1. Introdução. Hélio Monteiro Penha

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1 CAPÍTULO 2 PROCESSOS ENDOGENÉTICOS NA FORMAÇÃO DO RELEVO Héli Mnteir Penha 1. Intrduçã N planeta Terra, as frças gedinâmicas externas e internas interagem para prduzir distintas tpgrafias. A interaçã da litsfera móvel terrestre cm s fluids da sfee 1}idrsguia a frmaçã de uma variada paisagem, unica n sistema slar. Nessa cndiçã, as frças eenªs e.!!: 4Qggné!sderivadas de diferentes fntes de energia mdelam a superfície d planeta, numa c.2..nstantej?!:!_ de º,ilque já mnta mais de guat:r:<:>_!?l!-sd an2.: Face a sua peculiaridade gedinâmica em terms de planetlgia cmparativa, planeta Terra é que apresenta as mais variajrdg relev e eis t.pq8!aficscnhecids, trnand seus estuds gemrflógics fascinantes e intimamente ajustads à sua evluçã gelógica. Se apenas s ntesg)(-!e!l!qê.atuassem sbre a sua superfície sólida, cas inexistisse uma dinâmica interna, ter-se-ia planeta 51

2 cbert pr um únic cean cuja prfundidade deveria ser de aprximadamente 2,6km. Na realidade, s ceans cbrem 712ó da superticie_d!!}und, de tal frma que a prfundidade é bem mair d que 2,6km; 3,8km, em Essa prfundidade é, cntud, muit irregular, send a mair, de m na fssa, nas Marianas a sudeste d P-.acífic. - Os remanescentes 29% da superfície d planeta sã cupads pr terra emersa, cm média de 840m acima d nível d mar e cm 8.848m n pnt mais elevad (Pic Everest, n Himalaia). Assim, a mair diferença altimétrica registrada n planeta, entre pnt mais alt e mais prfund está em trn de 20km. Vênus, planeta mais semelhante à Terra, tem relev de apenas 13km. Grande parte da tpgrafia terrestre é resultad de prcesss de diferenciaçã que prduzem crsta ceânica e cntinental respectivamente, send mais de 65% da superfície sólida da Terra frmada pr crsta ceânica cm idades inferires a 200 milhões de ans. Iss indica ser a crsta ceânica extremamente jvem cm respeit a temp gelógic e, prtant, cntinuamente renvada. Pr utr lad, idades superires a três bilhões de ans sã encntradas em alguns cntinentes. Tdas as atividades que envlvem mviments u variações químicas e físicas das rchas, n interir da Terra, sã denminadas prcesss interns. A energia que s induz prvém basicamente d calr intern da Terra, em grande parte prduzid através d decaiment radiativ de isótps instáveis. É a energia derivada de reações nucleares que prpicia a frmaçã ds grandes relevs terrestres, cm s Alpes, s Andes, as Rchsas, Himalaia, as crdilheiras mesa-ceânicas e as fssas. Também magmatism que prduz plútns e vulcões, s terremts, s dbraments e fraturaments da crsta, e a mbilidade litsféricas a ela estã relacinads. das placas Pr utr lad, relev nã é criad instantaneamente, e tampuc suas variações dimensinais sã cnstantes. Milhões de ans sã necessáris para que as mntanhas sejam erguidas a pass que em pucs minuts se frmam marcas de ndas na areia da praia. Da mesma frma, a magnitude espacial ds principais cmpnentes d relev terrestre varia significativamente em escala segund suas dimensões, estand s 52 mais representativs assciads as fenômens endógens. É deles que tratarems a seguir. 2. Prcesss Gedinâmics Interns 2.1. Natureza e Características Os prcesss gelógics que agem n interir da Terra e, prtant, dependem da energia d seu interir para desenvlviment, sã denminads prcesss endgenétics u gedinâmics interns. A mvimentaçã de matéria d interir para exterir d planeta e vice-versa é cntínua e cnstitui cicl das rchas, nde massas rchsas impulsinadas para a superfície acentuam relev e impedem aplainament generalizad prduzid pelas frça:;; exógenas. Os prcesss gedinâmics interns, que envlvem mviments e transfrmações químicas e físicas da matéria existente dentr d planeta, serã examinads sb três aspects: magmátic, que trata d magma, sua frmaçã e mvimentaçã n interir e exte;riar da crsta; metamórfic, das transfrmações mineralógicas e estruturais de rchas preexistentes, n interir da crsta; e tectônic, ds diverss tips de esfrçs interns, que as rchas sã submetidas, iss é, da defrmaçã da crsta terrestre e resultads estruturais característics, cm, pr exempl, as mntanhas. Relacinam-se entã à gedinâmica interna, s fenômens magmátics vulcânics e plutônics, s terremts, s dbraments, s falhaments, a rgênese e a epirgênese, a deriva cntinental e a tectônica de placas. 53

3 2.2. Origem e Transferência de Calr Intern À exceçã d calr recebid d Sl, flux de calr d interir é a mais imprtante fnte de energia terrestre. Cerc::ade 2 x 1010 calrias de energia, pr an, atingem a superfície, prveniente das prfundezas d planeta. Ela é mil vezes mair d que a energia requerida para erguer 1cm as Mntanhas Rchsas e representa 10 vezes tda aquela já usada pel hmem. Pr iss, à medida que penetrams a crsta, há increment cntínu de temperatura (gl'adiente getél'mic), cuja média é de 1 C a cada 33m dependend da regiã. Uma vez recnhecida n interir d planeta a presença dessa energia pela qual s fenômens endógens sã acinads, questinament é imediat: de nde prvém e cm é transferida na Terra? Tend em vista que curs evlutiv inicial da Terra fi semelhante a ds demais planetas interires, prcess de acresçã planetária se cnstituiu em imprtante fatr de aqueciment d prtplaneta, gerand temperaturas iniciais próximas a C. Entretant, sã a radiatividade e a cnversã de energia gravitacinal em térmica, cm a frmaçã d núcle há mais de quatr bilhões de ans, as principais fntes d calr intern. Alguma energia calrífica, derivada ds prcesss iniciais de frmaçã da Terra, restu, em parte, prque as temperaturas internas sã mantidas pelas transfrmações radiativas de isótps instáveis. Nã cnsiderand s radielements de vida curta, presentes ns primórdis da história d planeta, calr prduzid pela desintegraçã d urâni 238 e 235, d tóri 232 e d ptássi 40 é respnsável pela manutençã de uma dinâmica interna até s presentes dias. A radiatividade liberta calr que, pr sua vez, se transfrma em trabalh, gerand frças que mvimentam placas litsféricas e erguem imensas crdilheiras. Já que as rchas sã péssimas cndutras de calr, e a gefísica indica a presença de matéria capaz de fluir sb extremas cndições de temperatura e pressã n interir d planeta (mant e núcle), transprte de calr é feit pr cnvecçã. Send mant cnvectiv sem cndições de armazenar grande quantidade de calr pr períds tã lngs, tems de admitir que- núcle é 54 uma imprtante fnte de calr (± C), transmitind- para a litsfera, na frma de células cnvectivas" u plumas térmicas, através d mant. Esse, pr sua vez, acha-se empbrecid de elements radiativs em sua prçã superir, pis, depletads gequimicamente, enriquecem a crsta cntinental em diferentes episódis magmátics. Tem-se, cm esse mdel, núcle influenciand a circulaçã de matéria, n mant inferir e superir e, cnseqüentemente, prmvend a tectônica de placas Estrutura Interna da Ten'a A mair parte d cnheciment d interir d planeta é frnecida através de estuds gefísics, principalmente, cm auxíli da sismlgia (estud ds terremts). Sã dads btids de frma indireta, já que as bservações diretas sã realizadas a pucs quilômetrs da superfície, em minas prfundas u em furs de sndagem ( mais extens atingiu 10km n interir da Terra, a nrte da Rússia)..Cm as ndas sísmicas, lngitudinais (P) e transversais (5), de diferentes características físicas, percrrem interir da Terra, send a nda P, mais velz, capaz de atravessar núcle, as variações encntradas durante trajet ns ferecem uma imagem de sua estrutura interna. Cm tais registrs, é pssível calcular cm as prpriedades variam e nde estã s limites abrupts entre camadas de diferentes. características. A Figura 2.1 apresenta a cnstituiçã interna da Terra em funçã das descntinuidades verifica das na velcidade das ndas sísmicas acima d mant inferir. Através da sismlgia, uma regiã d mant superir, entre 100 e 350km de prfundidade, cm características plásticas e capaz de fluir, fi descberta - a astensfera, cuja existência viabilizu a teria da deriva cntinental e, pr extensã, a da tectônica de placas. Estabeleceu-se também um nv cnceit de litsfera, que é a regiã rígida acima da astensfera, e, prtant, incluind a crsta e prçã externa d mant superir. A crsta nã é hmgênea, variand em cmpsiçã e espessura, tend ns cntinentes cmpsiçã granítica e 50km, em média, de 55

4 CROSTA CONTINENTAL..., (basalt, CROSTA OCEÂNICA Figura 2.1- Perfil esquemátic da litsfera. Densidades médias ns parêntesis Mbilizaçã da Matéria d Interir para a Supelfície _J gabr)(3.0) : ::::: ::.:.::::::: ::::.::::::: :::: :::::: ::;.;..:.."-'...:.:.....;.:. ",-..:.;..:.;. "-'.....;.:.:.:..0."-'..:.:..:..":':"i:'JOO :.:..:.:::'.'.::.:..;..;.;. :..:.:..:.::::::";:.:::'.:>:'''.>'; / ::L);LjZLE ; =;:;.:,; MANTO SUPERIOR espessura. Ns ceans, tem cmpsiçã basáltica e, aprximadamente, 8km de espessura. Ela é separada d mant superir pela descntinuidade de Mhrvicic (mh). O term placas litsféricas aparece, entã, representand uma camada rígida capaz de se mvimentar sbre a astensfera plástica e geradra de fusões magmáticas. O mant, pr sua vez, representa 82% d vlume e 68% da massa da Terra, e admite-se ser cmpst, principalmente, pr silicats de ferr e magnési. Seu cntat a 5.150km, cm núcle extern líquid, faz-se de frma irregular, cm demnstram imagens tridimensinais btidas pr tmgrafia sísmica. Já fi cnstatad, através de estuds petrlógics em prduts magmátics, que a matéria, riunda de diferentes prfundidades, chega à superfície terrestre, e váris sã s mecanisms sugerids para explicar essa mbilidade. 400 'l \ Cm a Gelgia istópica verifica-se, em algumas regiões, a presença de rchas derivadas de magmas que, de alguma frma, receberam cntribuiçã até mantélica, demnstrand hetergeneidades gequímicas n mant superir. Send mant cnvectiv, transprte de calr d interir para a superfície é feit através das crrentes cnvectivas, que prmvem s mviments das placas litsféricas. Cnjuntamente, prções de matéria sã extraídas dessas regiões e adicinadas na crsta, sb a frma de injeções magmáticas. Os magmas, assim derivads, misturam-se, em mair u menr grau, cm material crustal siálic, gerand Ett()I1s(prões magmáticas cristalizadas n interir da crsta) u prcesss vulcânics de natureza básica u básica/ andesítica, segund ambiente getectônic envlvid. Fenômens magmátics, em regiões ceânicas u em cinturões rgênics, atestam, através de investigações petrgenéticas, assinaturas istópicas mantélicas nas rchas derivadas. Admite-se, também, a presença de plumas térmicas mantélicas u pnts quentes (ht-spts) gaf_ç()stérmicse, cnseqüentemente, mbilidade de matéria dõ interir para a superfície, expressads, gelgicamente, pr vulcões intraplacas, cm, pr exempl, as ilhas havaianas, n Pacífic Dinâmica da Litsfera Havend mbilidade n material subjacente à litsfera sólida e rígida, transferênia nã apenas de calr ematéria é assinalada, mas, também, esfrçs tensinais e arrastesf A cnjugaçã desses fenômens endógens, presentes durante tda a história evlutiva d planeta, prmve a dinâmica à litsfera e, cnseqüentemente, apareciment de cadeias mntanhsas, fssas ceânicas, deslcament de prções cntij)entais e atividades magmáticas pr largas extensões da crst." Em znas tracinadas pr crrentes cnvectivas ascendentes, a crsta ceânica é frmada pr sucessivas injeções de magma básic, drsais sã estrutura das, e assalh submarin é arrastad, simetricamente, para fra da crdilheira ceânica, 56 57

5 PROCESSOS ENDOGENÉ'é'ICOS levand cnsig prções cntinentais mais leves e de natureza siálica. Em znas cmpressivas, presumivelmente geradas pr crrentes cnvectivas descendentes, crdilheiras sã frmadas favrecend apareciment de cinturões r genétics, znas de subducçã e, cnseqüentemente, arcs de ilhas e fssas ceânicas. Clisões de crsta ceânica/ crsta ceânica, crsta ceânica/ crsta cntinental e cntinente/ cntinente sã, entã, visualizadas nessas cndições. Assim, intensas mvimentações tectônicas sã encntradas, prduzind dbraments e falhaments da crsta em larga escala, além de grande atividade sísmica (terremts) e magmática (vulcanism e plutnism) (Fig. 2.2). ZONA DE SUBDUCÇÃO MAGMA PLACA L1TOSFÉRICA MERGULHANDO MANTO NO HIPOCENTRO DE TERREMOTOS " VULCÕES MONTANHAS CROSTA OCEÂNICA CAOEIA MESO-QCEÁNICA FOSSA OCEÀN1C CROSTA CONTINENTAL ASCENSÃO DE MAGMA Figura Seçã na crsta terrestre indicand znas de cnstruçã e destruiçã de placas litsféricas e feições gelógicas assciadas. 3. Fenômens Gelógics Assciads à Gedinâmica Interna 3.1. Fenômens Magmátics Sã aqueles relacinads à gênese, evluçã e slidificaçã d material em fusã, existente n interir da Terra e que dá rigem às rchas ígneas, intrusivas u plutônicas, quand magma se cnslida na crsta, e extrusivas u vulcânicas, quand material em fusã extravasa na superfície. Há váris tips de magmas, diferenciads tant em rigem (mantélics, crustais, derivads) cm em cmpsiçã (ácids, básics, ultrabásics, intermediáris) e, pr cnseguinte, riginand diferentes tips de rchas ígneas, tais cm granits, gabrs, peridtits, sienits, grandirits, dirits e utrs, que sã tips intrusivs, u, entã, rilits, basalts, fnlits, traquits, andesits e utrs, que sã tips extrusivs. Pr utr lad, magma se diferencia, n curs de sua cristalizaçã, prpiciand a um únic magma dar rigem a diferentes rchas ígneas. A sílica é principal cnstituinte d magma, e, dessa frma, magma é uma mistura silicatada, cm alguns cristais disseminads e gases (principalmente vapr d' água) disslvids na massa, riginads pela crrência de fusões, n mant e na crsta. Pdem ser muit viscss, cm ns magmas ácids (granítics), u fluids, cm ns magmas básics (basáltics), cm temperatura variand de 600" C a 1.400" C. Seu reservatóri, dentr da litsfera, é denminad" câmara magmática" e tendem a subir, em direçã à superfície, pr mei d prcess de intrusinament. A ascensã d magma, na litsfera, pde ser na frma ativa, riginand crps intrusivs de aspect glbular, que frçam e defrmam as rchas envlventes, pssibilitand a frmaçã de crps circunscrits cm característica dômica (ex.: plútns granítics anelares); u, entã, dar-se de frma passiva, sem defrmar u arquear as rchas encaixantes. videntemente, tais cndições de intrusinament pdem influenciar as frmas d relev, seja pela ersã diferencial, seja pela defrmaçã das frmações rchsas envlventes, quand esses crps magmátics ficam expsts na superfície pr mei da denudaçã Fenômens Metamólfics Rchas metamórficas sã frmadas quand rchas ígneas, sedimentares u mesm metamórficas sã recristalizadas a altas temperaturas e/ u pressões u sã defrmadas pela mvimentaçã de placas tectônicas,{q prcess se desenvlve cm material em estad sólid, mudandlcnseqüentemente, suas características mineralógicas e texturais. ' 58 59

6 metam0rfism?p?de ser de c()tat(),iss é, devid às transfrmações da rcha encàixante,pel calr emitid de um crp Ígne intrusiv; PQQgIâmi, devid à pressã e cisalliament sbre material rchs a grandes prfundidades, dand rigem a milnits; U,S,utãQ"serregiQªL,nde as nvas cndições de pressã e temperatura, geralmente sbre material crustal, em znas de subducçã, riginam amplas variedades de rchas metamórncas, tais cm: ardósias, filits, micaxists e gnaisses, segund grau crescente das cndições de metamrnsm. A imprtância d metamrfism reginal, cm fenõmen plutônic, reveste-se n fat de que vastas prções da crsta pdem ser afetadas, riginand tips rchss cmuns ns escuds pré-cambrians, cm escud brasileir u canadense. As rchas variam em cmpsiçã e grau de cristalinidade, send mair para s gnaisses, nde alguns minerais chegam a ser centimétrics e de grande influência n relev de terrens muit antigs, cm denminad Cmplex Cristalin. Evidentemente, um gnaisse facidal (gnaisse ric em cristais centimétrics de feldspat ptássic) dará uma respsta diferente as prcesss mrfdinâmics, quand cmparad a filits u micaxists, mais débeis e susceptíveis à ersã. O quartzit, uma rcha metamórfica derivada de arenits, quand expst na superfície, tende sempre a frmar relev psitiv e cristas, nem sempre crrentes em arenits Fenômens Tedônics Cm a dinâmica terrestre leva à incidência de tensões de diferentes tips e rdens de esfrçs sbre material rchs da litsfera, amplas defrmações e mviments sã prduzids em larga escala, estabelecend, dessa frma, a cnfiguraçã arquitetônica d exterir da Terra. Tais estuds denminam-se de tectônica, nde a mvimentaçã de placas, falhament e dbrament revestem-se da mair imprtância. Também estã assdadas à tectônica, a rgênese e a epirgênese. Evidentemente, a rdem ds fenômens relacinads à tectônica de placas, à rgênese e, de certa frma, à epirgênese é de 60,rj nível mundial u reginal, já que seus efeits sã verificads em grandes extensões da superfície d planeta, a pnt de cnsiderarms uma tectônica glbal. N cas d falhament e d dbrament, fenômens intimamente relacinads à tectônica de placas e suas cnseqüências, a rdem de avaliaçã pde ser efetuada desde nível reginal a lcal e, de frma independente, quand tratads isladamente. O fat de material rchs, quand submetid a esfrçs, fraturar u dbrar deve-se a tip de respsta que ele apresentará às tensões, iss é, se quebrand (fraturand, falhand), indicand regime rúptil de defrmaçã, u, se dbrand, indicand regime plástic de defrmaçã. Esses regimes físics existem n interir d planeta segund a prfundidade, pdend-se estabelecer que, a prfundidades inferires a 20km em média, predmina regime rúptil e para além, regime dúctil, face às cndições de pressã e temperatura. Deve ficar entendid que tant dbrament cm falhament sã fenômens endógens, prcessads n interir da crsta e nã na superfície, cm aparentam ser. Evidentemente, tais estruturàs gelógicas, quand aflrand e submetidas à açã ds agentes exógens, apresentam-se expressas e realçadas na paisagem, que facilita a sua detecçã. Dessa frma, estrats de rcha, que fram defrmads há um bilhã de ans, pr exempl, agra, n Cenzóic, é que estã aflrand e cntribuind em mair u menr grau para as frmas d relev que estams vend. Daí a afirmativa de que a idade das rchas u das defrmações nelas existentes nã é necessariamente a mesma das frmas nelas esculpidas. De igual md, é válid admitir que s principais traçs d relev que tems diante ds nsss lhs fram delineads em temps gelógics muit recentes, em grande parte durante Terciári Orgênese e Epirgjne:ii,e Entende-se cm rgenia s prcesss tectônics pels quais vastas regiões da crsta sã defrmadas e elevadas, para frmar s grandes cinturões mntanhss, tais cm s Andes, 61

7 NA FORMAÇÁO DO RELEVO NA FORMAÇÁO DO RELEVO s Alpes, Himalaia e utrs. É term antig, usad antes d cnheciment da tectônica dê placas, em que dbrament figurava cm uma das principais características e cujas causas eram descnhecidas. O term também refere-se, até hje, as prcesss de cnstruçã de mntanhas cntinentais e envlve também atividades assciadas, tais cm dbrament e falhament das rchas, terremts, erupçôes vulcânicas, intrusões de plútns e metamrfism. Um rógen u faixa rgênica é uma lnga e relativamente estreita regiã próxima a uma margem cntinental ativa (zna de clisã de placas), nde existem muits u tds s prcesss frmadres de mntanhas. Assim enunciad, uma faixa rgênica (argenic belt) é uma regiã alnga da da crsta, intensamente dbrada e falhada durante s prcesss de frmaçã de mntanhas. As rgenias diferem em idade, história, tamanh e rigem; entretant, tdas fram uma vez terrens mntanhss. Hje, apenas as rgenias mais jvens sã terrens mntanhss, enquant as antigas estã prfundamente erdidas, e sua presença e história sã reveladas pels tips de rchas e defrmações existentes. Os Apalaches, pr exempl, fram, n Palezóic, uma grande crdilheira, cm Himalaia u s Alpes de hje, embra se apresentem cm mrrarias destituídas d esplendr das grandes cadeias mntanhsas. Outra categria de diastrfism, term genéric para tds s mviments lents da crsta, prduzids pr frças terrestres, é a epirgênese, que se caracteriza pr mviments verticais de vastas áreas cntinentais, sem perturbar, significativamente, a dispsiçã e estrutura gelógica das frmações rchsas afetadas. Difere da rgênese, nde s esfrçs sã tangenciais, pr prduzir grandes arqueaments u rebaixaments da crsta, lcalmente cnjugads cm sistemas de falhas, devid a esfrçs tensinais. Variaçã d nível d mar em trechs de csta, avanç d mar sbre prções cntinentais, mudanças na cnfiguraçã da drenagem, variaçã d nível de base de ersã, apareciment de plans de ersã em váris níveis separads pr degraus, terraceament ds vales fluviais sã algumas das cnseqüências da mvimentaçã epirgenética, na mdelagem da superfície terrestre. Um prdut típic de mviment descendente u 62 epirgenétic negativ é a bacia, uma depressã geralmente de expressã reginal, preenchida pr sediments, cm as bacias sedimentares intracratônicas. Pilhas de rchas sedimentares, muitas vezes ttalizand váris quilômetrs de espessura, sã aí encntradas, cm, pr exempl, a bacia de Michigan, ns Estads Unids, u a d Parnaíba, n Brasil. Ns mviments ascendentes, encntrams platôs e serguiments cntinentais, cm, pr exempl, Platô d Clra d, u algumas frmas marcantes d relev brasileir, cm a Serra d Mar, na cncepçã de alguns geólgs.. A rigem d fenômen é relacinada a distensões na crsta, prmvidas pr variações térmicas u de vlume n mant superir. Também em algumas regiões, cm na Eurpa cidental, tais mviments sã interpretads cm reajustes isstátics, devid a degel de massas glaciais, anterirmente sbre cntinente. existentes 3.5. Dimensã Tempral e Espacial ds Fenômens Há uma ampla variaçã, tant de rdem tempral cm espacial, de fenômens gelógics assciads à gedinâmica interna; alguns se manifestam pr larg espaç de temp gelógic, cm as rgenias, utrs se revelam em períds muit curts, até na escala de temp humana, cm s terremts u s prcesss vulcânics. A instauraçã de uma crdilheira pde prcessar-se durante lng temp gelógic, pr dezenas de milhões de ans (M.A.). A crdilheira andina, cuja frmaçã se iniciu há aprximadamente 140 M.A., tem levantament cntínu desde fim d Cretáce, e Himalaia, que cmeçu a ser frmad há aprximadamente 80 M.A., apresenta hje, descntada a ersã, uma ascensã de cerca de 1cm/ an. Evidentemente há fases em que a taxa de elevaçã é superir à de ersã e utra em que iss se inverte. Entretant, vulcã Paricutin, n Méxic, atingiu a altura de 330m pucs meses depis d seu nasciment. Ilhas vulcânicas ceânicas surgem sbre mar e desaparecem em alguns ans, e um segmentá da falha de Sant André, na Califórnia, se deslcu cerca de 4,3m em apenas 133 ans. Os fenômens vulcânics e s 63

8 sisms sã relacinads à gedinâmica interna e se prcessam na escala humana de temp Episódis Tectmagmátics Marcantes na Ge-História Durante a história gelógica d planeta Terra, iniciada há 3,8 bilhões de ans (idade ds registrs gelógics mais antigs), váris episódis tectônics e magmátics de grande transcendência na cnfiguraçã da superfície terrestre crreram e estã dcumentads nas rchas em tds s cntinentes. Cm tais fenômens prduziram grandes variações ambientais, quase sempre acmpanhadas de transfrmações imprtantes ns seres vivs já existentes, incluind episódis de extinçã em massa, cnseqüentemente prduziram variações significativas n material gelógic arquivad na crsta e, psterirmente, decifrad pels geólgs. Através de datações gecrnlógicas, em material magmátic amplamente distribuíd em algumas regiões da Terra, cnstata-se a presença de episódis bem delimitads n temp e n espaç, de intensa defrmaçã crustal e frte atividade metamórfica e ígnea, que incrpram nv material à litsfera. Tais fenômens sã denminads cicls rgênics u gelógics e caracterizam as denminadas faixas móveis (mbile belts) que, de certa frma, cnstituem as próprias faixas rgênicas. A cmpilaçã de inúmeras idades gecrnlógicas btidas n mund sugere que tais episódis tectmagmátics u rgenias apresentem pics glbais, ntadamente entre e M.A., e M.A., e 900 M.A., 650 e 500 M.A. e 180 M.A.. Os dads gecrnlógics também sugerem que individualmente as rgenias apresentam duraçã variand de 175 a 250 M.A., separadas pr intervals de "calmaria" que variam de 350 a 500 M.A. em média. Evidentemente, quant mais antig event, mais difícil é a sua avaliaçã, aliad a fat de que nã é pssível bter resluções melhres d que M.A. n pré-cambrian, nã bstante cnheciment de que dads fanerzóics sugerem que algumas 01'0 genias sã separadas pr intervals de temp inferires a 30 M.A Faixas Móveis e C"átns Entende-se cm faixa móvel uma lnga e estreita regiã crustal que sfreu, u está ainda experimentand intensa atividade tectônica, cm a frmaçã de rchas e defrmaçã em larga escala. Cinturões rgênics fram faixas móveis durante seus estágis frmativs, e a mairia deles prduziu sistemas mntanhss já destruíds pela ersã. Deve-se atentar que smente as faixas móveis d Cenzóic recente apresentam Íntima crrelaçã ds prcesss defrmacinais cm relev. N Brasil, destacam-se s seguintes cicls rgênics: Jequié entre M.A., Transamazônic entre M.A., Brasilian entre M.A., mais recente cnhecid em nss país e d qual sã encntradas rchas metamórficas em diferentes graus, intens plutnism granític e defrmações variadas. Lcalmente sã identificads s cicls Uruaçuan (± M.A.), Uatumã ( M.A.), Parguazense ( M.A.), Rndniense ( M.A.) e Guriense ( M.A.). Cm expst, verifica-se que, n Brasil, últim episódi gedinâmic geradr de grandes defrmações da crsta, através de dbraments e de falhaments cnjuntamente e, em cnseqüência, crdilheiras cntinentais, crreu n final d pré-cambrian e iníci d Palezóic. O material gelógic resultante, hje expst em suas raízes, pde até frmar relevs mntanhss, devid a fenômens gedinâmics psterires e sem nenhuma cntaçã cm a rgênese, cm, pr exempl, a reativaçã de antigas linhas de falhas. As faixas móveis sã, prtant, identifica das pel material gelógic prduzid e nã pela cnfiguraçã mrflógica d tip crdilheira, que, certamente, existiram nas diferentes épcas em que fenômen, rgênese, estava ativ. Pr utr lad, tds s cntinentes têm um núcle de crsta cntinental estável, ttal u amplamente frmad pr rchas précambrianas cm estruturas cmplexas, nrmalmente gnáissicas, e xistsas e injetadas pr batólits granítics. Durante a evluçã ds cicls rgênics, essas áreas cmprtam-se cm blcs rígids cm as faixas móveis desenvlvend-se em sua periferia. Quand expst e submetid as agentes ersivs, crátn passa a ser de- 65

9 nminad escud. Assim enunciad, escud é um crátn aflrand e, cnseqüentemente, caracteriza-se pela presença de rchas metamórficas de alt grau (gnaisses) e granits diverss de idades muit antigas. N Brasil, dis grandes crátns pré-brasilians pdem ser identificads: crátn amazônic, cujs extenss aflraments fram dividids em dis escuds, das Guianas e Brasil Central; e crátn d Sã Francisc. Áreas cratônicas menres sã também assinaladas em territóri brasileir, cm crátn de Sã Luís, crátn Luís Alves e crátn d Ri da Prata. Idades arqueanas sã aí encntradas, algumas superires a M.A.. Quand partes d crátn estã cbertas pr frmações nãdefrmadas, dá-se nme de platafrma a tal superfície. Várias cberturas fanerzóicas frmam a platafrma brasileira, identificadas principalmente pelas bacias intracratônicas d Amaznas, Parnaíba e Paraná. Cm nas áreas ds escuds encntrams a expsiçã de rchas metamórficas, nrmalmente gnaisses e ígneas graníticas, relev esculpid é geralmente suave e resultad da ersã seletiva a lng de linhas de fraqueza, relacinadas cm fraturas, juntas, dbras u rchas débeis que frmam depressões, u, entã, de rchas duras, que tendem a riginar áreas elevadas. 4. Tectônica Glbal e as Principais Frmas de Relev Terrestre 4.1. Placas Litsférieas e Deriva Cntinental Deriva Cntinental é uma teria prpsta n iníci d sécul pr Alfred Wegener, segund a qual s cntinentes se mviam sbre a superfície da Terra, algumas vezes quebrand-se em várias prções, utras vezes clidind. A teria da deriva cntinental é similar à teria da tectônica de placas, pis ambas envlvem mvimentaçã de massas cntinentais; prém, Wegener nunca pstulu a existência de placas litsféricas nem alguma ramificaçã 66 da teria de tectônica de placas. Ela apareceu depis, em meads d sécul, frut d trabalh de pesquisa de váris cientistas em diversas regiões d planeta, principalmente nas áreas ceânicas, cm advent de sfisticads equipaments de Gefísica e sndagens submarinas, n final da década de 50 e durante a década de 60. Histricamente, lg após a Segunda Guerra Mundial, gecientistas iniciaram a explraçã sistemática d assalh ceânic, inicialmente pr razões militares e ecnômicas, cm trabalhs de mapeament d fund submarin que levaram à descberta da Cadeia d Mei-Atlântic (a mais ampla e extensa cadeia de mntanhas da Terra). Cncmitante a mapeament d relev submarin, inúmeras descbertas fram feitas, destacand-se: a inexistência de espesss pactes de sediments n fund ds ceans, de idade sempre inferir a 200 M.A. d material sedimentar encntrad; aspect zebrad de frma simétrica à crdilheira ceânica, expressad pela variaçã de paleplaridade magnética das rchas, de idade cada vez mais antiga das rchas d substrat rchs ds ceans para ambs s lads a partir da crdilheira e a revelaçã da astensfera pela sismlgia. Esses estuds levaram à frmulaçã da teria da expansã d assalh ceânic e daí, à prpsta de um mdel geral para a rigem de tda a crsta ceânica e, cnseqüentemente, à base para desenvlviment da teria de tectôruca de placas. Essa teria é um mdel para a Terra, em que a litsfera rígida e fria "flutua" sbre uma astensfera plástica e quente. A litsfera é segmentada pr fraturas, frmand um msaic cm sete grandes placas e algumas utras menres, que deslizam hrizntalmente, arrastand s cntinentes pr cima da astensfera. Sã as seguintes as principais placas litsféricas: africana, americana, eurasiana, pacífica, ind-australiana, antártica e nazca, que se mvem cm velcidades que variam de 1,3 a 18,3cm pr an. A velcidade absluta da placa sul-americana é de aprximadamente 4 cm/ an para este (Fig. 2.3). Pr utr lad, as placas sã geradas junt às drais ceânicas, cm a frmaçã d assalh ceânic basáltic, e sã destruídas nas fssas ceânicas, ditas cm znas de subducçã, nde mergulham n mant. Nessas regiões, smente as partes ceânicas sã digeridas, cnquant s cntinentes, mais leves, nã sã submergíveis. 67

10 limite divergente limite cnvergente limite transfrmante /"' Rifl-Cntinental. direçã de mvimentaçã Figura 2.3-Mapa- múndi apresentand as principais placas litsféricas Limites de Placas e Events Gelógics Relacinads Existem quatr principais tips de limites de placas: a) cnstrutiva u divergente, quand duas placas estã se mvend separadamente uma da utra e em sentid cntrári, a partir da cadeia mesceânica, nde nva crsta é frmada; b) destrutiva u cnvergente, quand duas placas estã se mvend mutuamente uma em direçã à utra. Fssas ceânicas sã frmadas nesses sítis de clisã, riginand uma zna 68 de subducçã, nde uma placa (mais densa) mergulha sb a utra para ser cnsumida n mant, cm, pr exempl, a placa de Nazca subdudand sb a placa sul-americana n Pacífic (n decurs desse prcess, as partes ceânicas das placas sã cnsumidas, e a cadeia mntanhsa é frmada); c) clisinal u sutura, sã também regiões de cnvergência, prém, sem cnsum de placas, cm, pr exempl, a cadeia d Himalaia, frmada pela clisã da placa indiana cm a placa eurasiana; d) cnservativa, frmada a lng de uma falha transfrmante, nde mviment relativ da placa é hrizntal e paralel a seu limite, cm, pr exempl, a falha de Sant André, na Califórnia, nde lad d Pacífic deslca-se para nrte, cm relaçã a blc cntinental a este. Imprtantes fenômens gelógics e estruturas gemrflógicas de rdem mair sã desenvlvids, segund um u utr quadr getectônic ds acima referenciads, destacand-se, além das crdilheiras, tant cntinentais (placas cnvergentes) cm ceânieas (placas divergentes), intens magmatism (plutônic e vulcânic) assciad a placas cnvergentes e divergentes, a excepcinal defrmaçã n ambiente clisinal, rifteament cntinental em ambiente distancinal, ns limites de placas divergentes cntinentais cm grande 6ft african e s arcs de ilhas nas znas de cnvergência de placas ceânicas, cm n Pacífic cidental (Tabela 2.1) Margens Cntinentais Ativas e Passivas Margens cntinentais sã regiões nde a crsta cntinental encntra a crsta ceânica. Existem dis principais tips de margens cntinentais: a) Margem Cntinental Passiva é caracterizada pr uma firme cnexã entre a crsta ceânica e a cntinental. Pequena atividade tectônica crre ns limites entre s dis tips de crsta, geralmente percebida pr alguns sisms de baixa intensidade, devid a fenômens lcais de fraturament u 69

11 '" l':: <: (j) O u "" c::,," ;:: 6 'li) e.g.$ 11 u g e '" <>::: -g ls l:) ",' JS ]<: g) ] $ '" u '" 'l:: - e u '" [ ::;::.S '*,s :r: ls '<U.g <: (j) "tl acmdaçã de pilhas de sediments em bacias marginais e presença de platafrma cntinental. As margens cntinentais d Ocean Atlântic, nas Américas, África e Eurpa, sã exempls, e sua frmaçã deve-se à seqüência de events que acmpanham rifteament de crsta cntinental, cm acnteceu n supercntinente Pangea há aprximadamente 200 M.A., para frmar uma nva bacia ceânica limitada pr margens cntinentais passivas. Tais margens sã também denminadas d tip atlântic. u t=: '" ';;: <: u '" '0 V!il... '" s: Ci :E ::;, "" M <:..J (j) l:) 'ọ.j t5 (j) z g: w <: ti:: ;:i l:) (j) <:(j) u<: :3e > w..j 00 (j» tií E=: Cl ô"3. > <., '" : '" '" '" e ls i@ E õ e "O "O t:: Ice 1('\$ Q) li! li!, (!3 QJ ID w '"'8.ê C:: (tt::. eu l::l '? Si u ê : :=0< 1: e u u c:: ;ã 13 'E e...;; rn : c:: ;:l ',= :> c:: ",' 8 e bq "O '" e l 1: Õ,'" 6 ti li!?f E <>::: ç:,5 <:: 'i :g U ",' 6 '" Ei e, v t: 7ti "O _ -, :g Ice ti) "" if!, le, '" '" Ô -g ã l (lj U""' u ::::l 10 ""Cl "O u,.g2 (j) "O ê <: ;ã 13 q c::,i, '" (U "J:l Q) ' E ' -g -" l(lj (lj ru 1f '" ;:l "O.:g >-; u u.g :3.g (j) :> U",,i, g..8 ];ã <:: 'S <::.5 <:: 2 c:: U g '" "t.g Ei c:: 7J' 1ii 2 '" u.2 'e. 6 E 1i:i ô 6 j <:: ' u.9 "O '", e. c:: < 'E >-; e 'li) "'..c:: g:= 1J] u q c:: '" 13 O.E í!j 2: J2 { "O 'e. '" ã '",,... '" '" '" "tl' '" <::..8 '" 2!.'" U" ;:l '" O" E..9 ed'..c:: 0- 'E,S <:: l',= c:: U b) Margem Cntinental Ativa, é caracterizada pela presença de uma subducçã, nde uma placa ceânica clide cm uma placa cntinental, mergulhand sb a mesma. Nessas regiões encntrams uma estreita depressã d assalh ceânic, denminada fssa, ausência de platafrma cntinental bem estendida, cm na margem passiva, e frte atividade tectânica, caracterizada pr intensa sismicidade, significativa atividade vulcânica e plutânica, frmaçã de mntanhas, metamrfism, etc. A csta este andina, da.américa d Sul, é um bm exempl dessas margens, que também sã denminadas d tip pacífic, na literatura gelógica Arcs de Ilhas e Crdilheiras Oceânicas Em muitas partes d Ocean Pacífic, placas ceânicas clidem, nde uma subducta sb a utra frmam uma fssa ceânica e um arc de ilhas adjacente. A placa ceânica, basáltica, que mergulha n mant, é aquecida a pnt de frmar fusões magmáticas, que ascendem e geram erupções n assalh ceânic, cnfigurand cadeias de vulcões submarins, próximas à fssa, e que eventualmente crescem para frmar uma cadeia de ilhas basálticas u andesíticas, denminadas arc de ilhas. Assim, um arc de ilhas é uma cadeia de ilhas vulcânicas (estrat-vulcões), paralela à fssa e dela separada pr uma distância que nrmalmente varia de 150 a 300km. As ilhas Aleutianas, frmadas pela subducçã da placa d Pacífic Nrte, sb a placa nrte-americana e as ilhas japnesas sã bns 70 71

12 exempls de arc de ilhas. Muits utrs arcs de ilhas sã encntrads n sudeste d Pacífic. Pr utr lad, as crdilheiras ceânicas sã cadeias mnta nhsas que rdeiam glb cm a cstura de uma bla de beisebl e mair sistema mntanhs da Terra, que se estende pr km, cm mais de 1.500km de largura, em alguns lcais. Geralmente se elevam em trn de 3km sbre assalh submarin adjacente e vã desde Ocean Ártic a Pól Sul, através da cadeia mes-atlântica, nde inflete para este, n Ocean Índic, cruza Pacífic Sul e se desvia para nrte, para dentr d Glf da Califórnia, e, depis, cntinuand na csta de Oregn, ns Estads Unids. Essa cadeia mntanhsa é a mais impressinante feiçã da superfície d planeta que seria vista d espaç, cas nã existissem s ceans, e é diferente das cadeias cntinentais, frmadas de basalts isents de defrmaçã e gerads n limite de placas divergentes Serguiment de Mntanhas e Evluçã d Relev Te17"estre Grande parte da atividade tectônica terrestre crre n limite de placas litsféricas, em cntraste cm interir delas, nrmalmente inativ tectnicamente. Cm resultad, praticamente tdas as mntanhas e as cadeias mntanhsas, na Terra, sã frmadas ns limites de placas, e, pr iss, sua evluçã é cmumente acmpanhada de dbraments e falhaments de rchas, terremts, erupções vulcânicas, intrusões de plútns e metamrfism, principalmente nas znas de subducçã de margens cntinentais ativas, já referendadas. Os esfrçs cmpressivs, gerads nas znas de clisã de placas cnvergentes, assciads a intens magmatism que intrduz crps ígnes n material crustal afetad, edificam vulcões na superfície, criam as cndições necessárias para enrugament da "pele" d planeta pr vastas áreas e, em detern1inads períds de temp, já referenciads anterirmente, rgênese nas faixas móveis. Mntanhas sã, entã, frmadas pel envlvíment de uma série de agentes interns. Pr iss, as mntanhas quase sempre se 72 \ 1 'I " apresentam cm cadeias u crdilheiras, prque as frças que as criaram peravam pr vastas regiões da crsta terrestre, assciadas a fenômens de grande transcendência gedinâmica interna, sejam mntanhas vulcânicas, de blcs falhads u de dbrament e empurrã, cm s Alpes e Himalaia. Cm crlári dessa situaçã planetária, relev terrestre, em seus grandes traçs, está intimamente ligad as episódis de grande mbilidade crus tal, que cnfere inúmers aspects mrflógics à superfície da Terra, durante passar d temp gelógic. Vivems sbre um territóri mutante, palc de enfrentament de frças gelógicas de diferentes rigens, mas inequivcamente acinad pela gedinâmica interna e tda a gama de fenômens relacinads. E, acmpanhand a história das cadeias mntanhsas, recnhecems que ela nã termina cm parxism rgenétic, nde s fenômens derivads da gedinâmica interna atingiram seu clímax, mas a ersã e a isstasia cntinuam, de frma cmbinada, a mdificar relev das episódicas faixas de mair mbilidade crus tal. 5. Atividade Ígnea e Relev Derivad 5.1. Tips de Intrusã, Cmpsiçã e Estrutura Interna,ds Plútns Embra mais de 90% d vlume da crsta sejam cnstituíds pr rchas ígneas e metamórficas, s sediments e as rchas sedimentares recbrem cerca de 66% da superfície ds cntinentes. Entretant, mesm nessas áreas, em grande parte cbertas pr fina película sedimentar, as estruturas existentes n embasament subjacente se refletem na cbertura, cntrland em mair u menr grau a mdelagem da superfície. Cm vastas extensões territriais, em países cm Brasil, sã cnstituídas pr dmínis gelógics característics ds escuds e antigas faixas móveis periféricas, cnheciment d subs- 73

13 trat, frmad pr cmplexs metamórfics/magmátics, é de grande imprtância na investigaçã gemrflógica dessas regiões. E sã nesses ambientes que encntrams s plútns ígnes, que sã grandes massas de rcha magmática cristalizada em prfundidade, na crsta, e quand aflram cnstituem s batólits (>lookm2) u stcks «lookm2). Também s diques, lacólits e facólits sã frmas gemétricas de plútns ígnes. Esses crps intrusivs têm, prtant, mair expressã ns batólits, geralmente frmads pr rchas graníticas u grandiríticas, de granulaçã média a grsseira, cm a presença em alguns exempls de megacristais (>5cm), de feldspat ptássic (rtc1ási u micrclina) que ferecem um aspect prfirític à rcha. Face à cmpsiçã granítica, eles sã, mineralgicamente, cnstituíds de quartz, feldspat, mica e acessóris e, nrmalmente, apresentam descntinuidades internas, muitas vezes rtgnais, dadas pelas juntas e diáclases que rientam a rede de drenagem implantada em sua superfície. Tridimensinalmente, s plútns batlítics têm a frma de um glb achatad na prçã superir e, quand seccinads pela superfície, têm seus perímetrs de aflrament em frmas circulares u valadas, u até alnga das pr dezenas u centenas de quilômetrs, cm s plútns andins u das Rchsas. Variações da cmpsiçã mineralógica (fácies) sã encntradas, bem cm fragments da rcha envlvente (xenólits), de diverss tamanhs, que se disseminam nas prções mais periféricas d plútn intrusiv (brda u cntat) u entã estruturas internas, cm fliaçã de flux magmátic, gnaissificaçã de brda, znas hidrtermalizadas, cm alteraçã endógena de minerais e fraturament intern relacinad a resfriament e cinética da intrusã. Também faixas cisalhadas u brechificadas pderã ser encntradas n interir ds plútns batlítics. Tds esses aspects sã nrmalmente encntrads ns batólits, stcks e utrs tips de intrusã, independentemente de sua idade gelógica, frma e cmpsiçã Relev de Massas Plutônicas Através da denudaçã de antigas áreas rgênicas u cratônicas, crps plutônics sã expsts na superfície e trabalhads pr diferentes agentes ersivs, cnjuntamente cm as unidades.gelógicas envlventes. Havend cntraste cmpsicinal, textural e estrutural das massas intrusivas cm as encaixantes, que nrmalmente crre mesm entre aquelas cm mesm grau de cristalinidade, tal variaçã é refletida n relev encntrad nessas regiões e, lgicamente, em igual cndiçã climática. Dessa frma, as massas plutônicas ficam individualizadas mrflgicamente, facilitand sua identificaçã. Tratand-se de crps batlítics, cuja expsiçã deve, pela própria definiçã, ser superir a lookm2, efeit d intemperism diferencial entre eles e as encaixantes, e mesm dentr da área plutônica, prduz diferenças tpgráficas relevantes, principalmente pel fat de que a mairia desses crps é cnstituída pr rchas graníticas, ricas em minerais gequimicamente denminads resistats, cm quartz, e, prtant, riginand litlgias mais resistentes à meterizaçã e, pr extensã, à ersã. Daí a tendência de frmarem macr-relevs psitivs, destacads na paisagem, cm, pr exempl, váris maciçs granítics d sudeste u centr-este brasileir. Feições denminadas dômicas e/ u anelares sã assinaladas nessa escala de bservaçã e sã freqüentes ns granits e grandirits intrusivs que, em alguns cass, defrmam as rchas encaixantes na periferia d plútn. É interessante ressaltar que tais cntrastes crrem independentemente d dmíni fisigráfic mair, cm, pr exempl, s maciçs granítics Suruí, Caju e Pedra Branca, na planície litrânea denminada Baixada Fluminense, u s maciçs granítics de Nva Friburg, Frades e Santa Maria Madalena, na regiã serrana (planalt interiran) d Estad d Ri de Janeir (Fig. 2.4). Em tds s cass, as encaixantes sã frmações gnáissicas précambrianas da faixa móvel Ribeira. N interir ds batólits granítics pdem ser encntradas variações, assciadas à estrutura interna d plútn, nde as faixas fraturadas u diac1asadas, znas hidrtermalizadas, estruturas planares e lineares (fliaçã de 75

14 NA FORMAÇÁO DO RELEVO NA FORMAÇÁO DO RELEVO flux), etc., pr serem mais susceptíveis a meterizaçã, tendem a frmar setres rebaixads, em cntraste cm as áreas cnstituídas pr rchas maciças, cm raras descntinuidades e, prtant, mais elevadas. I -"'" r'i I"\. SERRA DOS ÓRGÃOS \ \ Teresóplis Figura Vista da Serra ds Órgãs, RI, frmada pr granit gnaissifiead edique dezranit intrusiv inclinad para este, riginand pntões escalnads (Orgãs). c:=:j Granit lntrusiv N nrdeste brasileir, váris inselbergues sã frmads n interir de um mesm plútn, a cntrári de representar crps gelógics independentes, cm aparentemente demnstram. Plútns de natureza alcalina, cm s maciçs sienítics, também tendem a frmar relevs psitivs, prém sem as características mrflógicas interiranas ds maciçs granítics, já que nrmalmente apresentam menr prprçã de descntinuidades internas, através d diaclasament u de estruturas planlineares. Cm exempls, pdem ser citads s maciçs Gericinó-Mendanha, na Baixada Fluminense, u de Itatiaia, na Mantiqueira. Daí a ntável variaçã entre a densidade de drenagem ds maciçs granítics e s alcalins. Pr utr lad, plútns básics, cnstituíds pr rchas gabróides, tendem a frmar relevs rebaixads, quand envlvids.di" r:.-i pr rchas quartzsas, cm certs tips de gnaisses u mesm de rchas graníticas plutônicas mais antigas. Um ntável exempl é a estrutura anelar, semelhante a uma cratera de impact, cm aprximadamente 8km de diâmetr, em Baix-Guandu, n Espírit Sant. Seu interir depressiv é cnstituíd pr gabrs, mais susceptíveis a intemperism d que s gnaisses reginais envlventes. Outrs tips plutônics, cm s diques, dependend da sua cnstituiçã petrgráfica, pdem frmar relevs deprimids u salientes, que se destacam na paisagem e rientam a drenagem. Diques básics tendem a riginar frmas deprimidas, nde a drenagem se adapta, a invers ds pegmatits, que, em alguns cass, fnnam verdadeiras muralhas salientes na paisagem, que se estendem pr dezenas de quilômetrs, cm se bserva em algumas regiões d nrdeste brasileir, nde sã denminads alts. Diques granítics tendem a frmar crnijas prtetras as agentes ersivs, cm se bserva em alguns mrrs da cidade d Ri de Janeir, nde a Pedra da Gávea é melhr exempl (Fig.2.5). sw <í' 5 I> VJj Vale de Falha Pedra Bnita 5' )))f J J5 ff55 > [fi/ir fi Figura Cnjunt Pedra da Gávea, Pedra Bnita, RI, frmad pr gnaisses encimads pr crnijas granítieas de um dique subhrízntalizad parcialmente erdid. NE 76 77

15 Nela, tp é frmad pr rests de um dique granític subhrizntalizad, destacand-se d gnaisse subjacente da seqüência reginal. Ou, entã, cm placas mergulhantes embutidas em rchas relativamente mais antigas que, quand expstas à crnija prtetra, inclinada e fraturada, tendem a frmar pntões escalnads, cm bservad na Serra ds Órgãs, n Ri de Janeir, cuja ntável feiçã mrflógica é derivada de uma espessa lâmina granítica fraturada ns gnaisses reginais (Fig. 2.6). Gnaisses -""""'\--..'--"'""",,,\ "' Granit Figura Maciç granític destacand-se na paisagem pr ersã diferencial. Vista de Teresóplis, RI, na direçã ENE Vulcanism e Tips de Erupçã Nva Friburg J '".J\. Gnaisses O term vulcanism abrange tds s prcesss e events que permitem e prvcam a ascensã de material magmátic d interir à superfície da Terra. O fenômen nã é limitad apenas à Terra, pis já fi cnstatad em alguns planetas e luas d nss sistema slar, estand em Marte mair vulcã cnhecid (Mnte Olympus). Sua presença indica a existência de prcesss gedinâmics interns, e, referind-se apenas a temp históric, há mais de 700 registrs de vulcões ativs na Terra, que nada representa se cnsiderarms a extensã d temp gelógic. Para se estimar a imprtância da atividade vulcânica na dinâmica terrestre, basta cnsiderar vlume de rcha prduzid. Mais de dis terçs da superfície da Terra - assalh ceânic _ sã inteiramente frmads pr Tachas derivadas de lavas, durante s últims 200 milhões de ans. Ele é também mais significativ prcess na cnstruçã de arcs de ilhas e é expressiv em muitas cadeias de mntanhas, pis tal atividade está intimamente assciada cm mviment da litsfera, e suas características dependem d tip de limite de placas. Quand pltams em um mapa tectônic a lcalizaçã de vulcões ativs u recentemente ativs (que tiveram erupçã ns últims ans), verificams que eles se cncentram a lng ds limites de placas, tant cnvergentes cm divergentes, send s mais ntáveis lcalizads a lng das znas de subducçã e intimamente relacinads cm a intensa sismicidade aí existente. Vulcanisms intraplacas sã também cnhecids e estã relacinads à existência de pnts quentes (ht spts), cm as ilhas Havaianas, u, entã, na estruturaçã de rifts cntinentais. O mais espetacular cinturã de vulcões ativs é que circunda Pacífic, cnhecid cm cinturã d fg u linha andesítica, dada sua cmpsiçã. Outra faixa similar se estende através da Eurpa meridinal para mei-este, n Mediterrâne, e se asscia à margem cnvergente da placa africana. Vulcanism assciad a placas divergentes, nde magma basáltic é gerad para frmar assalh ceânic, se encntra a lng das cadeias submarinas, pr td mund, u, em menr escala, em sistemas de rifts cntinentais, cm d leste african. Episódis de intensa atividade vulcânica crreram durante a história da Terra, e seus prduts, hje, sã encntrads em diverss cntinentes. Os grandes derrames de lavas básicas identificads na bacia d Paraná (um ds maires d mund), na África d Sul e n planalt de Deccan, na Índia, de idade Meszóica, exemplificam episódis de grande atividade magmática e de escala glbal. Os principais tips de erupçã estã intimamente assciads à característica cmpsicinal d magma que as cnfere, ist é, aquelas derivadas de magmas ácids u intermediáris mais viscss e aquelas derivadas de magmas básics mais fluids. Tais situações refletem, na realidade, ambiente getectônic 78 79

16 envlvid, pis magmatism básic deriva de material mantélic, nas znas de placas divergentes, u pnts quentes, a pass que s utrs tips, rilític u andesític, requerem envlviment de material crustal, tant em znas de subducçã pericntinentais u em rifts intraplaca cntinentais. Sã s seguintes s principais tips de erupções vulcânicas: a) Havaiana u lags de lava, nde as làvas basálticas fluidas sã regularmente expelidas e crrem cm ris a partir da cratera de grandes dimensões e cm um lag de lava em seu interir - seus representantes sã s vulcões Kilauea e Mauna La, na ilha Havaí; b) Estrmbliana é ntável pela regularidade e freqüência de erupções basálticas, cm mderads episódis explsivs, nde blcs e bmbas de lava sã lança das para cima e vltam a cair dentr da cratera; c) Vulcanian u vesuvian, denminaçã devida à ilha de Vulcan, nas ilhas liparianas, caracteriza-se pela alternância de períds de inatividade u de emissã de gases cm esprádicas emissões de lavas basálticas u andesíticas e fases explsivas cm a frmaçã de nuvens ardentes -- sã cmuns ns vulcões d Mediterrâne; d) Pliniana, é altamente explsiva cm densas nuvens de gás e material pirclástic ejetad dezenas de quilômetrs na atmsfera - a explsã chega a destruir parte da estrutura vulcânica, cm crreu n Vesúvi, n iníci da era cristã e que arrasu a cidade de Pmpéia; e) Linear u fissural é bem difundida na Terra, pis crre a lng das cadeias ceânicas e expelem lavas basálticas Relevs Vulcânics Estã diretamente relacinads cm s própris tips vulcânics. Sua filiaçã magmática e a estrutura d aparelh vulcânic sã nrmalmente frmadas pr lava e material pirclástic. Os vulcões sã feições mrflógicas altamente susceptíveis à açã ds agentes gedinâmics externs, e sua presença na paisagem, em geral, indica prcesss magmátics relativamente 80 recentes n temp gelógic. Entretant, s indícis de atividade vulcânica, explicitads particularmente pel material expelid, cm as lavas e materiais pirclástics, pdem permanecer registrads durante td temp gelógic, desde Arquean até Quaternári. Os principais tips sã: a) Escud vulcânic, nde cne é cnstruíd pr sucessivas crridas de lavas básicas, prduzind ampla estrutura em frma de escud, cm dezenas de quilômetrs de circunferência - e mais de Ikm de altura. A ilha Havaí é cmpsta pr cinc vulcões d tip escud, sbrepsts, send s mais ampls s Mauna La e Mauna Kea, que se elevam mais de IO.OOOmsbre assalh ceânic. É mair da Terra. b) Estrat-vulcões u cnes cmpsts sã as mais cmuns frmas de grandes vulcões, especialmente s de cmpsiçã andesítica. Eles tendem a expelir uma cmbinaçã de lava viscsa e material pirclástic u fragments que edificam um mrr cônic e escarpad, encimad pr uma cratera. O Vêsúvi, Santa Helena, Etna, Fujiyama, Strmbli, Kilimanjar sã vulcões desse tip. c) Cne de pirclástica u de cinzas é um pequen vulcã cmpst quase exclusivamente pr cinzas e pó acumulads a redr da chaminé vulcânica. d) Caldeiras sã enrmes estruturas frmadas pel claps d tet da câmara magmática que alimenta vulcã u vulcões na superfície. Pdem atingir dezenas de quilômetrs de diâmetr e frmam depressões bem assinaladas na paisagem, cm, pr exempl, a de Ngrngr, na África riental u a de Pçs de Caldas, n sudeste brasileir. As frmas ds vulcões pdem variar, inclusive durante seu períd de atividade, cm já assinalad n Vesúvi e n Santa Helena, e as alturas atingidas geralmente sã superires a 3.000m, embra, pr casiã das fases explsivas, edifíci vulcânic seja muitas vezes destruíd parcialmente, mudand sua frma e reduzind seu tamanh. 81

17 6. Tectônica e Frmas Estruturais 6.1. Frmas Cntrladas pr Falhas Em terms gelógics, falha é uma fratura na crsta terrestre cm deslcament relativ, perceptível entre s lads cntígus e a lng d plan de fratura, O fenômen de falhament pde ser bservad em diferentes escalas de bservaçã, desde a micr (micrfalhas) à macr (falhas reginais) e, na mairia das vezes, sã identifica das n camp, através de uma zna de falha, nde crrem indícis d material mecanicamente fragmentad e/ u triturad (brecha de falha). Os principais tips de falhas sã falha nrmal u de gravidade, frmada pr frças tracinais; falha de empurrã u inversa, frmada pr frças cmpressivas; e falha hrizntal u direcinal, frmada pr frças cisalhantes (Fig. 2.7). O tip de falha está diretamente relacinad cm regime getectônic que crreu u ainda se desenvlve em determinada regiã da Terra, e, geralmente, as feições lineares d fraturament da crsta sã facilmente identificadas na superfície, pr mei de ftgrafias aéreas u imagens de satélites, muitas vezes prmvend variações bruscas da litlgia que se refletem n relev. Assim, dependend da amplitude e idade d falhament, a cnfiguraçã d terren será afetada em mair u menr grau, nã bstante ser essa influência quase sempre indireta e prvcada pr prcesss ersivs na área afetada u pr fenômens de reativaçã tectônica a lng de antigas linhas de fratura. As principais feições mrflógicas, assciadas a falhament, identifica das a uma escala prvincial e reginal de bervaçã sã as seguintes: 82 (a) Áir FL NORMAL (b).élhainversa c=jii..l-v.. 2-= (e) TRANSCORRENTE FALHA HORIZONTAL OU Figura Tips de falhas e relevs assciads Escarpas de falha Sã geradas exclusivamente pela mvimentaçã vertical e recente de blcs falhads, nde a declividade, frmada sbre blc ascendente, cincide cm plan de falhament. Entretant, é muit rar uma encsta ser a superfície de falhament, e desnível ser deslcament relativ de blcs falhads (rejeit), pis, mesm a falha estand ainda ativa, trabalh da ersã tende a aplainar desnivelament e mascarar na superfície s ressalts prduzids pela lenta mvimentaçã ds blcs falhads. Também, em áreas tectnicamente ativas, a ersã vigrsa na frente da escarpa dá rigem a vales estreits e paralels, que prprcinam, em alguns cass, apareciment de feições triangulares ns interflúvis escarpads. 83

18 Escarpas de linha de falha recu da escarpa de falha pel prcess ersiv u pela exumaçã de antigas linhas de falha, nde uma nva escarpa é gerada nã mais pel deslcament riginal, mas pela variaçã de resistência à meterizaçã das litlgias adjacentes a plan de falha, prpicia apareciment de uma escarpa de linha de falha. Essa feiçã mrflógica nã mais crrespnde a plan de falha, e a declividade frmada pde situar-se a quilômetrs d lcal nde efetivamente se prdiu deslcament e, prtant, a própria falha. Tampuc, a parte elevada crrespnderá, necessariamente, a blc que subiu durante falhament, pis a ersã diferencial entre as litlgias adjacentes a plan de falha pde riginar escarpament n blc rebaixad, cas seja ele mais resistente à meterizaçã. Nessas cndições, uma escarpa de linha de falha pde ser desenvlvida a partir de uma falha nrmal, inversa u mesm transcrrente, desde que rejeit, n cas hrizntal, clque lad a lad litlgias que respndam, diferentemente, as mesms agentes ersivs. A Serra d Mar, n sudeste brasileir, é tida cm uma escarpa de falha recuada pela ersã remntante, cuja frmaçã iniciada n final d Cretáce se vem desenvlvend durante td Cenzóic. ESCARPA Figura DE FALHA BLOCO BASCULADO Sistema de falhas. HORST ESCARPA DE FALHA MONOCLlNAL GRABEN Quand essas fssas tectônicas cincidem cm vale de um ri, cm n cas d alt ri Nil, recebem nme de rift-valley (Fig. 2.9). O sistema de rift-valley da África riental é mair cnhecid e se estende pr mais de 2.400km, desde a depressã de Danak.il, na Etiópia, até lag Manjara, na Tanzânia, cm a presença de váris lags alinhads, cm Natrn, Turkana, Stefanie, Abaya, Ziwaye utrs. Esse grande vale de afundament também é palc de atividade sísmica e vulcânica, evidenciand que seu desenvlviment ainda está em curs Graben, Hrst e Rift- Valley Sã sistemas de blcs falhads resultantes de perturbações tectônicas que afetam uma regiã, prduzind uma série de falhaments paralels entre si u blíqus. Apresentam-se em znas de distensã da crsta, nde s esfrçs tracinais geram um sistema de falhas nrmais escalnadas, que, pr sua vez, dã rigem a regiões depressivas, denminadas graben (u fssa tectônica), u elevadas, designadas hrst (muralha u pilar - Fig. 2.8). Exempls de frmas estruturais desses tips sã citads na literatura gelógica, cm vale d Ri Ren, que crre num graben, limitad pela cadeia ds Vsges e maciç da Flresta Negra, u a bacia d Recôncav Baian, n nrdeste brasileir. 84 Figura Rift-valleys. N Brasil, é interessante assinalar a pssibilidade da depressã da Guanabara, entre a Serra d Mar e Ocean Atlântic, ser um rift em desenvlviment (rift da Guanabara), segund recentes pesquisas gelógicas. 85

19 Uma ressalva deve ser feita à luz da tectônica de placas, term rifi passa a ter cntaçã genética e nã apenas descritiva para certs tips de grabens, cm ris encaixads em seu interir, referenciads na literatura gelógica clássica. Cm nv enunciad, rifi é uma zna de separaçã de placas litsféricas, num limite de placas divergentes. Rifi-valley (vale de afundament) é, entã, redefinid cm uma depressã alnga da que se desenvlve ns limites de placas divergentes, incluind tant s rifi-valleys cntinentais, cm s encntrads a lng das cadeias ceânicas. Outrs efeits mrflógics, prduzids pel falhament, pdem ser referenciads, tais cm apareciment de seqüência de mrrs alinhads, crredeiras, cacheiras, lags, vales encaixads, vales suspenss e frmaçã de fntes alinhadas, drenagens superimpstas e capturas Frmas Cntrladas pr Dbras Cnvencinalmente, a designaçã de dbra tectônica é restrita às rchas já cnslidadas, que sfreram uma defrmaçã plástica n interir da crsta terrestre. Assim, face à cndiçã física necessária para que dbrament crra, característica d regime dúctil de defrmaçã, as dbras nã sã geradas na superfície da Terra e, sim, em prfundidade, na crsta, nde as temperaturas e as pressões elevadas prpiciam plasticidade às rchas. Entretant, quand expstas na superfície, pdem cntrlar relev, particularmente quand geradas em seqüências de rchas acamadas, de diferentes cmpsições e, cnseqüentemente, cm resistência diferencial à ersã (Fig. 2.10) Sindinais e anticlinais Os dis principais tips de dbras sã: antifrmal, que é uma dbra cnvexa para cima, na qual as camadas se inclinam de maneira divergente, a partir de um eix. Sã denminadas anticlinais quand a estratigrafia é cnhecida, estand as camadas mais antigas na sua parte interna. Sinfrmal é uma dbra côncava para cima, na qual as camadas se inclinam de 86 frma cnvergente. Sã denminadas sinc1inais.quand a estratigrafia é cnhecida e pssuem as camadas mais jvens na sua parte interna. ROCHA DÉBIL Figura Frmas cntrladas pel mergulh de estrats resistentes defrmads Relev de dbras erdidas De um md geral, as seqüências de rchas dbradas mstram, na superfície, sulcs u cristas paralelas, cm a ressalva que nem sempre as frmas deprimidas cincidem cm s sinclinais u as cristas cm s anticlinais, pis a ersã, atuand nas rchas defrmadas e expstas, pde riginar relevs psitivs na regiã d sinclinal e, inversamente, na d anticlinal (Fig. 2.10). Assim, quand bservams estruturas sinclinal e anticlinal expressas n relev, nã estams cnstatand um cntrle tectônic riginal na paisagem, mas resultad da ersã que despju espesss pactes de rchas, para revelar camadas resistentes dbradas anterirmente. Um relev esculpid em antigas frmações dbradas, exumadas pela denudaçã, pde dar rigem a cristas geradas ns estrats mais resistentes, alinhadas e paralelisadas a vales frmads ns estrats mens resistentes, cnhecidas na literatura gelógica cm d tip Apalachian, razã d bservad ns Mntes Apalaches, na América d Nrte, nmenclatura às vezes aplicada, errneamente, na descriçã de algumas frmas de relev, cm, n cas, relev 87

20 d sudeste brasileir u, em particular, as mntanhas d Ri de Janeir. Flancs de dbras aflrand dã rigem a cristas u hmclinal e, quand a estrutura inclinada apresenta mergulhs superires a 30", tem-se hgback, em frma de crista prprcinada pr litlgias mais resistentes à ersã (Fig. 2.11). Em regiões de antigas faixas rgênicas, padrã de drenagem pde estabelecer-se antes de as frmações gelógicas dbradas aflrarem na superfície. Uma vez expstas, apresentam drenagens superimpstas, cm a presença de ris antecedentes e capturas. Figura Estrats Resistentes Frmas de relev em áreas dbradas. 7. Frmas Cntrladas pela Fliaçã Metamó1fiea 7.1. Metam01fisrn e Litlgias Derivadas Metamrfism é um fenômen plutônic que leva à mdificaçã mineralógica e textural de uma rcha preexistente, pela variaçã de temperatura, pressã e açã química de fluids. O metamrfism pde ser classificad cm de cntat, dinâmic e reginal, e seu limite é a fusã das rchas afetadas. As principais litlgias derivadas sã ardósias, filits, micaxists e gnaisses, para metamrfism reginal prgressiv; milnit, para dinâmic; e crnubianit, n cas de metamrfism de cntat. Nas regiôes de escud e de antigas faixas móveis, meta- 88 mrfism reginal é mais extens e respnsável pr grande parte das litlgias aí encntradas Estruturas Planares e Lineares Além da transfrmaçã minera lógica efetuada na rcha metamrfizada, a textura resultante mais cmum é a rientada u xistsa, caracterizada pel arranj de tds u de alguns minerais, segund plans paralels que caracterizam uma fliaçã. O micaxist é uma rcha metamórfica que apresenta fliaçã xistsa, enquant gnaisse é uma rcha metamórfica, em que a fliaçã resulta da alternância de camadas de cmpsiçã mineralógica distintas (acamament gnáissic). Outras nã sã flia das, cm, pr exempl, quartzit u mármre. A lineaçã é dada pela rientaçã preferencial de minerais prismátics, tais cm pirxêni u anfibóli, u pel alinhament paralel u subparalel de elements lineares n crp da rcha, cm, pr exempl, a crenulaçã. Nrmalmente, as rchas metamórficas apresentam, cnjuntamente, fliaçã e lineaçã, e expressam a recristalizaçã em ambiente cmpressiv reginal Influência da Estruturaçã Metamólfiea na Esculturaçã d Relev Tel1'estre Cnsiderand que ambiente getectânic, geradr de cinturões metamórfics, crrespnde as de frmaçã das grandes cadeias mntanhsas, as rchas metamórficas criadas n seu interir sã, pela denudaçã, expstas à superfície e sujeitas a intemperism e à ersã. Cm em utras situações já tratadas, as características mineralógicas, texturais e estruturais ds cnjunts metamórfics expsts, que respnderã diferentemente as prcesss exógens, segund suas litlgias, acarretarã, cnseqüentemente, influências significativas n relev nelas esculpid. Nesse aspect deve-se cnsiderar que, n ambiente metamórfic, diferentes litlgias sã prduzidas face a natureza d material riginal e às cndições físicas existentes durante as transfrmações. Um pacte de rchas sedimentares, transfrmadas em rchas metamárficas, pde riginar, 89