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          UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA


           Instituto de Geociências e Ciências Exatas


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                          BANCA EXAMINADORA




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À Yolanda, minha esposa, e aos nossos
    filhos Viviane, Fernando e Daniel,
              dedico com sentimentos
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                                AGRADECIMENTOS


Não poderia iniciar esta página sem antes agradecer à minha esposa Yo...
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de Informações Georreferenciadas (SPRING), além da participação nos processamentos
informatizados dos dados de anális...
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                                                                SUMÁRIO




Índice ....................................
viii


                                                             ÍNDICE


I - INTRODUÇÃO .................................
ix


III.2.5.4 - Mapa de unidades litológicas (5.4) .........................................................................
x


IV.2.14 - Biotita gnaisses bandados (bgb) ...............................................................................
xi


IV.3.2.10 - Podzólico Vermelho Amarelo e Cambissolo (PVaud+Cud) ......................................... 78
IV.3.2.1...
xii


IV.6.5.2 - Subzona Gnaisses e Quartzitos (SGNQ) .......................................................................
xiii


ÍNDICE DE ANEXOS .....................................................................................................
xiv


                                            ÍNDICE DE TABELAS


III.1 - Relação das cartas topográficas utilizadas ....
xv


                                           ÍNDICE DE FIGURAS


II.1 - A área do polígono estudado com as principais c...
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                                            RESUMO


Este trabalho foi realizado na região do alto-médio Paraíba do ...
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                                        ABSTRACT


This study was performed at the Upper and Middle Rio Paraíba do ...
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                                       I - INTRODUÇÃO


I.1 - Considerações gerais
Visto que extensas regiões do terri...
2


no SIstema de Tratamento de IMagens (SITIM/SGI) e no Sistema de PRocessamento de
INformações Georeferenciadas (SPRING)...
3


De outro lado, a alteração química tem na água o seu principal agente modificador. A infiltração da
água nas rochas pr...
4


As primeiras referências ao estudo das formações superficiais datam de 1912 e foram feitas por
Woodworth (Ab'Saber, 19...
5


estudos geológicos precisos e confiáveis, principalmente para aqueles especialistas que não se
interessam pelo conheci...
6


função de suas potencialidades e limitações, com o propósito de determinar suas necessidades de
manejo ou conservação ...
7




I.5.2 - Termos fotointerpretativos
Faz-se necessário estabelecer os conceitos para os termos adotados, visto que div...
8


f) Ordem de estruturação - corresponde à qualificação da complexidade de organização dos
  elementos texturais ou a su...
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  concavidades voltadas para cima, e são interpretadas como limites fotolitológicos e, as quebras
  positivas que são ...
10


encostas, de acordo com o potencial erosivo, foram classificadas em côncavas, côncava-retilínea-
convexas, côncava-co...
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                                  II - A ÁREA DE ESTUDOS


II.1 - Considerações gerais

A área de estudos tem o forma...
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setores sócioeconômicos regionais, tal como o inevitável êxodo rural para suprir a mão de obra não
especializada das ...
13


Como pode ser constatado, é imprescindível fazer-se o estudo do meio físico para se conhecer as
reais condições do am...
14


     altimétricas variam entre 800 e 1.000 metros, cuja área é caracterizada pelo clima úmido com
     estiagem no in...
15


Os aspectos climáticos do solo foram avaliados por Jiménez-Rueda et alii (1989b), em função da
temperatura e do armaz...
16


O regime de temperatura do solo foi obtido de acordo com a equação de Comerma e Sanchez (1980
apud Jiménez-Rueda et a...
17


Como a presente pesquisa não tem o objetivo de estudar as unidades litoestratigráficas e/ou
executar o mapeamento geo...
18


Aquele pesquisador formalizou o Grupo Paraíba constituído de paragnaisses, principalmente
escarnitos, quartzitos e or...
19


desses autores, representa uma zona de sutura gerada por colisão continental do tipo A no final
daquele ciclo. Para t...
20


“Particularmente para a região leste do estado de São Paulo, a denominada Sutura Alterosa é o
principal elemento tect...
21


por Gama Jr (1989), as quais foram baseadas na chamada estratigrafia dinâmica, em que as análises
paleoambientais são...
22
23


                        III - MATERIAIS E MÉTODO DE ESTUDO


III.1 - Materiais utilizados

Para o desenvolvimento des...
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                                           TABELA III.1
                     RELAÇÃO DAS CARTAS TOPOGRÁFICAS UTILIZAD...
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               Figura III.1 - A área do polígono estudado (hachurado) e a articulação
                             ...
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    Figura III.2 - Diagrama de fluxo de trabalho (DFT) do zoneamento geoambiental da região do
                   a...
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A constante presença de coberturas de alteração intempéricas proporciona a necessidade do
conhecimento das caracterís...
28


Além dos trabalhos que tratam diretamente das coberturas de alteração intempéricas, procurou-se
fazer a aquisição de ...
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  1. 1. i
  2. 2. ii UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA Instituto de Geociências e Ciências Exatas Campus de Rio Claro ZONEAMENTO GEOAMBIENTAL DA REGIÃO DO ALTO-MÉDIO PARAÍBA DO SUL (SP) COM SENSORIAMENTO REMOTO Tomoyuki Ohara Orientador: Prof. Dr. Jairo Roberto Jiménez Rueda Tese de Doutorado apresentada junto ao Curso de Pós-graduação em Geociências - Área de Concentração em Geologia Regional, para obtenção do Título de Doutor em Geociências. Rio Claro (SP) 1995
  3. 3. iii BANCA EXAMINADORA Prof. Dr. Jairo Roberto Jiménez Rueda - Orientador/Agrólogo Prof. Dr. Juércio Tavares de Mattos - Geólogo Dr. Athos Ribeiro dos Santos - Geólogo Dr. Paulo Veneziani - Geólogo Dra. Teresa Gallotti Florenzano - Geomorfóloga Suplentes: Prof. Dr. Antônio Misson Godoy - Geólogo Dr. Edison Crepani - Geólogo Dr. Mário Valério Filho - Agrônomo Rio Claro, ___ de __________________ de 19___ Resultado: _________________________________________________________________
  4. 4. iv À Yolanda, minha esposa, e aos nossos filhos Viviane, Fernando e Daniel, dedico com sentimentos de intenso amor e imensa gratidão.
  5. 5. v AGRADECIMENTOS Não poderia iniciar esta página sem antes agradecer à minha esposa Yolanda e aos nossos filhos Viviane, Fernando e Daniel, pelo incondicional apoio e incentivo para não fraquejar prematuramente, sem antes atingir o objetivo final do programa de doutoramento, além das inúmeras horas de ausência ao convívio familiar. Especial agradecimento deve ser consignado ao Prof. Dr. Jairo Roberto Jiménez Rueda, do Instituto de Geociências e Ciências Exatas da UNESP de Rio Claro, pela aceitação em orientar-me, pelas valiosas e essenciais sugestões e esclarecimentos técnico-científicos e pela amizade constituída. Com a mesma intensidade, agradeço ao Prof. Dr. Paulo César Soares, do Departamento de Geologia da UFPR, pela orientação inicial ao meu programa de doutoramento e pelo incentivo no prosseguimento da carreira técnico-científica. Ao amigo e colega de trabalho Juércio Tavares de Mattos, pelos constantes incentivos, apoio, sugestões e esclarecimentos durante o desenvolvimento do projeto de pesquisa, o meu especial muito obrigado. Meus sinceros agradecimentos à Profª. Drª. Maria Margarita Torres Moreno e ao Prof. Antônio José Ranalli Nardy, pela autorização de uso dos laboratórios de Química Analítica e de Espectrometria de Fluorescência de Raios-X, assim como pelas valiosas contribuições nas determinações químicas de amostras de rochas e de coberturas de alteração intempéricas. Aos técnicos de laboratório Solange Dias de Oliveira e Vlademir Barbosa Júnior do Departamento de Petrologia e Metalogenia e, Francisco Manuel Garcia Barrera ("Paco"), Cláudio Ribeiro da Silva e Alan de Oliveira do Departamento de Geologia Aplicada, ambos departamentos do Instituto de Geociências e Ciências Exatas da UNESP de Rio Claro. Ao amigo Ricardo Vedovello pela ajuda e colaboração nas campanhas de campo. Ao amigo Eymar Silva Sampaio Lopes pela paciente ajuda e colaboração na elaboração da cartografia computadorizada, meus sinceros agradecimentos. À estagiária Jane Delane Verona pelo inestimável e paciente trabalho de digitalização das informações temáticas no Sistema Geográfico de Informações (SGI) e no Sistema de Processamento
  6. 6. vi de Informações Georreferenciadas (SPRING), além da participação nos processamentos informatizados dos dados de análises químicas. Aos colegas da Divisão de Processamento de Imagens (DPI) do INPE, especialmente Ubirajara Moura de Freitas, Lauro Tsutomu Hara, Juan Carlos Pinto de Garrido, Marina de Melo Ribeiro, Silvana Amaral, Flávia Maria de Fátima Nascimento, pelas incontáveis consultas aos problemas de geoprocessamento, sempre resolvidos. Aos colegas Joaquim Godoi Filho e Sílvio Pereira Coimbra pelos excelentes trabalhos de desenho, prontamente realizados. Às colegas de trabalho do Laboratório de Tratamento de Imagens (LTID) do INPE, Iris de Marselha e Souza e Valéria Abrão Pelodon Esteves, pelas inúmeras consultas a respeito de problemas relacionados ao Sistema Geográfico de Informações (SGI), prontamente resolvidos. Ao pessoal da secretaria do DSR/INPE, Maria Cristina dos S. Varlez, Vera Lúcia de Andrade e Helen Borges da Silva, pelo inestimável apoio dado às solicitações realizadas. Não poderia deixar de agradecer a todos aqueles professores que participaram do curso de pós- graduação, durante o período do meu programa de doutoramento, os quais ministraram suas disciplinas com afinco, honestidade e conhecimento. Agradecimentos devem ser consignados ao Dr. Getúlio Teixeira Batista e à Dra. Thelma Krug, ex e atual chefes da Divisão de Sensoriamento Remoto (DSR) do INPE, ao Dr. Luiz Alberto Vieira Dias, chefe da Coordenadoria de Observação da Terra (OBT) do INPE, e a todos aqueles colegas anônimos que de uma forma contribuíram, direta ou indiretamente, no desenvolvimento desta pesquisa. Agradeço ao Prof. Dr. Marcos Aurélio Farias de Oliveira, diretor do Instituto de Geociências e Ciências Exatas da UNESP de Rio Claro e ao Engo Márcio Nogueira Barbosa, diretor do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, pelas facilidades e as infra-estruturas oferecidas para a realização da pesquisa e ao Programa de Formação de Recursos Humanos em Áreas Estratégicas (RHAE) do CNPq pela bolsa de doutorado concedida. E por fim, agradeço a Deus por chegar ao final de mais esta etapa de desenvolvimento progressivo de minha existência.
  7. 7. vii SUMÁRIO Índice ............................................................................................................................................... viii Índice de Tabelas ............................................................................................................................. xiv Índice de Figuras .............................................................................................................................. xv Resumo ............................................................................................................................................ xvi Abstract .......................................................................................................................................... xvii I - Introdução ........................................................................................................................ 01 II - A Área de Estudos........................................................................................................... 11 III - Materiais e Método de Estudo ...................................................................................... 23 IV - Discussão dos Resultados ............................................................................................. 49 V - Considerações Finais .................................................................................................... 131 VI - Referências Bibliográficas .......................................................................................... 149 Índice de Apêndices ....................................................................................................................... 163 Índice de Anexos ............................................................................................................................ 178
  8. 8. viii ÍNDICE I - INTRODUÇÃO ............................................................................................................. 01 I.1 - Considerações gerais .............................................................................................................. 01 I.2 - Coberturas de alteração intempéricas .................................................................................. 02 I.3 - Objetivo da pesquisa .............................................................................................................. 04 I.4 - Concepção da pesquisa .......................................................................................................... 04 I.5 - Conceitos adotados ................................................................................................................. 05 I.5.1 - Zoneamento geoambiental ..................................................................................................... 05 I.5.2 - Termos fotointerpretativos ..................................................................................................... 07 II - A ÁREA DE ESTUDOS .............................................................................................. 11 II.1 - Considerações gerais ............................................................................................................. 11 II.2 - Aspectos climáticos ............................................................................................................... 13 II.3 - Aspectos geológicos compilados: uma visão regional ........................................................ 16 II.3.1 - O embasamento cristalino .................................................................................................... 16 II.3.2 - A bacia sedimentar de Taubaté ............................................................................................. 20 II.4 - Os grandes falhamentos: aspectos gerais ............................................................................ 21 III - MATERIAIS E MÉTODO DE ESTUDO ................................................................ 23 III.1 - Materiais utilizados ............................................................................................................. 23 III.2 - Método de estudo ................................................................................................................. 25 III.2.1 - Escolha do assunto (1.0) ..................................................................................................... 25 III.2.2 - Aquisição de dados existentes (2.0) .................................................................................... 27 III.2.2.1 - Aquisição de dados cartográficos (2.1) ............................................................................ 27 III.2.2.2 - Aquisição de dados bibliográficos (2.2) .......................................................................... 27 III.2.2.3 - Aquisição de dados de sensoriamento remoto (2.3) ......................................................... 28 III.2.3 - Adaptação e compatibilização (3.0) .................................................................................... 29 III.2.4 - Critérios fotointerpretativos (4.0) ....................................................................................... 29 III.2.5 - Compartimentação do meio físico (5.0) .............................................................................. 31 III.2.5.1 - Mapa de estruturas geológicas (5.1) ................................................................................ 32 III.2.5.2 - Mapa de morfoestruturas (5.2) ......................................................................................... 33 III.2.5.3 - Mapa de unidades fisiográficas (5.3) ............................................................................... 34
  9. 9. ix III.2.5.4 - Mapa de unidades litológicas (5.4) .................................................................................. 36 III.2.6 - Trabalhos de campo (6.0) .................................................................................................... 37 III.2.7 - Determinações de números digitais (7.0) ............................................................................ 38 III.2.8 - Determinações de análises físicas (8.0) .............................................................................. 39 III.2.9 - Determinações de análises químicas (9.0) .......................................................................... 40 III.2.9.1 - Elementos trocáveis (9.1) ................................................................................................. 40 III.2.9.2 - Elementos totais (9.2) ....................................................................................................... 40 III.2.10 - Classificação dos produtos de alteração intempéricos (10.0) ........................................... 41 III.2.10.1 - Mapa de unidades geopedológicas (10.1) ...................................................................... 43 III.2.10.2 - Mapa de unidades e coberturas de alteração intempéricas (10.2) .................................. 44 III.2.11 - Integração dos resultados (11.0) ....................................................................................... 45 III.2.12 - O zoneamento geoambiental (12.0) .................................................................................. 45 III.2.12.1 - Mapa de zonas e subzonas geoambientais (12.1) ........................................................... 46 III.2.13 - Relatório final (13.0) ......................................................................................................... 47 IV - DISCUSSÃO DOS RESULTADOS .......................................................................... 49 IV.1 - O MAPA DE UNIDADES FISIOGRÁFICAS DA REGIÃO DO ALTO-MÉDIO PARAÍBA DO SUL .......................................................................................................... 49 IV.2 - O MAPA DE UNIDADES LITOLÓGICAS DA REGIÃO DO ALTO-MÉDIO PARAÍBA DO SUL .......................................................................................................... 52 IV.2.1 - Gnaisses com charnoquitos (ch) ......................................................................................... 52 IV.2.2 - Migmatitos estromatíticos ou gnaisses bandados (mgb) .................................................... 54 IV.2.3 - Granitos gnáissicos finos (ygf) ........................................................................................... 54 IV.2.4 - Migmatitos policíclicos homogêneos com charnoquitos (mch) ......................................... 55 IV.2.5 - Migmatitos estromatíticos com neossoma tonalítico (met) ................................................ 55 IV.2.6 - Gnaisses e migmatitos blastomiloníticos (gmb) ................................................................. 56 IV.2.7 - Gnaisses e quartzitos (gnq) ................................................................................................. 57 IV.2.8 - Biotita gnaisses migmatizados (bgm) ................................................................................. 57 IV.2.9 - Biotita gnaisses granodioríticos (bgn) ................................................................................ 58 IV.2.10 - Ectinitos síltico-argilosas (re) ........................................................................................... 59 IV.2.11 - Xistos e gnaisses (xgn) ...................................................................................................... 59 IV.2.12 - Migmatitos estromatíticos e gnaisses (meg) ..................................................................... 60 IV.2.13 - Migmatitos estromatíticos com paleossoma xistoso (mex) .............................................. 60
  10. 10. x IV.2.14 - Biotita gnaisses bandados (bgb) ........................................................................................ 61 IV.2.15 - Biotita gnaisses finos (bgf) ............................................................................................... 61 IV.2.16 - Biotita gnaisses e xistos (bx) ............................................................................................ 62 IV.2.17 - Biotita gnaisses granitóides e xistos (bgx) ........................................................................ 62 IV.2.18 - Granitóides porfiróides (ygp) ............................................................................................ 63 IV.2.19 - Granitóides a duas micas (ydm) ........................................................................................ 64 IV.2.20 - Granitóides migmatíticos (ymp) ....................................................................................... 65 IV.2.21 - Granitóides foliados (grf) .................................................................................................. 66 IV.2.22 - Granitos equigranulares (gre) ........................................................................................... 66 IV.2.23 - Metaconglomerados (cm) ................................................................................................. 67 IV.2.24 - Sedimentos flúvio-lacustres (sfl) ...................................................................................... 68 IV.2.25 - Sedimentos fluviais (agar) ................................................................................................ 68 IV.2.26 - Sedimentos marinhos (qm) ............................................................................................... 69 IV.3 - O MAPA DE UNIDADES GEOPEDOLÓGICAS DA REGIÃO DO ALTO-MÉDIO PARAÍBA DO SUL .......................................................................................................... 70 IV.3.1 - UNIDADES GEOPEDOLÓGICAS COM REGIME DE UMIDADE PERÚDICO (pr) ... 70 IV.3.1.1 - Latossolo Vermelho Amarelo (LVapr1; LVapr2) ........................................................... 70 IV.3.1.2 - Podzólico Vermelho Escuro (PVepr) ............................................................................... 72 IV.3.1.3 - Podzólico Vermelho Amarelo (PVapr) ............................................................................ 72 IV.3.1.4 - Cambissolo (Cpr) ............................................................................................................. 72 IV.3.1.5 - Cambissolo Húmico (CHpr) ............................................................................................ 72 IV.3.2 - UNIDADES GEOPEDOLÓGICAS COM REGIME DE UMIDADE ÚDICO (ud) ......... 72 IV.3.2.1 - Latossolo Vermelho Escuro (LVeud1; LVeud2) ............................................................. 73 IV.3.2.2 - Latossolo Vermelho Amarelo (LVaud1; LVaud2; LVaud3; LVaud4) ............................ 73 IV.3.2.3 - Podzólico Vermelho Escuro latossolizado (PVelud) ....................................................... 74 IV.3.2.4 - Podzólico Vermelho Escuro (PVeud1; PVeud2) ............................................................. 74 IV.3.2.5 - Podzólico Vermelho Escuro com Podzólico Vermelho Amarelo em regime ústico [PVeud(PVaus)] ................................................................................................................. 75 IV.3.2.6 - Podzólico Vermelho Amarelo a Vermelho Escuro (PVa/eud) ........................................ 75 IV.3.2.7 - Podzólico Vermelho Amarelo latossolizado (PValud) .................................................... 76 IV.3.2.8 - Podzólico Vermelho Amarelo com Latossolo Vermelho Escuro em regimes ústico e údico [PVaud(LVeus; LVeus/ud)] ..................................................................................... 76 IV.3.2.9 - Podzólico Vermelho Amarelo (PVaud1; PVaud2; PVaud3; PVaud4; PVaud) ............... 77
  11. 11. xi IV.3.2.10 - Podzólico Vermelho Amarelo e Cambissolo (PVaud+Cud) ......................................... 78 IV.3.2.11 - Cambissolo latossolizado (Clud1; Clud2; Clud3) .......................................................... 78 IV.3.2.12 - Cambissolo (Cud1; Cud2) .............................................................................................. 79 IV.3.3 - UNIDADES GEOPEDOLÓGICAS COM REGIME DE UMIDADE ÚSTICO (us) ........ 79 IV.3.3.1 - Latossolo Vermelho Escuro (LVeus) ............................................................................... 79 IV.3.3.2 - Latossolo Vermelho Amarelo (LVaus) ............................................................................ 80 IV.3.3.3 - Podzólico Vermelho Escuro (PVeus1; PVeus2) .............................................................. 80 IV.3.3.4 - Podzol Hidromórfico (Hpus) ........................................................................................... 80 IV.3.3.5 - Cambissolo latossolizado (Clus) ...................................................................................... 81 IV.3.3.6 - Cambissolo (Cus) ............................................................................................................. 81 IV.3.4 - UNIDADES GEOPEDOLÓGICAS COM REGIME DE UMIDADE ÁQUICO (aq) ....... 81 IV.3.4.1 - Hidromórfico Glei Húmico (HGHaq) .............................................................................. 81 IV.4 - O MAPA DE MORFOESTRUTURAS DA REGIÃO DO ALTO-MÉDIO PARAÍBA DO SUL ............................................................................................................................. 82 IV.5 - O MAPA DE UNIDADES E COBERTURAS DE ALTERAÇÃO INTEMPÉRICAS DA REGIÃO DO ALTO-MÉDIO PARAÍBA DO SUL ...................................................... 85 IV.6 - O MAPA DE ZONAS E SUBZONAS GEOAMBIENTAIS DA REGIÃO DO ALTO- MÉDIO PARAÍBA DO SUL ........................................................................................... 88 IV.6.1 - ZONA GEOAMBIENTAL SEDIMENTOS (ZGSD) ........................................................ 90 IV.6.1.1 - Subzona Sedimentos Marinhos (SSDM) ......................................................................... 90 IV.6.1.2 - Subzona Sedimentos Fluviais (SSDF) ............................................................................. 91 IV.6.1.3 - Subzona Sedimentos Flúvio-Lacustres (SSDL1; SSDL2; SSDL3) ................................. 92 IV.6.2 - ZONA GEOAMBIENTAL METACONGLOMERADOS (ZGMC) ................................. 94 IV.6.3 - ZONA GEOAMBIENTAL BIOTITA GRANITOS (ZGBG) ............................................ 95 IV.6.3.1 - Subzona Granitos Equigranulares (SBGE) ...................................................................... 95 IV.6.3.2 - Subzona Granitóides Foliados (SBGF1; SBGF2; SBGF3;SBGF4) ................................ 97 IV.6.4 - ZONA GEOAMBIENTAL GRANITÓIDES (ZGGT) ....................................................... 98 IV.6.4.1 - Subzona Granitóides Migmatíticos (SGTM1, SGTM2, SGTM3, SGTM4) .................... 99 IV.6.4.2 - Subzona Granitóides a Duas Micas (SGTD1, SGTD2, SGTD3) .................................. 101 IV.6.4.3 - Subzona Granitóides Porfiróides (SGTP1; SGTP2) ...................................................... 103 IV.6.4.4 - Subzona Granitos Gnáissicos Finos (SGTX) ................................................................. 106 IV.6.5 - ZONA GEOAMBIENTAL GNAISSES (ZGGN) ............................................................ 107 IV.6.5.1 - Subzona Biotita Gnaisses Granitóides e Xistos (SGNG1, SGNG2) .............................. 107
  12. 12. xii IV.6.5.2 - Subzona Gnaisses e Quartzitos (SGNQ) ....................................................................... 109 IV.6.5.3 - Subzona Biotita Gnaisses e Xistos (SGNX1; SGNX2) ................................................. 111 IV.6.5.4 - Subzona Biotita Gnaisses Finos (SGNF) ....................................................................... 112 IV.6.5.5 - Subzona Biotita Gnaisses Bandados (SGNB1; SGNB2) ............................................... 113 IV.6.5.6 - Subzona Gnaisses e Migmatitos Blastomiloníticos (SGNM) ........................................ 115 IV.6.5.7 - Subzona Biotita Gnaisses Granodioríticos (SGND1; SGND2) ..................................... 116 IV.6.5.8 - Subzona Biotita Gnaisses Migmatizados (SGNZ1; SGNZ2) ........................................ 117 IV.6.5.9 - Subzona Gnaisses com Charnoquitos (SGNH1; SGNH2) ............................................ 119 IV.6.6 - ZONA GEOAMBIENTAL ECTINITOS SÍLTICO-ARGILOSAS (ZGEC) ................... 120 IV.6.7 - ZONA GEOAMBIENTAL XISTOS E GNAISSES (ZGXG1; ZGXG2; ZGXG3) ......... 121 IV.6.8 - ZONA GEOAMBIENTAL MIGMATITOS (ZGMG) ..................................................... 123 IV.6.8.1 - Subzona Migmatitos Estromatíticos com Paleossoma Xistoso (SMGX) ...................... 123 IV.6.8.2 - Subzona Migmatitos Estromatíticos e Gnaisses (SMGG1; SMGG2) ........................... 124 IV.6.8.3 - Subzona Migmatitos Estromatíticos com Neossoma Tonalítico (SMGT) .................... 126 IV.6.8.4 - Subzona Migmatitos Estromatíticos ou Gnaisses Bandados (SMGB) .......................... 127 IV.6.8.5 - Subzona Migmatitos Policíclicos Homogêneos c/ Charnoquitos (SMGH1; SMGH2) . 128 V - CONSIDERAÇÕES FINAIS .................................................................................... 131 V.1 - DOS PRODUTOS E DA TECNOLOGIA DE SENSORIAMENTO REMOTO ................ 131 V.2 - DA METODOLOGIA E/OU SISTEMÁTICA UTILIZADA .............................................. 132 V.3 - DOS RESULTADOS OBTIDOS ......................................................................................... 133 V.4 - DA EXPERIÊNCIA ADQUIRIDA ...................................................................................... 145 V.5 - RECOMENDAÇÕES ........................................................................................................... 146 V.6 - CONCLUSÕES ..................................................................................................................... 146 VI - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................... 149 ÍNDICE DE APÊNDICES ............................................................................................... 163 APÊNDICE I - SISTEMAS DE TRATAMENTO DE IMAGENS MULTIESPECTRAIS ............... I APÊNDICE II - TECNOLOGIA DE SENSORIAMENTO REMOTO ORBITAL ....................... VII APÊNDICE III - TÉCNICAS PEDOGEOQUÍMICAS ................................................................... IX
  13. 13. xiii ÍNDICE DE ANEXOS ..................................................................................................... 178 ANEXO I - MAPA DE UNIDADES FISIOGRÁFICAS DA REGIÃO DO ALTO-MÉDIO PARAÍBA DO SUL ............................................................................................................. # ANEXO II - MAPA DE UNIDADES LITOLÓGICAS DA REGIÃO DO ALTO-MÉDIO PARAÍBA DO SUL ............................................................................................................. # ANEXO III - MAPA DE UNIDADES GEOPEDOLÓGICAS DA REGIÃO DO ALTO-MÉDIO PARAÍBA DO SUL ............................................................................................................. # ANEXO IV - MAPA DE MORFOESTRUTURAS DA REGIÃO DO ALTO-MÉDIO PARAÍBA DO SUL ................................................................................................................................ # ANEXO V - MAPA DE UNIDADES E COBERTURAS DE ALTERAÇÃO INTEMPÉRICAS DA REGIÃO DO ALTO-MÉDIO PARAÍBA DO SUL ............................................................ # ANEXO VI - MAPA DE ZONAS E SUBZONAS GEOAMBIENTAIS DA REGIÃO DO ALTO- MÉDIO PARAÍBA DO SUL ............................................................................................... # (#) Os anexos encontram-se em volume separado.
  14. 14. xiv ÍNDICE DE TABELAS III.1 - Relação das cartas topográficas utilizadas ............................................................................. 24 III.2 - Divisões e/ou subdivisões com as abreviaturas utilizadas no mapa de unidades fisiográficas ... 36 III.3 - Nomenclatura e abreviaturas de unidades litológicas ............................................................ 37 III.4 - Nomenclatura e abreviaturas de unidades geopedológicas .................................................... 43 III.5 - Nomenclatura e abreviaturas de unidades e coberturas de alteração intempéricas ................ 45 III.6 - Nomenclatura e abreviaturas das zonas e subzonas geoambientais ....................................... 47 IV.1 - Distribuição relativa das unidades fisiográficas com as regiões geográficas ........................ 51 IV.2 - Distribuição relativa das unidades litológicas com as regiões geográficas e unidades fisiográficas ........................................................................................................................ 53 IV.3 - Distribuição relativa das unidades geopedológicas com as regiões geográficas e unidades fisiográficas ........................................................................................................................ 71 IV.4 - Distribuição relativa das morfoestruturas predominantes com as regiões geográficas e unidades fisiográficas ......................................................................................................... 84 IV.5 - Distribuição relativa das unidades e coberturas de alteração intempéricas com as regiões geográficas e unidades fisiográficas ................................................................................... 86 IV.6 - Relação das unidades e coberturas de alteração intempéricas com as unidades geopedo- lógicas, fisiográficas, litológicas e com as morfoestruturas predominantes ...................... 87 IV.7 - Relação das zonas e subzonas geoambientais com as unidades litológicas, geopedológicas, fisiográficas, anomalias de morfoestruturas, unidades e coberturas de alteração intempé- ricas e paragênese de colóides ............................................................................................ 89
  15. 15. xv ÍNDICE DE FIGURAS II.1 - A área do polígono estudado com as principais cidades e rodovias ....................................... 11 II.2 - Os tipos climáticos considerando-se a efetividade da precipitação (Jiménez-Rueda et alii, 1989b) ................................................................................................................................. 14 II.3 - Os regimes de umidade dos solos (Jiménez-Rueda et alii, 1989b) ......................................... 15 III.1 - A área do polígono estudado (hachurado) e a articulação das folhas topográficas editadas na escala de 1:50.000 .............................................................................................................. 25 III.2 - Diagrama de fluxo de trabalho (DFT) do zoneamento geoambiental da região do alto-médio Paraíba do Sul ..................................................................................................................... 26
  16. 16. xvi RESUMO Este trabalho foi realizado na região do alto-médio Paraíba do Sul, situada no extremo leste do estado de São Paulo, com a finalidade de desenvolver uma avaliação sistemática do meio físico, utilizando-se de atributos espaciais de imagens TM/Landsat. A técnica consistiu na análise dos elementos texturais de relevo e drenagem, com a delimitação ou compartimentação de áreas com características fotointerpretativas, relativamente homogêneas e distintas das áreas adjacentes. A confiabilidade na delimitação foi realizada através da análise de homogeneidade (verificação da existência de heterogeneidades internas) e da análise de similaridade (verificação da existência de unidades com características e/ou propriedades semelhantes). Através de propriedades observadas nas imagens foi possível fazer a correlação com as litologias e solos predominantes, que somados com informações de determinações laboratoriais de análises físicas e químicas de materiais coletados ao longo de perfis de alteração intempéricos, realizou-se a determinação e cartografia das diversas unidades e coberturas de alteração intempéricas. Por meio de uma avaliação integrada dessas unidades e coberturas de alteração intempéricas com outras informções do meio físico, tais como edafoclimáticas, de fisiografias e de anomalias morfoestruturais, pode-se discriminar diferentes zonas e subzonas geoambientais, com a finalidade de fornecer subsídios técnicos para a definição e prioridades em obras de engenharia, recursos hídricos, uso agrícola, planejamento territorial, proteção ambiental e outros.
  17. 17. xvii ABSTRACT This study was performed at the Upper and Middle Rio Paraíba do Sul valley, localized at the eastern border of São Paulo State. Its objective was to develop a systematic evaluation of the physical environment (Geology, Geomorphology and Soils), using spatial attributes of TM Landsat images. The technique used consisted of an analysis of the textural characteristics of relief and drainage elements, with the definition of homogeneous photogeologic zones. The conviction on these definition was realized through the homogeneity analysis (to check the existence of internal heterogeneity) and similarity analysis (to check the existence of units with analogous characteristics). After the observation of TM Landsat images, a correlation was made with main lithologies and soil types. Furthermore, with the informations of data from soils laboratory analysis (physical and chemical) of material collected along weathering profiles, was produced the determination and map-making of units and covers of weathering alteration. At last was realized the integrated avaliation of these units and covers of weathering alteration with others informations of physical environment, as well as edaphoclimatic information, and informations on physiographic and morphostructural anomalies, with the determination of different geoenvironmental zones, with purpose to supply the technical allowances to definition and priorities for engineering works, technical evaluations of water resources, evaluations of land use, regional planning, environmental protection issues, etc.
  18. 18. 1 I - INTRODUÇÃO I.1 - Considerações gerais Visto que extensas regiões do território brasileiro se encontram sob a influência dos climas tropical e subtropical, com índices pluviométricos consideráveis, o processo de decomposição ou alteração das rochas é praticamente contínuo, e associado com a subseqüente pedogênese, favorece a presença de consideráveis coberturas de alteração intempéricas, recobrindo as rochas subjacentes por extensas regiões. O estudo das coberturas de alteração intempéricas, freqüentemente pode auxiliar o conhecimento do tipo de rochas subjacentes, inclusive de possíveis depósitos minerais. Daí a necessidade em determinar as características física, química e mineralógica de horizontes constituintes dos perfis pedogenéticos, e as interrelações das coberturas de alteração intempéricas com o meio físico. Dessa forma, procurar-se-á fazer a análise das coberturas de alteração intempéricas, em conjunto com as informações litológicas, fisiográficas e morfoestruturais, de regiões com relevos movimentados, para fins de estudos geoambientais. Visto que o estudo das coberturas de alteração intempéricas, relativadas com as rochas subjacentes, ainda é considerada recente, faz-se necessária continuar a pesquisa, procurando-se novas alternativas e mesmo aprofundar-se nas técnicas já existentes. É necessário salientar que de nenhuma forma pretende-se esgotar os diversos aspectos técnicos, relacionados com o assunto. Uma das alternativas é o uso da tecnologia de sensoriamento remoto orbital, através de imagens multiespectrais do “Themathic Mapper” do satélite Landsat (TM/Landsat), pela facilidade da visão sinóptica dos elementos constituintes do meio físico. Com a análise e a interpretação fotogeológica dos elementos de drenagem e de relevo, é possível fazerem-se estudos integrados do meio físico, inclusive com o fornecimento de importantes subsídios para a definição e prioridades em aplicações de múltiplos usos, tais como em obras de engenharia, recursos hídricos, uso agrícola, planejamento territorial, proteção ambiental, entre outros. Procurou-se também, utilizar-se da técnica de geoprocessamento, com o uso de sistemas de informações georreferenciadas, existentes em Sistemas de Informações Geográficas, e disponíveis
  19. 19. 2 no SIstema de Tratamento de IMagens (SITIM/SGI) e no Sistema de PRocessamento de INformações Georeferenciadas (SPRING). Alguns detalhes técnicos desses sistemas podem ser encontrados no Apêndice I. I.2 - Coberturas de alteração intempéricas As coberturas de alteração intempéricas podem ser entendidas, como sendo a resultante de processos específicos da interação dos fatores exógenos e endógenos de alteração intempérica, na formação de solos. Os fatores exógenos estão relacionados, principalmente com o clima, organismos, rochas, relevo, tempo e tectônica; já os fatores endógenos correspondem aos ganhos, perdas, transformações e translocações de elementos químicos, ocorridos durante os processos de alteração intempéricos. As características fundamentais geopedológicas associadas às suas propriedades, definem os volumes de intemperismo. As características fundamentais geopedológicas são aquelas relacionadas com a cor, estrutura, consistência e densidade. As propriedades correspondem ao conhecimento da espessura, dos limites, da capacidade de retenção d'água e da profundidade radicular no perfil de alteração. As nossas rochas sofrem incessantemente a ação dos processos intempéricos, tanto químicos como físicos e biológicos, os quais promovem a alteração, transformação e remanejamento dos seus constituintes químicos e mineralógicos, originando materiais secundários, muitas vezes bastante diferentes das rochas primitivas. Esses materiais secundários são marcadamente importantes, no que diz respeito à morfologia e constituição química, os quais constituem-se em coberturas superficiais de elementos friáveis ou secundariamente consolidados, e denominados de formações superficiais por Dewolf (1965). Dessa forma, os complexos rochosos podem ser destruídos por processos físicos e químicos, que ao mesmo tempo, podem ser os responsáveis pela alteração. Os processos físicos ou mecânicos normalmente produzem a destruição da estrutura das rochas, com a conseqüente liberação de minerais pela desagregação da massa rochosa, e pelo aumento de fraturas e diáclases, resultando fragmentos móveis facilmente carreados.
  20. 20. 3 De outro lado, a alteração química tem na água o seu principal agente modificador. A infiltração da água nas rochas prepara o caminho para a ação de outros agentes modificadores que atuam na decomposição dos minerais menos resistentes. Assim é que as ações do ácido carbônico, do próprio oxigênio e dos ácidos húmicos, aceleram a dissolução e hidratação dos componentes químicos e mineralógicos da rocha. Numa fase mais avançada do fenômeno intemperismo, os complexos rochosos sofrem os processos de hidrólise e oxidação progressivos permitindo a alteração, transformação e o remanejamento dos constituintes químico-mineralógicos, que são tanto mais rápidas quanto mais ativos forem os elementos contidos na água (tais como CO2, O2 e ácidos húmicos) e pela própria renovação contínua do fenômeno. Esses processos são, freqüentemente ligados aos processos biológicos que ativam igualmente a destruição das rochas. Assim, poder-se-ia resumir que o material derivado da decomposição das rochas, está intimamente relacionado com os processos específicos da interação dos fatores internos e externos de alteração intempérica, e sofre a ação dos agentes de intemperismo dos diferentes e sucessivos ciclos morfoclimáticos, podendo-se exemplificar de modo genérico os dois extremos: a) em regiões sob a influência de climas áridos, quentes ou frios, os processos físicos apresentam-se bastantes eficientes; e, b) em regiões sob a influência de climas quentes e úmidos, os processos químicos são dominantes, atingindo-se a máxima amplitude de alteração das rochas. Assim é que a camada de material mineral associado à matéria orgânica comporta um perfil formado de vários horizontes, dos quais o horizonte mais superficial é o mais rico em matéria orgânica, podendo-se apresentar uma fauna bastante diversificada. As diferenciações na evolução do material mineral para se transformar num solo, sentido que lhes dá o agrônomo, dependem essencialmente do clima e das condições inerentes ao relevo, em condições onde não haja interferências antrópicas. Portanto, o esclarecimento e compreensão dos fenômenos que determinaram a evolução de um perfil de solo específico num determinado local, dependem não só do conhecimento dos fatores de ordem morfoclimática, biológica e cronológica, mas também, de sua posição ocupada numa paisagem, e especialmente a duração de sua existência e exposição aos vários ambientes.
  21. 21. 4 As primeiras referências ao estudo das formações superficiais datam de 1912 e foram feitas por Woodworth (Ab'Saber, 1969a); no entanto, os trabalhos de caráter sistemático realizados recentemente, têm procurado esclarecer os aspectos de gênese e evolução, através da influência decisiva de oscilações climáticas pretéritas. A linha francesa de pesquisa das formações superficiais tem sido bastante difundida em nossa comunidade científica, visto que inúmeros trabalhos foram realizados, principalmente em território africano, onde as características morfoclimáticas em muito se assemelham com as nossas (Ab'Saber, 1962; 1969a, b, c; Queiroz Neto, 1964; 1969; 1970; 1974; 1975; Melfi, 1967; Penteado, 1969; Melfi e Pedro, 1977; 1978, entre outros). Recentemente, tem-se desenvolvido uma linha de pesquisa voltada ao conhecimento das coberturas de alteração intempéricas, tanto da sua classificação como o seu relacionamento com as características do meio físico; tem-se também, procurado fazerem-se estudos integrados com outras técnicas e análises do meio físico, como por exemplo, o uso integrado com técnicas de sensoriamento remoto orbital, análise morfoestrutural e índices pedogeoquímicos de alteração intempérica (Jiménez-Rueda, 1980; Jiménez-Rueda et alii, 1988; 1989a, b; 1990; 1993; Mattos e Jiménez-Rueda, 1989; 1990; Riedel, 1989a, b; Riedel et alii, 1989; Gonçalves, 1993; Volkmer, 1993). I.3. - Objetivo da pesquisa O objetivo fundamental desta pesquisa é fazer o estudo do zoneamento geoambiental da região do alto-médio Paraíba do Sul (SP), com produtos de sensoriamento remoto orbital, através da análise integrada das características do meio físico, principalmente de coberturas de alteração intempéricas, fisiografias, litologias e informações edafoclimáticas e morfoestruturais. I.4 - Concepção da pesquisa A presente pesquisa foi concebida em função da existência, em nosso território, de extensas regiões sob a influência de climas tropical e subtropical, com altos índices pluviométricos, freqüentemente com consideráveis espessuras de material alterado e com diferentes estágios pedogenéticos. É freqüente, encontrar-se situações onde essa cobertura de material alterado dificulta a realização de
  22. 22. 5 estudos geológicos precisos e confiáveis, principalmente para aqueles especialistas que não se interessam pelo conhecimento e estudo desse material alterado. De outro lado, devido ao intenso e diversificado uso do espaço territorial existente na região do conhecido eixo Rio-São Paulo, procurou-se fazer, nessa região, a caracterização do zoneamento geoambiental para múltiplos usos. Inicialmente, procurou-se obter alguns conhecimentos prévios, por meio de pesquisa bibliográfica, cursos de especialização e troca de informações com pesquisadores e especialistas relacionados com os assuntos, principalmente de coberturas de alteração intempéricas. O passo seguinte foi a elaboração da sistemática para o desenvolvimento da presente pesquisa, cujos detalhes são encontrados no item metodologia. I.5 - Conceitos adotados I.5.1 - Zoneamento geoambiental O zoneamento geoambiental em seu sentido mais abrangente contempla a avaliação e caracterização de fatores físicos, biológicos e sócioeconômicos. No entanto, o zoneamento geoambiental realizado na região do alto-médio Paraíba do Sul, consistiu na análise integrada das características de fatores do meio físico, particularmente dos componentes relacionados com o clima, fisiografia, litologia, geopedologia, e ineditamente, de processos específicos de alteração intempérica e/ou do tipo de colóide intempérico predominante (paragênese de colóides) e anomalias de morfoestruturas. O zoneamento geoambiental deve ter como meta, o fornecimento de subsídios técnicos para orientar e elucidar a tomada de decisões na implementação de alternativas de desenvolvimentos regionais, compatíveis com a sustentabilidade e vulnerabilidade dos sistemas ambientais. Essa implementação de alternativas de desenvolvimento regional, como por exemplo, a formulação de planos diretores municipais, deve ser acompanhada, complementarmente, de políticas públicas coerentes, visando estimular os investimentos nas áreas mais propícias e inibir as ações de alto risco econômico e ambiental. O zoneamento geoambiental é uma parte do processo de planejamento de uso da terra, com a definição de áreas territoriais homogêneas, segundo suas características naturais e avaliadas em
  23. 23. 6 função de suas potencialidades e limitações, com o propósito de determinar suas necessidades de manejo ou conservação e a sua tolerância às intervenções do homem. Assinala-se que a condição desejável é a delimitação de unidades de zoneamento, as quais sejam totalmente homogêneas em todos os seus fatores ambientais de relevância para o planejamento de seu uso. No entanto, devido às características da variação natural, a probabilidade de identificar e definir tal tipo é insignificante. A homogeneidade ou uniformidade interna das unidades de zoneamento está relacionada com o seu tamanho em termos de área. Usualmente, a homogeneidade interna das unidades está inversamente relacionada com seu tamanho. A uniformidade interna é maior à medida que as unidades são menores, e menor à medida que as unidades são maiores. De outro lado, o aumento da homogeneidade interna das unidades ocasiona uma redução considerável em seu tamanho, e este por sua vez, a uma redução na continuidade dessas unidades. Dessa forma, as unidades maiores asseguram a continuidade da informação, quando representada cartograficamente. Tais unidades são contínuas e para os propósitos práticos, representam uma condição desejável. A homogeneidade e continuidade são inversamente relacionadas, e na prática e para os propósitos de zoneamento, as unidades definidas são o resultado de um balanço adequado de uniformidade ou homogeneidade e continuidade. É importante, também, frisar que tanto a variabilidade espacial dos fatores ambientais, como a uniformidade interna e a continuidade das unidades de zoneamento, estão em função das escalas da imagem fotográfica e da cartografia final utilizadas. A unidade de área homogênea é representada pela zona ou subzona geoambiental, a qual é delimitada por ruptura de declive, geralmente associada ao limite litológico e/ou geológico, e eventualmente, ao limite erosivo e descontinuidade estrutural (discordância e falhamento). A zona geoambiental pode ser subdividida em função de algumas variáveis, as quais podem condicionar a configuração das formas de relevo, com diferenciados graus de alteração intempéricos. As variáveis consideradas podem ser devido aos diferentes tipos de paisagens ou unidades fisiográficas, de graus de dissecação, de unidades geopedológicas, de anomalias morfoestruturais, de processos específicos de alteração intempérica, do tipo de colóide intempérico predominante (paragênese do colóide), dentre outras.
  24. 24. 7 I.5.2 - Termos fotointerpretativos Faz-se necessário estabelecer os conceitos para os termos adotados, visto que diversos deles possuem significados diferentes nos vários ramos da geologia. Os conceitos foram baseados nos trabalhos de Rivereau (1970), Soares e Fiori (1976), Veneziani e Anjos (1982). a) Elemento de textura ou elemento textural - é a menor superfície contínua e homogênea, distinguível na imagem fotográfica e possível de repetição (Soares e Fiori, 1976). Uma das propriedades do elemento textural é a repetição, com forma e dimensão definidos (Rivereau, 1970). Uma mudança de direção ou de forma, na linha de drenagem ou na superfície do relevo, constitui uma mudança de elemento da textura (Soares e Fiori, 1976). b) Textura na imagem fotográfica - corresponde ao padrão de arranjo dos elementos texturais e representa a imagem de conjunto, dada pela disposição das menores feições que conservam sua identidade na escala da imagem fotográfica. c) Densidade de textura - são zonas com maior ou menor número de elementos texturais por unidade de área; densidade de textura é o inverso da distância média entre elementos texturais. As variações na textura de relevo e de drenagem constituem a propriedade fundamental na análise da imagem fotográfica, pois permitem separar feições com significados diferentes ou associar feições com o mesmo significado, dado por condições naturais. Por outro lado, podemos ter texturas sem significado geológico, mas com significado florestal, sociológico, etc... d) Estrutura na imagem fotográfica - é a lei que exprime a disposição espacial dos elementos de textura (Rivereau, 1970); essa disposição pode ser ordenada ou aleatória, a qual define um padrão de organização no espaço dos elementos texturais. Nesse conceito pode-se relacionar, por exemplo, a estrutura com arranjo interno dos minerais de uma rocha (xistosidade, gnaissificação, foliação cataclástica, estrutura maciça, etc...), ou das fraturas (juntas e falhas), ou do arranjo radial dos elementos texturais (estrutura radial). e) Grau de estruturação - refere-se à regularidade de organização dos elementos texturais (Soares e Fiori, 1976). Assim, diz-se que uma forma é fracamente estruturada quando a lei de ordenação é mal definida; pouco regular ou pouco precisa; e, fortemente estruturada em caso de disposição regularmente ordenada.
  25. 25. 8 f) Ordem de estruturação - corresponde à qualificação da complexidade de organização dos elementos texturais ou a superposição de padrões de organização (Soares e Fiori, 1976). Por exemplo, tem-se uma estrutura de 1a. ordem quando apenas uma lei define o padrão de ordenação, como no caso da disposição em linha reta de elementos texturais. Pode-se dizer que, quanto maior é o grau e a ordem de estruturação dos elementos texturais em uma forma, menor a possibilidade de ser casual. g) Forma - exprime a disposição espacial de elementos texturais com propriedades comuns. Por exemplo, se se identifica o elemento de textura como elemento de drenagem, e a estrutura como radial, tem-se uma forma radial de drenagem. A forma pode ser caracterizada por cinco propriedades: 1. dos elementos texturais; 2. densidade de textura; 3. estrutura; 4. grau de estruturação (ou intensidade); 5. ordem de estruturação (ou grandeza). h) Zonas homólogas (homogêneas) - são definidas pelas zonas de repartição dos elementos texturais e sua organização, formadas pela repetição dos mesmos elementos texturais e a mesma estrutura (Soares e Fiori, 1976). No trabalho de zoneamento geoambiental da região do alto- médio Paraíba do Sul, esse termo foi substituído por zonas homogêneas. i) Limites - são as separações das zonas da imagem com propriedades texturais e/ou estruturais diferentes (Soares e Fiori, 1976). Quando um limite coincide com uma forma linear estruturada, tem-se um limite definido pela propriedade desta forma. Considera-se limite progressivo quando as propriedades de uma zona homóloga/homogênea são substituídas progressivamente pelas propriedades de outra. Pode-se considerar, ainda, um limite envoltório, quando se tem a separação de um conjunto com propriedades texturais e/ou estruturais diferentes sem que estas propriedades cubram toda a zona limitada. Observação - Todas essas propriedades fundamentais da imagem fotográfica dependem da escala de observação. Seus valores são relativos, dentro do mesmo nível de investigação, variando com o grau de resolução da análise e com a qualidade da imagem fotográfica (Soares e Fiori, 1976). j) Rupturas de declive - as rupturas de declive são os elementos fundamentais na análise do relevo para interpretação geológica. As pequenas rupturas de declive definem os elementos texturais do relevo, caracterizados pelas menores variações bruscas da superfície do terreno e identificáveis na imagem fotográfica. A disposição regular, definida no espaço, das rupturas de declive, constitui estrutura do relevo considerada como quebras negativas ou quebras positivas, ou ainda, lineações e alinhamentos de relevo. As quebras negativas são aquelas quebras com
  26. 26. 9 concavidades voltadas para cima, e são interpretadas como limites fotolitológicos e, as quebras positivas que são aquelas quebras com concavidades voltadas para baixo correspondem aos níveis de maior resistência à erosão. Nas imagens fotográficas sem a visão estereoscópica essas rupturas de declive são identificadas pelo par luz-sombra alongado (Veneziani e Anjos, 1982). k) Lineações de relevo e de drenagem - são pequenas feições lineares, pouco salientes no relevo, fortemente estruturadas, retilíneas ou curvas. De acordo com a resolução da imagem fotográfica, as feições de relevo e de drenagem correspondem aos elementos texturais fortemente estruturados, os quais são interpretados como traço de fratura (lineações de drenagem), traço de foliação e traço de acamamento. Os detalhes do significado desses traços podem ser encontrados nos trabalhos de Lattman (1958), Lattman e Nickelsen (1958), Von Bandat (1962), Ray (1963), Allum (1966), Rivereau (1970), Northfleet et alii (1971), Vergara (1971), Fiori e Soares (1974). l) Alinhamentos de relevo e de drenagem - o termo alinhamento corresponde ao arranjo alinhado, retilíneo ou arqueado de formas identificáveis na imagem fotográfica (Soares et alii, 1982). Essas formas são caracterizadas por feições fortemente estruturadas dos elementos de relevo ou de drenagem. Os alinhamentos de relevo ou de drenagem são interpretados como traço de acamamento, traços de flancos de dobras, traços de clivagens tectônicas e traços de falhamentos. As principais características de análise e interpretação dos alinhamentos são encontradas nos trabalhos de Lueder (1959), Miller (1961), Allum (1966), Soares e Fiori (1976), Soares et alii (1982), Veneziani e Anjos (1982). m) Assimetria de relevo e de drenagem - considera-se relevo assimétrico quando as quebras negativas e positivas separam zonas de declividade maior e menor, ou com propriedades de relevo diferentes, alternadamente. A assimetria da rede de drenagem é caracterizada pela presença de elementos com tamanho ou estrutura sistematicamente diferentes, de um lado e de outro do elemento maior. As assimetrias de relevo e de drenagem são interpretadas como indicadoras da posição espacial das camadas e/ou de estratos, e permitem definir classes de valor dos mergulhos de camadas e foliações (Soares e Fiori, 1976). Nas imagens fotográficas sem a visão estereoscópica a análise da assimetria de relevo é feita pela disposição alongada do par luz- sombra e avaliada segundo a largura da região sombreada, comparada com a região iluminada (Veneziani e Anjos, 1982). n) Formas de encostas - estão relacionadas com os tipos de vertentes, os quais fornecem indicações dos estágios erosivos e da resistência à erosão do maciço rochoso. Essas formas de
  27. 27. 10 encostas, de acordo com o potencial erosivo, foram classificadas em côncavas, côncava-retilínea- convexas, côncava-convexas e convexas. As formas de encostas são de difícil caracterização em imagens fotográficas, principalmente naquelas com ausência da visão estereoscópica. A resistência à erosão pode ser analisada, em imagens fotográficas com ausência da visão estereoscópica, através da comparação relativa de áreas com diferentes densidades texturais de relevo e drenagem (Veneziani e Anjos, 1982).
  28. 28. 11 II - A ÁREA DE ESTUDOS II.1 - Considerações gerais A área de estudos tem o formato de um paralelogramo, cujos limites correspondem, aproximadamente com as coordenadas de 22o35' a 23o35' de latitude sul e de 44o50' a 45o55' de longitude oeste de Greenwich, perfazendo uma superfície aproximada de 9.000 quilômetros quadrados (Fig. II.1). Ela abrange partes da serra da Mantiqueira e da serra do Mar, incluindo a região litorânea setentrional paulista e a bacia do alto-médio rio Paraíba do Sul. Figura II.1 - A area do polígono estudado com as principais cidades e rodovias. A região do alto-médio Paraíba do Sul situa-se na porção leste do estado de São Paulo, e ocupa a quarta posição no desempenho das atividades produtivas do estado. Esse desempenho tem sido crescente a partir da década de 70, devido à desconcentração industrial da metrópole paulistana, estimulada por decisões políticas governamentais. Essa região, comparada com as demais regiões do estado, destaca-se pelo seu desempenho industrial, ocupando a terceira posição. Essa industrialização provocou conseqüências negativas nos
  29. 29. 12 setores sócioeconômicos regionais, tal como o inevitável êxodo rural para suprir a mão de obra não especializada das novas indústrias, cuja conseqüência foi o declínio da produção agropastoril. Até o final do século passado a região foi uma importante produtora de café, atestado pela existência de diversas mansões da aristocracia do café da época. Devido à perda de mão de obra rural, inclusive com a abolição da escravatura, a decadência da atividade agrícola foi inevitável. Somente no período posterior à segunda guerra mundial, a região foi se transformando pela imigração de trabalhadores provenientes dos planaltos do sul do país e/ou do estado de Minas Gerais, através de arrendamentos e/ou compras das terras abandonadas. Aos poucos a atividade agrícola foi sendo transformada para a pastoril, esta atualmente, bastante extensiva e importante. O desenvolvimento de diversos pólos industriais na região de estudo, foi bastante rápido e importante, devido à localização estratégica entre os dois maiores centros consumidores do país, conhecido como eixo Rio-São Paulo, e também pela existência do principal meio de escoamento da produção regional, através da rodovia presidente Dutra (BR-116). Se de um lado, esse desenvolvimento industrial trouxe benefícios sócioeconômicos através de novos empregos, de outro lado, como já foi constatado por estudos realizados pela Secretaria do Meio Ambiente do Estado de São Paulo (SÃO PAULO, 1988), tem-se a existência de mais de 150 indústrias com potencial poluidor por metais pesados ou por substâncias orgânicas, apresentando-se dessa forma, como um grande potencial de possíveis acidentes com o sistema de tratamento e contenção de efluentes industriais. Outro agravante é a crescente expansão urbana da região, a qual é incompatível com a constatação de que 25% do esgoto doméstico urbano (SÃO PAULO, 1988) não seja coletado por rede apropriada; nesses casos, o efluente urbano é lançado no solo, podendo ocorrer a contaminação do lençol freático, através da infiltração desse efluente nas áreas com material inconsolidado permeável. Outra fonte potencial de poluição do ambiente é a cada vez mais crescente quantidade de resíduos sólidos urbanos, que normalmente são despejados em locais abertos (lixões ativos e inativos), sem quase nenhuma preocupação com a proteção ambiental. No processo de decomposição biológica desses resíduos sólidos urbanos é produzido um líquido de coloração escura, conhecida como chorume, rico em matéria orgânica. Este líquido pode infiltrar-se no material inconsolidado e poluir o lençol freático.
  30. 30. 13 Como pode ser constatado, é imprescindível fazer-se o estudo do meio físico para se conhecer as reais condições do ambiente, com a indicação de locais apropriados para minimizar ou mesmo evitar-se, por exemplo, a contaminação dos recursos hídricos superficiais e subterrâneos. O estudo de meio físico deve levar em consideração a caracterização das coberturas de alteração intempéricas, dos litotipos subjacentes, da fisiografia, das feições morfoestruturais anômalas e/ou regionais e de informações edafoclimáticas, com a finalidade de obter-se o zoneamento geoambiental para múltiplos usos. II.2 - Aspectos climáticos Em função da presença de grandes diferenças de altitudes na área do alto-médio Paraíba do Sul, desde 2.401 metros no pico dos Marins, verificadas a nordeste da cidade de Piquete, na serra da Mantiqueira, até o nível do mar, os tipos climáticos são marcantes, e conseqüentemente importantes influenciadores nos processos de alterações intempéricas e no modelado do relevo da região. Para o presente estudo adotou-se a classificação do clima que tem em consideração a efetividade da precipitação, cujo índice de umidade do clima foi obtido por cálculo que leva em conta as chuvas e as temperaturas na mesma equação matemática. Dessa forma, com o mesmo total de chuvas, o clima é mais úmido onde as temperaturas são mais baixas, pois a evapotranspiração é menor, sobrando mais água para a decomposição das rochas, erosão e lixiviação do solo, alimentação das águas subterrâneas e suprimento de água na vegetação. Na região do alto-médio Paraíba do Sul tem-se a caracterização dos seguintes tipos climáticos segundo a efetividade da precipitação (Fig. II.2), determinados por Jiménez-Rueda et alii (1989b): Ccw - este tipo climático predomina na região do vale do rio Paraíba do Sul, ocupando cotas altimétricas que variam entre 500 e 800 metros; é caracterizado por clima úmido sem estiagem segundo a efetividade da precipitação (índice pluviométrico varia entre 1.100 mm e 1.700 mm anuais, decrescendo a precipitação no sentido para oeste), e subtropical em relação ao aspecto térmico, cuja temperatura do mês mais frio é inferior a 18oC e a do mês mais quente ultrapassa os 22oC. O clima é de inverno seco e verão chuvoso e, a estação seca transcorre entre os meses de abril até setembro; Ccr - a área de atuação desse tipo climático ocorre nas regiões mais elevadas ao longo do vale do rio Paraíba do Sul, predominantemente nas regiões dos rios Paraitinga e Paraibuna. As cotas
  31. 31. 14 altimétricas variam entre 800 e 1.000 metros, cuja área é caracterizada pelo clima úmido com estiagem no inverno (com totais pluviométricos anuais entre 1.300 mm e 1.700 mm) e pelo aspecto térmico subtropical, onde a temperatura média varia entre 10oC e 22oC. O clima é mesotérmico de inverno seco e verão ameno; Figura II.2 - Os tipos climáticos considerando-se a efetividade da precipitação (Jiménez-Rueda et alii, 1989b). Bcr - as áreas de acorrência desse tipo climático são ao longo das vertentes das serras do Mar e da Mantiqueira, as quais são consideradas como zonas transicionais entre a prémontana e a montana, ocupando cotas entre 1.000 e 1.200 metros de altitude, caracterizadas pelo clima úmido (no mês mais seco as precipitações são superiores a 30 mm), subtropical de altitude a temperado, onde a temperatura do mês mais quente é superior a 22oC; Adr - as áreas de ocorrência desse tipo climático são verificadas nos pontos mais elevados das serras da Mantiqueira e do Mar, correspondendo à região de montana, com altitudes superiores a 1.300 metros. É caracterizado pelo tipo climático superúmido com índice pluviométrico variável entre 1.100 mm e 1.200 mm anuais, e pelo aspecto térmico temperado, onde a temperatura do mês mais quente não atinge os 22oC.
  32. 32. 15 Os aspectos climáticos do solo foram avaliados por Jiménez-Rueda et alii (1989b), em função da temperatura e do armazenamento de água, ou período de seca na seção-controle do solo, de acordo com o Soil Taxonomy (1975) e, em função de dados de precipitação/evaporação, foram estabelecidos quatro regimes de umidade dos solos, cuja distribuição (Fig. II.3) se ajusta com a macro subdivisão climática da região: Figura II.3 - Os regimes de umidade dos solos (Jiménez-Rueda et alii, 1989b). a) regime áquico - distribuído nas imediações do vale recente do rio Paraíba do Sul e caracterizado por um meio redutor, em conseqüência da saturação do solo com água praticamente sem oxigênio dissolvido; b) regime ústico - ocupa o paleovale do rio Paraíba do Sul e as partes baixas das vertentes das serras da Mantiqueira e do Mar, cujo regime é intermediário entre o áquico e o údico; c) regime údico - encontra-se distribuído na região correspondente à zona pré-montana, e neste regime, nenhuma parte da seção de controle do solo poderá permanecer seca por 90 ou mais dias acumulativos durante o ano, na maioria dos anos; d) regime perúdico - associado à zona montana
  33. 33. 16 O regime de temperatura do solo foi obtido de acordo com a equação de Comerma e Sanchez (1980 apud Jiménez-Rueda et alii, 1989b), com a avaliação da temperatura nas cotas altitudinais de 800, 1.000 e superior a 1.300 metros, correspondendo, respectivamente, às regiões do vale do rio Paraíba do Sul juntamente com a prémontana baixa, prémontana alta e montanhosa. Os regimes de temperatura obtidos para a região do alto-médio Paraíba do Sul foram: hipertérmico para aquelas regiões com cotas altitudinais inferiores a 1.300 metros, e térmico para aquelas regiões com cotas altitudinais superiores a 1.300 metros (Jiménez-Rueda et alii, 1989b). II.3 - Aspectos geológicos compilados: uma visão regional A região do alto-médio Paraíba do Sul está inserida na região de Dobramentos Sudeste (Schobbenhaus et alii, 1984), a qual foi afetada pela mobilização tectônica brasiliana. As unidades litoestruturais existentes, provavelmente foram acumuladas durante o Proterozóico Superior e posteriormente afetadas pelo Ciclo Brasiliano, e os complexos litoestruturais foram consolidados no Arqueano e Proterozóico Inferior e retrabalhados em ciclos termotectônicos pré- e sin-brasilianos. Hasui et alii (1984) consideraram para essa região de dobramentos Sudeste, uma evolução policíclica e polimetamórfica, evidenciada pelas transformações geodinâmicas e geoquímicas ocorridas. Diversos trabalhos geológicos foram efetuados na região do alto-médio Paraíba do Sul, destacando- se os mapeamentos geológicos de diversas áreas correspondentes ao formato de folha topográfica na escala 1:50.000 e financiados pelo programa Pró-Minério (Chieregati et alii, 1982; Oliveira et alii, 1983; Sobreiro Neto et alii, 1983; Bistrichi et alii, 1990), inclusive o trabalho executado na escala de 1:100.000, pelo IPT na folha São José dos Campos (Hasui et alii, 1978b). Destaque também deve ser dado aos exaustivos relatórios de síntese, através da compilação, padronização e integração de diversos trabalhos individuais e localizados, transformando-os em preciosas informações geológicas regionais (Hasui et alii, 1978c; IPT/Pró-Minério, 1981; Chieregati et alii, 1986; Menezes, 1986). A geologia da região do alto-médio Paraíba do Sul é constituída, basicamente, por duas grandes unidades tectônicas: o embasamento cristalino e a bacia sedimentar de Taubaté. II.3.1 - O embasamento cristalino
  34. 34. 17 Como a presente pesquisa não tem o objetivo de estudar as unidades litoestratigráficas e/ou executar o mapeamento geológico, procurar-se-á nesse item situar o leitor com as informações dos aspectos geológicos regionais existentes na bibliografia especializada, muitas vezes com transcrições, identificadas entre aspas, de sínteses efetuadas, principalmente por Bistrichi et alii (1990). Nos diversos trabalhos efetuados no polígono estudado, tem-se “seguidas referências a um predomínio de rochas proterozóicas de posição meso a catazonal, metamorfizadas extensivamente em facies anfibolito e, localizadamente em facies granulito. Todo o conjunto está afetado, em maior ou menor grau, por uma intensa deformação policíclica e marcadamente relacionada às diversas faixas de cisalhamentos”. “Ebert (1957, 1967, 1968) foi o primeiro a reconhecer uma estruturação para o sul de Minas Gerais, que lhe permitiu propor em 1968, a existência de um cinturão metamórfico assíntico evoluído há 550 Ma e que, na altura do paralelo 22oS, se bifurca em dois ramos. A faixa que contorna a bacia do São Francisco e segue rumo NW adentrando pelo sudeste de Goiás, chamou de Araxaídes, e a outra que toma a direção SE e segue pelos estados de São Paulo, Paraná e Santa Catarina, denominou Paraibides”. “Ebert (1967, 1968) percebeu que este cinturão na região sudeste apresenta um zoneamento estrutural, metamórfico e litoestratigráfico, propondo a divisão em zonas: de facies xisto verde sem intrusões de granito, de facies anfibolito sem intrusões de granito, de facies anfibolito com intrusões de granito e migmatização e, de facies granulito. Nessa divisão foi limitada a área de ocorrência do Grupo Paraíba, como o domínio de facies anfibolito com intrusões graníticas e migmatização, ocorrendo localmente rochas de facies granulito. Em sua formalização o Grupo Paraíba inclui as séries Paraíba-Desengano e Serra dos Órgãos de Rossier (1965). A esta faixa estaria relacionada, ainda, a ocorrência localizada de rochas de baixo grau metamórfico em calhas sinclinoriais”. “O Grupo Paraíba constituiria os internides do cinturão assíntico, que na região do Vale do Paraíba apresentaria vergência para norte em seu trecho setentrional, e para sul em sua porção meridional, de acordo com uma divergência tectônica que ocuparia o vale do rio Paraíba do Sul. Desta forma, os externides seriam representados pelas faixas de metamorfismo de mais baixo grau situadas a norte”.
  35. 35. 18 Aquele pesquisador formalizou o Grupo Paraíba constituído de paragnaisses, principalmente escarnitos, quartzitos e ortognaisses subordinados, eventualmente associados com rochas granulíticas. “Almeida et alii (1973) definiram o Cinturão Paraíba do Sul como a porção evoluída exclusivamente no Ciclo Transamazônico do cinturão anteriormente definido por Ebert (1967, 1968) e, que posteriormente foi afetado pela orogênese relacionada ao Ciclo Brasiliano. Esta faixa deformada, na concepção desses autores, também seguiria rumo sul/sudeste pelos estados do Paraná, Santa Catarina e Rio Grande do Sul”. “Fyfe e Leonardos Jr. (1974) chamaram de Cinturão Atlântico toda a faixa de rochas metamórficas que constituiriam a base de um cinturão de baixa pressão/temperatura (tipo Abukuma) orientada paralelamente à margem atlântica. Esta faixa engloba também uma sucessão de rochas charnoquíticas que afloram descontinuamente do Paraná ao Espírito Santo, margeando a linha de costa. Litologicamente este cinturão seria constituído por sillimanita-cordierita gnaisses, granulitos, charnoquitos, migmatitos e granitos, e encontraria correspondência quanto à natureza, metamorfismo e idade (transamazônica) com o Cinturão Pré-Mayombien em Angola”. “Almeida et alii (1976) denominaram Região de Dobramentos Sudeste todo o conjunto de faixas dobradas e maciços medianos pré-cambrianos que ocorrem a sul do paralelo 21oS. Esses autores reconhecem como característico para o setor da região ora estudada uma estrutura de blocos limitados por falhas antigas, reativadas durante o final do Ciclo Brasiliano, segundo movimentação transcorrente dextral”. “Considerando apenas a área leste paulista, Hasui et alii (1978a) também destacaram a importância dos grandes falhamentos que aí ocorrem e apresentaram uma compartimentação tectônica baseada em blocos limitados por falhas. Nesse trabalho, o Cinturão Paraibides de Ebert (1967, 1968) não mereceu maiores considerações pelos autores, que denominaram Grupo Paraíba a um pequeno e restrito segmento de migmatitos junto ao limite com o estado de Minas Gerais”. “Davino et alii (1986) reconheceram como característica da região leste do estado de São Paulo a presença do Cinturão Paraíba, que ocupa a maior parte da área pré-cambriana que vai do litoral até o Maciço de Guaxupé. Para essa região propuseram uma subdivisão na qual estão individualizados um domínio marcado pela orogênese brasiliana e dois que são precursores da mesma. No domínio associado ao Ciclo Brasiliano destacou-se uma extensa faixa de blastomilonitos que, na concepção
  36. 36. 19 desses autores, representa uma zona de sutura gerada por colisão continental do tipo A no final daquele ciclo. Para tanto reportaram-se a uma idade de 660 Ma obtida com rochas que aí afloram”. “Tassinari (1988) denominou de Domínio Embu todo o conjunto de rochas compreendido entre os falhamentos de Taxaquara e Cubatão, referindo-se a vários autores. Reafirmou a presença de gnaisses e migmatitos com faixas de xistos ocupando calhas sinclinoriais, onde podem se associar quartzitos, anfibolitos e dolomitos. Este conjunto de metassedimentos é em parte condicionado pelos falhamentos que o delimitam. Para esse autor existe um embasamento de natureza migmatítica que se apresenta em parte preservado da granitização mais recente, o qual analisado radiometricamente (afloramento no km 16,0 da rodovia dos Tamoios, folha Jacareí) apresentou os seguintes resultados: isócrona Rb/Sr obtida com melanossoma gnáissico de 2.473±46 Ma, indicando protolito formado no início do Proterozóico inferior; e isócrona Rb/Sr obtida com leucossomas migmatíticos de 1.497±46 Ma, indicando remobilização de material crustal precoce com migmatização num evento anterior a 1.400 Ma, ou então possível mistura de uma idade arqueana devido a rehomogeneização isotópica mais nova (brasiliana). As mesmas rochas analisadas pela metodologia Pb/Pb forneceram uma isócrona de 1.275±240 Ma que, segundo esse autor, torna a hipótese de abertura do sistema isotópico mais remota, favorecendo a idéia de aquecimento crustal já no Proterozóico médio”. “Esse mesmo autor fez também referências a dados K/Ar por ele obtidos, juntamente a outros já existentes, que indicam um resfriamento regional ocorrido entre 550 - 450 Ma em anfibólios, biotitas e moscovitas de diversas rochas do denominado domínio Embu. Tal como referido por Davino et alii (1986), apresentou também uma curva concórdia U/Pb para zircões dos blastomilonitos do Complexo Santa Isabel (apud Campos Neto e Basei, 1983) presentes no limite norte do domínio Embu, junto aos falhamentos Buquira, Santa Luzia, Monteiro Lobato e Jaguari. Os resultados obtidos por esta metodologia indicaram idade de 660±13 Ma para a formação dessas rochas, como afirmado, por cristalização magmática. Tais blastomilonitos já haviam sido analisados radiometricamente por Wernick et alii (1976) e, reinterpretados por aquele autor, forneceram uma isócrona de 645±38 Ma, concordantes com a idade U/Pb”. “Hasui et alii (1989) discutiram a estruturação geológica regional baseada em dados gravimétricos referida diversas vezes em trabalhos anteriores (Haralyi e Hasui, 1982a, 1982b; Haralyi et alii, 1985; Hasui, 1986). Nesta nova abordagem foram reafirmadas as faixas gravimetricamente anômalas que limitam blocos tectonicamente distintos, as quais representam antigas zonas de sutura de uma colisão continental do tipo A”.
  37. 37. 20 “Particularmente para a região leste do estado de São Paulo, a denominada Sutura Alterosa é o principal elemento tectônico proposto por Hasui et alii (1989), e que é a limitante dos blocos São Paulo a sul, e Brasília a norte. Seu prolongamento para leste aproxima-se da região limítrofe dos estados de São Paulo, Minas Gerais e Rio de Janeiro sem, no entanto, apresentar vinculação evidente com as supracrustais aí presentes”. II.3.2 - A bacia sedimentar de Taubaté “A bacia sedimentar de Taubaté encontra-se inteiramente embutida no complexo cristalino pré- cambriano do leste paulista, no bloco tectônico Paraíba do Sul de Hasui et alii (1978a), cujos limites são dados pelas falhas do Buquira, a norte, e do Alto da Fartura, a sul. Dentro de um contexto regional mais amplo, pode-se interpretá-la como parte de um conjunto de bacias tafrogênicas, dispostas sobre uma faixa orientada segundo a direção E-NE, subparalela aos principais traços estruturais e geomorfológicos da região sudeste do Brasil, denominado por Almeida (1976) como Sistema de Rifts da Serra do Mar e, mais recentemente, por Riccomini (1989) de Rift Continental do Sudeste do Brasil. Estas depressões encontram-se preenchidas por sedimentos continentais de idade terciária, sendo que somente na bacia de Volta Redonda é que são descritas rochas vulcânicas intercaladas aos sedimentos (Melo et alii, 1986)”. “Apesar da disponibilidade de uma vasta literatura, versando sobre os mais diferentes temas geológicos a respeito da bacia de Taubaté, poucos são os trabalhos que fornecem uma visão integrada em termos de sua organização estrutural, preenchimento sedimentar e evolução no tempo e no espaço. Neste contexto, destacam-se os trabalhos de Suguio (1969), Carneiro et alii (1976), Hasui et alii (1978a), Hasui e Ponçano (1978), Melo et alii (1985, 1986), Riccomini et alii (1987) e Riccomini (1989)”. “A maioria desses trabalhos, entretanto, utilizaram para as suas interpretações regionais, dados provenientes de mapeamentos geológicos de superfície, em geral realizados em escala regional, integrados com dados de subsuperfície, provenientes de poços perfurados para captação de águas subterrâneas e de sondagens para avaliação econômica dos folhelhos betuminosos. Em menor escala, foram utilizadas algumas sondagens elétricas verticais (Frangipani e Pannuti, 1965; Davino e Haralyi, 1973; Davino et alii, 1986; Frangipani et alii, 1986 e Padilha, 1989)”. No trabalho de mapeamento sistemático de folhas topográficas na escala de 1:50.000, Bistrichi et alii (1990) fizeram estudos detalhados da bacia sedimentar de Taubaté, através de etapas sugeridas
  38. 38. 21 por Gama Jr (1989), as quais foram baseadas na chamada estratigrafia dinâmica, em que as análises paleoambientais são hierarquizadas segundo análises estratinômica, de facies e de bacia. Nesse trabalho de mapeamento sistemático, Bistrichi et alii (1990) dividiram a bacia sedimentar de Taubaté em quatro seqüências deposicionais denominadas de Tremembé, Taubaté, Pindamonhangaba e Vale do Paraíba. II.4 - Os grandes falhamentos: aspectos gerais As mais destacadas feições estruturais são as falhas transcorrentes, algumas delas investigadas em detalhe, como a de Taxaquara (Hennies et alii, 1967), Cubatão (Almeida, 1953; Sadowski, 1974), Buquira (Carneiro, 1977) e outras do extremo leste paulista (Algarte et alii, 1974; Hasui et alii, 1977; Cavalcante et alii, 1979; Silva et alii, 1977). A falha de Cubatão foi estudada por Almeida (1953) na região homônima, e posteriormente estendida por diversos pesquisadores (Coutinho, 1971; Rideg, 1974; Sadowski, 1974; Carneiro et alii, 1980). O prolongamento para leste foi relacionado com a falha de Taxaquara, na região entre Paraibuna e Cunha (Hasui et alii, 1978c). A falha de Jundiuvira foi descrita pela primeira vez, na região entre Itu e Franco da Rocha (Hasui et alii, 1969), sendo estendida para leste pelo sopé da serra da Mantiqueira até a região de Passa Quatro (Hasui et alii, 1978c). Seu sinuoso, e às vezes, indefinido traçado, põe na região do alto- médio Paraíba do Sul, em confronto as litologias dos grupos Paraíba do Sul e Açungui. A falha de Taxaquara foi mapeada desde Pilar do Sul até a região oeste da cidade de São Paulo (Hennies et alii, 1967), por onde prossegue sob os sedimentos da bacia de São Paulo. A sua continuidade para leste foi reconhecida até Paraibuna, onde se confunde com a falha de Cubatão (Rideg, 1974; Alves, 1975, Hasui et alii, 1978c). No mapa geológico do estado de São Paulo, esses grandes falhamentos foram utilizados para delimitar diferentes ambientes litoestratigráficos, como por exemplo, na região do alto-médio Paraíba do Sul, a falha de Cubatão separa as litologias do Complexo Costeiro daqueles atribuídos ao Grupo Açungui, que de outro lado tem seu limite setentrional, através da falha de Jundiuvira, com as litologias migmatíticas relacionadas ao Complexo Paraíba do Sul (IPT/Pró-Minério, 1981).
  39. 39. 22
  40. 40. 23 III - MATERIAIS E MÉTODO DE ESTUDO III.1 - Materiais utilizados Para o desenvolvimento desta pesquisa utilizou-se de produtos e técnicas de sensoriamento remoto orbital e de técnicas pedogeoquímicas, além da cartografia planialtimétrica disponível. A tecnologia de sensoriamento remoto orbital encontra-se resumida no Apêndice II. Os produtos de sensoriamento remoto orbital utilizados nesta pesquisa foram as imagens multiespectrais do "Themathic Mapper" do satélite Landsat (TM/Landsat), identificadas pela órbita/ponto-quadrante: 218/76-W, com datas de aquisição ou passagem do satélite, nos dias 17 de julho de 1987 e 28 de julho de 1991. A cena com passagem mais recente tem a presença de grandes manchas de nuvens na região de São José dos Campos e Caçapava, e foi utilizada para fazerem-se as atualizações não identificadas na cena de 1987. Essa última cena foi a melhor imagem TM/Landsat existente na época do início desta pesquisa, tanto no aspecto referente à ausência de nuvens, como em condições adequadas de ângulos de elevação e azimute solar. As imagens TM/Landsat utilizadas foram adquiridas em ampliações fotográficas preto e branco na escala de 1:100.000, nas bandas da região do visível (TM-3) e da região do infravermelho (TM-4, TM-5 e TM-7), e em composição colorida (combinação das bandas TM-3, TM-4 e TM-5, com os filtros coloridos azul, verde e vermelho, respectivamente). Além desses produtos em papel fotográfico, foi utilizada essa mesma cena em formato digital, gravada em fitas compatíveis ao computador. A cena mais recente (1991) foi adquirida em papel fotográfico preto e branco, na escala de 1:100.000 e nas bandas TM-3 e TM-4. Com referência ao material cartográfico disponível, utilizou-se de cartas topográficas editadas pela Fundação IBGE, nas escalas de 1:250.000 e 1:50.000, totalizando 26 cartas topográficas planialtimétricas, relacionadas na Tabela III.1, e cuja distribuição espacial em relação à area estudada pode ser visualizada na Fig. III.1. Utilizando-se de técnicas de geoprocessamento, realizou-se uma etapa complementar de cartografia computadorizada e georreferenciada. Para a execução dessa etapa complementar foi necessário o uso dos sistemas denominados de SITIM/SGI e SPRING. Alguns detalhes descritivos desses dois sistemas de tratamento de dados georreferenciados encontram-se no Apêndice I.
  41. 41. 24 TABELA III.1 RELAÇÃO DAS CARTAS TOPOGRÁFICAS UTILIZADAS Nome da folha Escala Edição Codificação Guaratinguetá 1:250.000 1985 SF-23-Y-B Ilha Grande 1:250.000 1988 SF-23-Z-C Santos 1:250.000 1977 SF-23-Y-D Volta Redonda 1:250.000 1988 SF-23-Z-A Campos de Cunha 1:50.000 1974 SF-23-Z-A-IV-3 Campos do Jordão 1:50.000 1984 SF-23-Y-B-V-2 Caraguatatuba 1:50.000 1986 SF-23-Y-D-VI-1 Cruzeiro 1:50.000 1988 SF-23-Z-A-IV-1 Cunha 1:50.000 1974 SF-23-Z-C-I-1 Delfim Moreira 1:50.000 1988 SF-23-Y-B-VI-1 Guaratinguetá 1:50.000 1982 SF-23-Y-B-VI-4 Ilha Anchieta 1:50.000 1974 SF-23-Y-D-VI-2 Jacareí 1:50.000 1974 SF-23-Y-D-II-3 Lagoinha 1:50.000 1973 SF-23-Y-D-III-2 Lorena 1:50.000 1986 SF-23-Y-B-VI-2 Monteiro Lobato 1:50.000 1973 SF-23-Y-B-V-3 Natividade da Serra 1:50.000 1974 SF-23-Y-D-III-3 Paraibuna 1:50.000 1973 SF-23-Y-D-II-4 Paraisópolis 1:50.000 1971 SF-23-Y-B-V-1 Picinguaba 1:50.000 1974 SF-23-Z-C-I-3 Pindamonhangaba 1:50.000 1988 SF-23-Y-B-VI-3 São José dos Campos 1:50.000 1973 SF-23-Y-D-II-1 São Luís do Paraitinga 1:50.000 1974 SF-23-Y-D-III-1 Taubaté 1:50.000 1973 SF-23-Y-D-II-2 Tremembé 1:50.000 1986 SF-23-Y-B-V-4 Ubatuba 1:50.000 1973 SF-23-Y-D-III-4 Quanto às técnicas de análises pedogeoquímicas utilizadas, estão descritas no Apêndice III e os materiais ou instrumentos utilizados nas determinações laboratoriais são aqueles constantes em Mojica et alii (1973), EMBRAPA/SNLCS (1979), Vilar e Bueno (1984).
  42. 42. 25 Figura III.1 - A área do polígono estudado (hachurado) e a articulação das folhas topográficas editadas na escala de 1:50.000. III.2 - Método de estudo O presente estudo, desenvolvido na região do alto-médio Paraíba do Sul, utilizou-se de uma abordagem metodológica que investiga e caracteriza os atributos espaciais de produtos de sensoriamento remoto orbital, utilizando-se de técnicas de interpretação visual de dados. A seqüência operacional do estudo foi executada conforme pode ser visualizada no diagrama de fluxo de trabalho - DFT (Fig. III.2), cujas etapas são detalhadas a seguir. III.2.1 - Escolha do assunto (1.0) O zoneamento geoambiental da região do alto-médio Paraíba do Sul foi realizado devido a necessidade de uma caracterização do meio físico, através de uma análise integrada das características litológicas, fisiográficas, edafoclimáticas, morfoestruturais e das coberturas de alteração intempéricas.
  43. 43. 26 Figura III.2 - Diagrama de fluxo de trabalho (DFT) do zoneamento geoambiental da região do alto-médio Paraiba do Sul. O estudo das coberturas de alteração intempéricas é de grande importância, visto que extensas regiões do território brasileiro se encontram sob a influência dos climas tropical e subtropical, com índices pluviométricos consideráveis, favorecendo dessa forma a decomposição das rochas e uma pedogênese acelerada. Essa contínua decomposição ou alteração das rochas e a subseqüente pedogênese, propiciam a presença de apreciáveis coberturas de alteração intempéricas, recobrindo as rochas subjacentes por extensas regiões, dificultando, por exemplo, para aquele especialista que não se preocupa com essas coberturas, o estudo e o real conhecimento das características litológicas, quiçá de possíveis depósitos minerais.
  44. 44. 27 A constante presença de coberturas de alteração intempéricas proporciona a necessidade do conhecimento das características física, química e pedogenética dos horizontes constituintes e suas interrelações com o meio físico. Visto que a sistemática de estudo das coberturas de alteração intempéricas, ainda é considerada recente, faz-se necessário continuar as pesquisas, procurando-se novas alternativas e mesmo aprofundar nas técnicas já existentes. Uma das alternativas passível e justificável é o uso efetivo da tecnologia de sensoriamento remoto orbital, pela facilidade de aquisição, disponibilidade e atualização de seus dados, assim como pela excelente visão sinóptica dos elementos espaciais do meio físico. É interessante, também, aliar o uso da cartografia computadorizada, com sistemas de informações georreferenciadas, existentes em sistemas SITIM/SGI e/ou SPRING. III.2.2 - Aquisição de dados existentes (2.0) A visualização da oportunidade em desenvolver uma nova linha de pesquisa com o estudo das coberturas de alteração intempéricas, é a fonte alimentadora de ansiedade e de expectativa por novos conhecimentos, daí o grande interesse natural na seleção e aquisição de dados bibliográficos existentes, tanto cartográficos como também de sensoriamento remoto. A aquisição dos materiais bibliográficos e cartográficos foi realizada, logo após a definição do assunto, de maneira mais completa possível; procurando-se manter, sempre que possível, com os dados atualizados. III.2.2.1 - Aquisição de dados cartográficos (2.1) O material cartográfico disponível para a região do alto-médio Paraíba do Sul foi restrito a exemplares impressos na escala de 1:250.000 e 1:50.000. Para recobrir, cartograficamente, a região de estudo, foi necessário a aquisição de 4 cartas topográficas na escala de 1:250.000 e de 22 cartas topográficas na escala de 1:50.000 (Tabela III.1 e Fig. III.1). III.2.2.2 - Aquisição de dados bibliográficos (2.2)
  45. 45. 28 Além dos trabalhos que tratam diretamente das coberturas de alteração intempéricas, procurou-se fazer a aquisição de assuntos relacionados com a fisiografia, geomorfologia, geologia e estudos geoambientais. A seleção, no princípio, foi bastante exaustiva pela grande quantidade de trabalhos que trataram de materiais inconsolidados, principalmente das formações superficiais, conforme estudados por Ab'Saber (1962, 1969a, b, c, d), Queiroz Neto (1964, 1969, 1970, 1974, 1975), Dewolf (1965), Melfi (1967), Pedro (1969), Melfi e Pedro (1977, 1978), entre diversos outros pesquisadores. Uma outra linha de pesquisa desenvolvida recentemente estudou as coberturas de alteração intempéricas através da análise dos fatores e processos de alteração, além das características fundamentais associadas às propriedades que definem os volumes de intemperismo (Jiménez- Rueda, 1980; Jiménez-Rueda et alii, 1988; 1989a, b; 1990; 1993; Mattos e Jiménez-Rueda, 1989; 1990; Riedel, 1989a, b; Riedel et alii, 1989; Gonçalves, 1993; Volkmer, 1993). III.2.2.3 - Aquisição de dados de sensoriamento remoto (2.3) O uso de produtos de sensoriamento remoto orbital (imagens TM/Landsat) foi estabelecido como efetivo pela maior disponibilidade, facilidade de aquisição e pela possibilidade de atualização dos dados, se comparados com outros produtos de sensoriamento remoto, como por exemplo, fotos aéreas pancromáticas e as imagens do satélite francês SPOT ou imagens de radar, atualmente existentes. A aquisição das imagens multiespectrais do Themathic Mapper do satélite Landsat (TM/Landsat), obedeceu alguns critérios previamente estabelecidos, como por exemplo, a época de imageamento que deve ser da estação seca, com baixos ângulos de elevação solar, para facilitar a discriminação de unidades fotointerpretadas, mesmo daquelas com pequenas variações de relevo. Outro critério estabelecido foi a obtenção de pelo menos duas cenas de representação do espectro eletromagnético, registradas em bandas previamente estabelecidas pelo sistema sensor. É interessante a aquisição de uma banda na região do visível e outra na região do infravermelho próximo, para facilitar a interpretação visual de dados, visto que algumas feições são naturalmente realçadas em diferentes imagens. A aquisição da cena numa forma colorida é opcional. A escala de ampliação de apresentação do produto fotográfico das imagens TM/Landsat foi estabelecida como 1:100.000, para não perder a visualização sinóptica de toda área em conjunto.

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