GEOESPELEOLOGIA Brasília, DF 2009

Transcrição

1 GEOESPELEOLOGIA Brasília, DF 2009

2 Cristiano Ferreira

3 A Geoespeleologia é o estudo dos atributos físicos das cavernas, como sua gênese, morfologia, depósitos secundários (espeleotemas, sedimentos), etc. O seu estudo traz informações relevantes sobre a evolução das cavernas e sua importância. Portanto, são grandes aliadas: Geologia e Geomorfologia (cárstica)

4 Carste As feições características do relevo cárstico são originadas por fenômenos que precisam ser entendidos como resultado de processos dinâmicos que vão desde o surgimento de rochas carstificáveis, até sua fase final de desenvolvimento (GABROVŠEK, 2002 in TRAVASSOS e DALLE VARELA, 2008). Sendo assim, é necessária a compreensão dos estágios e processos de sua evolução sob a ótica multidisciplinar da carstologia e da espeleologia, em harmonia com os diversos ramos das chamadas Ciências da Terra. TRAVASSOS, Luiz Eduardo Panisset; DALLE VARELA, Isabela. ASPECTOS LEGAIS DO USO DA ÁGUA EM REGIÕES CÁRSTICAS

5 Carstificação??? Conjunto de processos que formam as paisagens cársticas Diversas formas desenvolvidas em rochas solúveis hum... Os principais atores são a rocha e a água

6 Quais rochas então?... Calcários (carbonatos)?

7 Quais rochas então?... Minério de ferro ou canga (ferruginosas)?

8 Quais rochas então?... Quartzito (siliciclásticas)? Cristiano Ferreira

9 Quais rochas então?... Rochas vulcânicas (minerais pouco solúveis)?

10 E a água?... Como ela atua?

11 Cristiano Ferreira

12 PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DO CARSTE Morfologia típica; Drenagem superficial incipiente; Sistema de drenagem subterrânea, constituída por um conjunto de condutos e fendas; Agente geomórfico principal é a dissolução. Atenção: a carstificação também pode ocorrer em rochas não carbonáticas, inclusive em algumas constituídas de minerais bem pouco solúveis... Portanto, algumas características também mudam... Divergência entre pesquisadores = pseudocarste...

13 pseudocarste... Alguns autores têm usado o termo pseudocarste para se referir as paisagens que apresentam feições semelhantes às cársticas, tais como cavernas, dolinas e escarpas rochosas. No entanto, essas feições não são formadas sobre típicas rochas solúveis como em um verdadeiro carste. Por exemplo, as depressões do tipo doliniformes e cavernas da Serra dos Carajás, no sudeste do Pará, desenvolvidas em rochas ferríferas, foram denominadas de pseudocársticas por Maurity & Kotschoubey (1995). Atualmente existe uma tendência para incluir as rochas silicatadas, particularmente os quartzitos e arenitos, no grupo das rochas carstificáveis. Essa propensão deriva de demonstrações de que a dissolução da sílica, anteriormente considerada de baixa solubilidade, tem tido um papel importante na configuração de morfologias superficiais e subterrâneas tipicamente cársticas. Bons exemplos da ação efetiva desses processos podem ser observados na região quartzítica do Roraima venezuelano e na região do Parque Estadual do Ibitipoca, em Minas Gerais. Salienta-se que uma indefinição ainda existente dentro dessa discussão é saber quais os critérios que qualificam uma paisagem como sendo cárstica. Para alguns autores, é necessário que o transporte de massa em solução seja mais importante que o transporte de massa por outros processos. No entanto, tais mecanismos, no contexto da dinâmica da paisagem, são marcados por descontinuidades, geralmente de difícil mensuração. Luís B. Piló e Augusto Auler

14 FORMAS CÁRSTICAS ASSOCIADAS Os processos que geram as cavernas também dão origem a outras formas, as quais têm relação com as cavidades e compõe o relevo cárstico Vamos agrupar essas formas em duas grandes classes: Exocársticas: relevos superficiais do carste desenvolvidos nas zonas de absorção das águas Endocársticas formas subterrâneas, entre as quais se destacam as cavernas com seus espeleotema Fácil?... Então podemos reconhecer um terceiro domínio, o epicarste: zona logo abaixo da superfície, englobando o contato entre o solo, quando existente, e a rocha calcária.

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16 Exocarste Microformas (lapiás)

17 Exocarste Lapiás

18 Exocarste Dolinas estão entre as formas cársticas mais comuns. Consistem em depressões no terreno por vezes suaves, por vezes abruptas. Podem ser formadas pela lenta dissolução de uma fratura, levando ao rebaixamento da superfície da rocha, ou mesmo pelo desmoronamento de uma caverna.

19 Exocarste Dolinas de dissolução

20 Exocarste Dolinas de dissolução Fonte: - Summer Bay Resort in Clermont, near Disney World (12 August 2013), 18 metros de diâmetro e 4,5 metros de profundidade

21 Exocarste Dolinas de dissolução

22 Exocarste Dolinas de abatimento Fonte: news.discovery.com (Tampa, Flórida - Março, 2013)

23 Exocarste Dolinas de abatimento

24 Exocarste Paredões, torres e maciços calcários Fonte: Guilin, Rio Li, sudoeste da China.

25 Exocarste Minério de Ferro e canga

26 Exocarste

27 Epicarste O epicarste, ou zona subcutânea, é constituída pela porção superior da rocha subjacente coberta por material inconsolidado, contendo uma rede de fissuras alargadas por processos cársticos.

28 Epicarste Modelo de circulação hídrica no epicarste de Lagoa Santa, MG

29 Nascentes, sumidouros e lagoas cársticas

30 Nascentes, sumidouros e lagoas cársticas

31 Nascentes, sumidouros e lagoas cársticas

32 Nascentes, sumidouros e lagoas cársticas

33 Gênese de cavernas no relevo cárstico Quem é o principal agente? Quem tem o poder de dissolução? Quem? Quem?... ÁGUA!

34 Então...entendo os fatores que determinam o fluxo da água podemos compreender como funcionam a hidratação e a dissolução que agem sobre as rochas e geram as cavernas Foto: Daniela Pereira / Agencia RBS

35 As cavernas se iniciam pelo alargamento das descontinuidades presentes nas rochas: zonas fraqueza, como os planos de acamamento, contatos entre distintas rochas, falhas e fraturas. Menos de 1% da rocha é representada por cavernas cavernas são anomalias.

36 Padrões de cavernas

37 Caverna reticulada/ramiforme

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39 Gruta do Cesário, Campo Formoso, BA. Cavernas dendríticas Lembram rios com grande quantidade de afluentes e subafluentes, típicos de planícies localizadas em regiões de clima tropical, parecendo os galhos de uma árvore.

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42 BARRETO, E.A. de S.; ALMEIDA, E.A. de B.; RODRIGUES, V.P.A.; ARAÚJO, W.V.; SILVA, E.J. da; MELLO, L.H.C. de Levantamento espeleológico do Estado de Sergipe: Diagnóstico preliminar do município de Laranjeiras. Revista Direto do Centro da Terra, 1(1): 23-31, Janeiro/Dezembro 2007.

43 Gênese de cavernas carbonáticas Podemos reunir em dois grupos: Cavernas epigênicas: geradas pelo fluxo de água a partir de zonas de recarga na superfície, oriundas de águas meteóricas (de chuva ou de rios superficiais). Compreendem a grande maioria das cavernas existentes. Cavernas hipogênicas: geradas a partir de fluxo ascendentes de águas em profundidade ação química ou acidificadas no interior do maciço rochoso (incluindo a maior do Brasil e algumas das maiores do mundo)

44 KLIMCHOUK, A. V. Hypogene speleogenesis

45 Morfologia de condutos

46 Numerosas formas esculpidas pelas águas nas paredes, piso e teto de galerias podem fornecer indícios importantes a respeito dos processos envolvidos na espeleogênese. Estas feições recebem o nome genérico de espeleogens. Ondas de erosão (ou scallops) são concavidades nas paredes que são bastante úteis para se interpretar direção de fluxo em galerias secas.

47 Cúpulas Depressões arredondadas que ocorrem em geral no teto, condicionadas por fraturas. Gênese controvertida. Corrosão de mistura, quando do contato entre águas que descendem pela fratura com águas que preenchem totalmente o conduto da caverna. Outras hipóteses incluem dissolução devido a águas ácidas injetadas durante inundações. Fezes de morcegos Cavernas hipogênicas - dissolução por água ascendente sob pressão ou pelo próprio vapor associado ao ar da caverna.

48 KLIMCHOUK, A. V. Hypogene speleogenesis

49 Anastomoses Conjunto de canais no teto ou paredes Comuns em cavernas paragenéticas contato entre sedimento e solo Fase inicial de espeleogênese em uma caverna

50 Pendentes Projeções nos tetos, bastante comuns em cavernas que foram preenchidas por sedimentos, tem sua gênese provavelmente relacionada a dissolução diferencial na interface sedimento-rocha

51 Gênese de cavernas em rochas siliciclásticas 1. Dissolução do cimento (silica amorfa) ou dissolução da borda dos grãos de quartzo. 2. Grãos se tornam soltos e podem ser carreados por erosão.

52 Gênese de cavernas em minério de ferro Ainda enigmática e pouco estudada. Provavelmente envolve: 1. Remoção química de constituintes, criando vazios no interior da massa rochosa. Estes vazios tem sido chamados de zonas de baixa densidade. 2. Assim que a caverna adquire uma entrada iniciase a lenta remoção física (erosão) dos materiais.

53 Evolução das cavernas O processo de formação e evolução de uma caverna é lento e pode levar milhões de anos. Durante todo este processo existem vários fatores e variáveis que interferem e dão as cavernas uma grande variabilidade de formas e tamanho.

54 Sedimentos clásticos Os sedimentos clásticos compreendem todos os detritos transportados e depositados ao longo dos condutos

55 Sedimentos autóctones Origem na própria gruta

56 Sedimentos alóctones Origem externa

57 Sedimentos clásticos Suporte químico para análise da fonte Morfologia e textura mecanismos de transportes classes (fluviais, gravitacionais, etc.) Perfis estratigráficos

58 Várias fases de deposição e erosão

59 DEPÓSITOS QUÍMICOS (ESPELEOTEMAS) Os espeleotemas são deposições minerais de cavernas formadas basicamente por processos químicos de dissolução e precipitação. O termo espeleotema tem sua origem no grego spelaion (caverna) e thema (depósito).

60 DEPÓSITOS QUÍMICOS (ESPELEOTEMAS) Cavernas de minério de ferro Dados de difração de Raios X evidenciaram uma grande diversidade de minerais, superior àquela encontrada nas cavernas carbonáticas. O óxido de ferro do tipo hematita (Fe2O3) é o mineral mais abundante nos espeleotemas analisados, juntamente com a goethita (FeO(OH)). Já a gibbsita (AlOH3) foi identificada em um número menor de amostras até o momento. Quanto aos fosfatos, a leucofosfita (KFe2(PO4)2OH.2H2O) já foi identificada em vários espeleotemas de cavernas da serra Norte. A estrengita (Fe,Al)PO4.2H2O), mineral fosfático de ferro e alumínio, foi detectado em algumas cavernas; Três sulfatos também já foram registrados: a gipsita (CaSO 4.2H2O), a alunita KAl3(SO4)2(OH)6 e a basaluminita (Al4(OH)10SO4). Exemplos: processos em períodos secos e a água da chuva em período chuvoso levam a maior ou menor solubilização do Fe e Al devido a precipitação e dissolução de minerais reativos.

61 A importância das cavernas Valor histórico A importância cultural do carste e das cavernas. A importância cultural do carste e das cavernas / Luiz Eduardo Panisset Travassos. Belo Horizonte, Tese (Doutorado) Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais. A maioria das religiões considera o subterrâneo como lugares sagrados que proporcionam a vida ou, também como locais profanos que precisam ser sacralizados. Importante papel social nas estórias de um grupo social. Tradição oral relacionada ao uso religioso das cavernas é muito rica no país. Manifestações rituais em tempos pré-históricos (externados pelas pinturas rupestres, entre outros indícios.

62 A importância das cavernas

63 A importância das cavernas Paleontologia Gênero Geochelone. Fossilização com mais de 80% de calcita na constituição do casco. Pleistoceno final ou no início do Holoceno ( cerca de 12 mil anos atrás) Laboratório de Paleontologia da Universidade Federal de Sergipe (LPUFS 1844) Lôbo, D.; Silva, E.J.; Carvalho, J.L.G.; Santos, L.C.M.; Santana, M.O.; Leão, T.C.C.; Zucon, M.H. & Valerio, M.E.G Ocorrência de Geochelone (ReptiliaTestudinidae) no Abismo de Simão Dias, Sergipe, Brasil. Revista Direto do Centro da Terra, 1 (1):5-8, Janeiro/Dezembro 2007.

64 A importância das cavernas Valor cientifico Registros geológicos, geomorfológicos, paleoambientais (mudanças climáticas), etc. ( ± ± 593)

65 A importância das cavernas Valor cientifico ( ± ± 1.223)

66 A importância das cavernas Turismo e lazer (vetor de desenvolvimento ambiental, social, cultural e econômico)

67 A importância das cavernas Turismo e lazer (vetor de desenvolvimento ambiental, social, cultural e econômico)

68 A importância das cavernas Turismo e lazer (vetor de desenvolvimento ambiental, social, cultural e econômico)

69 A importância das cavernas 25% da população mundial depende da água em regiões cársticas

70 Coleção Bororo Guerreiro Enfeitado para Festa - UCDB ETNOESPELEOLOGIA: O estudo das manifestações culturais dos povos e suas relações com as cavernas AROÉ-JÁRI: A MORADA DOS ESPÍRITOS BORORO Os índios bororos sepultavam seus mortos nas cavernas localizadas nos morros Xibaé-Iari (Morro da arara-canga (Ara macao), situado no curso superior do rio Taquari e no morro Kuogori (Morro da flor da para-tudo) situado nas nascentes do rio Jerigi, afluente esquerdo do rio Vermelho. Coleção Bororo Guerreiro Enfeitado para Festa UCDB A QUIRÓPTEROFAGIA: O BANQUETE DOS NHAMBIQUARA NAS CAVERNAS Os Nhambiquaras residentes no extremo oeste de Mato Grosso na divisa com Rondônia, em seus diversos subgrupos (Mamaindê, Sabanê, Halotesu, Waikisu,...), praticam um ritual secular nas cavernas, uma grande festa; quando se alimentam dos morcegos abatidos nas cavernas sagradas.

71 Coleção Bororo Guerreiro Enfeitado para Festa - UCDB ETNOESPELEOLOGIA: O estudo das manifestações culturais dos povos e suas relações com as cavernas A CAVERNA DO HERÓI KAMUKUAKÁ: A ORIGEM DA PERFURAÇÃO DAS ORELHAS DOS WAURÁ Os Waurá e outros povos do Alto Xingu têm na caverna do Kamukuaká, o centro, ou cavidade uterina da origem de seu povo. Guerreiro Kamukuaká - Desenho Julio Cezar Linhares

72 Carste de Lagoa Santa, MG Berço da paleontologia e da espeleologia do Brasil Mylène Berbert-Born - pg 415 Gruta do Centenário, Pico do Inficionado (Serra do Caraça), MG A maior e mais profunda caverna quartzítica do mundo Georgete Macedo Dutra, Ezio Luiz Rubbioli & Lília Senna Horta - pg 431 Toca da Boa Vista (Campo Formoso), BA A maior caverna do hemisfério sul Augusto S. Auler & Peter L. Smart - pg 443

73 Cavernas do Vale do Rio Peruaçu (Januária e Itacarambi), MG Obra-prima de carste brasileiro Luís Beethoven Piló & Ezio Rubbioli - pg 453 Grutas de Iraquara (Iraquara, Seabra e Palmeiras), BA Um dos principais sítios espeleológicos do Brasil Fernando Verassani Laureano & Francisco William da Cruz Jr. - pg 461 Apresentação baseada em PILÓ, L. B.; AULER, A. In: CECAV. Curso de espeleologia e licenciamento ambiental. Brasília: CECAV/Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade. Lapa dos Brejões - Vereda Romão Gramacho, Chapada Diamantina, BA Gigantesca caverna e vale cárstico com rico depósito de fósseis do Quaternário Mylène Berbert-Born & Ivo Karmann - pg 469

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