação de medidas de gestão e proteção”. Para Sharples (2002):
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valor para a conservação da natureza. Considerando que a conservação da natureza é composta necessariamente pela geoconservação e bioconservação, provê uma abordagem mais holística do que nos casos em que as abordagens são exclusivamente biológicas para a conservação da natureza”. (Sharples 2002).
Portanto, a geoconservação e a geodiversidade estão associadas, mas, segundo Pereira (2014) as medidas de geoconservação não visam conservar toda a geodiversidade, uma vez que são infinitas as possibilidades de análises dos dados geológicos e inúmeras são as maneiras relacioná-los quanto a sua diversidade. Porém, os componentes representativos dela, em termos de patrimônio geológico, são de grande importância e devem ser analisados e preservados, pois são os fatores observados nos estudos que abordam a geodiversidade na investigação de geossítios (LIGs).
CAPÍTULO 4
MATERIAIS E MÉTODOS
4.1
MATERIAIS
Os materiais utilizados neste trabalho consistem em bases bibliográficas e cartográficas, que foram selecionadas a partir da estimativa de sua importância em relação à variabilidade ambiental abiótica no contexto do Anticlinal de Mariana.
A princípio, foi realizada a compilação e o estudo dos principais trabalhos de caráter geológico e histórico sobre os temas abordados neste trabalho, como a geologia regional do Quadrilátero Ferrífero, a Teoria Geral de Sistemas e os geossistemas, o tecnógeno e a geomorfologia antropogênica, um estudo histórico das minerações no Anticlinal de Mariana, a geodiversidade e os estudos de geoconservação e patrimônio geológico. A base das consultas se deram a partir de teses e dissertações disponibilizadas no banco de dados da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes) e nos portais das Instituições Federais de Ensino (IFEs).
As bases cartográficas envolvendo a geologia, em formato digital, foram obtidas do projeto
“Geologia do Quadrilátero Ferrífero – Integração e Correção Cartográfica em SIG”, resultante do
projeto de mapeamento geológico realizado pelo convênio entre o United States Geological Survey
(USGS) e o Departamento Nacional da Produção Mineral – DNPM (1952-1969), que compõe o mapeamento geológico do convênio DNPM/Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais – CPRM (1992-1996) e seguem a articulação 1:50.000 do IBGE. A compilação dos dados foi realizada pela Companhia de Desenvolvendo Econômico de Minas Gerais - CODEMIG (2005). As unidades hidrogeológicas, na escala de 1:50.000, também foram obtidas deste material.
Com o intuito de se fazer uma análise mais precisa da geologia, foram estudados os mapas levantados em Trabalhos de Graduação (TGs) como o “Mapeamento geológico da região das Minas De Maquiné – Del Rey e Porção Nordeste do Anticlinal de Mariana –Serra de Antônio Pereira”, de Toniolo & Santos (1996); “Geologia de um segmento da aba sul do Anticlinal de Mariana”, de Brito & Massucato (1992); e “Geologia de um segmento da aba SW do Anticlinal de Mariana”, de Fonseca & Sano (1993).
Os materiais cartográficos básicos utilizados foram folhas planimétricas do IBGE, em escala 1:50.000 e os dados topográficos digitais SRTM que tem resolução em pixels de 1 arc-second, aproximadamente 30m, de livre acesso no site do Serviço Geológico dos Estados Unidos (U.S.G.S. –
28
Os estudos geomorfológicos utilizaram como base imagens de radar e satélite com auxílio do
software Google Earth Pro e os dados topográficos digitais SRTM citados anteriormente, disponíveis
em livre acesso na web.
As ocorrências minerais foram obtidas através do banco de dados do Serviço Geológico Brasileiro (CPRM), no site http://geobank.cprm.gov.br/, no qual é possível se obter a shapefile da área desejada em livre acesso.
Todos as bases cartográficas foram, então, trabalhadas e integradas no Sistema de Informação Geográfica (SIG) no software ArcGis 10.1, em que foi possível definir as classes, em escala 1:50.000, que utilizadas na pesquisa para o cálculo da geodiversidade no Anticlinal de Mariana: Geologia, Hidrografia, Geomorfologia, Ocorrência Mineral.
4.2
MÉTODOS
O trabalho aqui apresentado está estruturado em etapas cuja sequência e organização estão representadas no fluxograma da figura 4.1.
Para cada classe utilizada no cálculo da geodiversidade, será utilizado um método de análise diferente.
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30 Tabela 4.1 - Geologia e suas variáveis.
Classe Variável Elemento
Formações Geológicas
Depósitos aluviais recentes Depósitos coluviais
Canga Lateritas, bauxitas
Grupo Itacolomi Formação Barreiro Formação Fecho do Funil
Formação Cercadinho Formação Gandarela Formação Cauê Formação Batatal Formação Moeda Grupo Maquiné Grupo Sabará Grupo Nova Lima Complexo Santo Antônio
Litologia
PP1mpb: Grafita xisto, mica xisto e filito PP1mpf: Filito, filito dolomítico, dolomito; quartzito e
formação ferrífera subordinados N23ca: Canga: capeamento limonítico PP2i: Quartzito com lentes de conglomerado e filito N34co: Talus: debrís de deslizamento; fragmentos de
rocha com solo
PP1mc: Quartzito, filito, conglomerado PP1mi: Itabirito, filito e itabirito dolomítico PP1mig: Dolomito, calcário magnesiano e itabirito
dolomítico, com filito e quartzito
A4rncm: Carbonato-quartzo-feldspato-biotita-clorita xisto, sericita-biotita-clorita-quartzo xisto, quartzo-clorita xisto, rocha cacissilicática, metaconglomerado
e formação ferrífera PP1mic: Itabirito
PP2ms: Rochas metavulcânicas, xisto verde, clorita xisto, filito e quartzito, com lentes de conglomerado
PP1mcb: Xisto e filito PP2ms(qt): Quartzito
N34al: Aluvião: areia, argila e cascalho Eca: Canga: capeamento limonítico
PP1mpc: Quartzito ferruginoso, filito prateado, sericita xisto
N34dl: Laterita, bauxita e detrito ferruginoso não cimentado
A4rncp: Quartzo-mica-clorita xisto, clorita xisto, biotita-mica xisto feldspático, formação ferrífera local
Contribuições às Ciências da Terra – Série M, vol.75, nº 342, 88p. 2016
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Continuação Tabela 4.1 - Geologia e suas variáveis.
Classe Variável Elemento
Geologia
Litologia
PP1mi(h): Minério de ferro de alto teor A4rmprp: Quartizito sericítico fino e quartzo-sericita xisto com estratificação cruzada de pequeno a médio
porte; xisto carbonoso subordinado A4rmcc: Sericita xisto e sericita-quartzo xisto fino A4rm: Quartzito, conglomerado, filito quartzoso e
filito.
A34sap: Talco-clorita xisto, serpentinito, metabasito, e ortognaisses tonalítico-trondhjemítico e granítico, com
estrutura bandada e agmatítica PP1mpc(qt): Quartzito
PP1mpc(fl): Filito PP1mpc(fl): Filito
A4rmcj: Quartzito sericítico de granulação média a grossa e grit; metaconglomerado polimítico e
quartzo-mica xisto subordinado. Estratificação gradacional e cruzada acanalada e tangencial preservadas
A4rncm(d): Diabásio A4rncm(arn): Metarenito
PP2isa: Quartzito, filito e algum conglomerado
Idade Quaternário Neogeno Paleogeno Riaciano Sideriano Neoarqueano Meso a neoarqueano
Densidade de Lineamentos Muito alta Alta Média Baixa Muito baixa
A classe Hidrografia, tabela 4.2, é representada pela Densidade de Drenagens, sendo classificada em graus de densidade, através do uso da na ferramenta Line Density no software ArcGis 10.1.
Tabela 4.2 - Classe Hidrografia e sua variável.
Classe Variável Elemento
Hidrografia Densidade de Drenagens
Muito alta Alta Média
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A terceira classe é a Geomorfologia, dividida em cinco variáveis: Orientação de vertente, Declividade, Rugosidade, Unidades Geomorfológicas, Feições Antrópicas; conforme tabela 4.3. Os mapas de Orientação das Vertentes e Declividade foram gerados a partir dos dados SRTM, com as ferramentas Aspect e Slope, respectivamente, no software ArcGis 10.1. O mapa de Rugosidade foi gerado a partir do mapa de Declividade, por meio do qual se determinou o índice de concentração da rugosidade (ICR) com a ferramenta Kernel Density no ArcGis 10.1, de acordo com a proposta de Sampaio (2009). Com o mapa da rugosidade gerado, normalizou-se os para o intervalados entre 0 e 1, utilizando o valor médio de cada unidade como parâmetro (Grohmann et al, 2010). As Unidades Geomorfológicas foram definidas através da extração de informações de declividade, orientação das vertentes, drenagens, do mapa de elevação do terreno e dos trabalhos de Souza (2004) e Oliveira (2010). A Feições Antrópicas foram determinadas a partir da observação de imagens de satélite com auxílio do
software Google Earth Pro e através das visitas de campo.
Tabela 4.3 - Classe Geomorfologia e suas variáveis.
Classe Variável Elemento
Geomorfologia
Unidades Naturais
Topo de Morros Escarpas Relevo ondulado Encostas do Rio das velhas
Vale do Rio das Velhas Relevo de Planalto Morros com Topos Arredondados
Relevo Suave-Ondulado
Declividade
Plano (0 - 3%) Suave Ondulado (3 - 8%)
Ondulado (8 - 20%) Forte Ondulado (8 - 20%)
Montanhoso (45 - 75%) Escarpado (>75%)
Orientação das Vertentes
