PROCESSOS EROSIVOS NOS ARENITOS DA FORMAÇÃO FURNAS EVIDÊNCIAS DE SISTEMA CÁRSTICO NA REGIÃO DOS CAMPOS GERAIS DO PARANÁ
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1 PROCESSOS EROSIVOS NOS ARENITOS DA FORMAÇÃO FURNAS EVIDÊNCIAS DE SISTEMA CÁRSTICO NA REGIÃO DOS CAMPOS GERAIS DO PARANÁ Henrique Simão Pontes (Balcão CNPq), Mario Sérgio de Melo (Orientador), Universidade Estadual de Ponta Grossa/Departamento de Geociências/Ponta Grossa, PR. Ciências Exatas e da Terra - Geociências Palavras-chave: Processos Erosivos; Formação Furnas; Sistema Cárstico; Campos Gerais Resumo O presente trabalho tem como objetivo interpretar os processos erosivos superficiais e subterrâneos em arenitos da Formação Furnas através do estudo das formas de relevo, feições ruiniformes, cavidades subterrâneas, faciologia da unidade geológica e análises laboratoriais de amostras coletadas. Tais estudos revelam a existência de um sistema cárstico na região dos Campos Gerais e exigem ações para o disciplinamento do uso da terra sobre a Formação Furnas. Introdução A Formação Furnas é uma unidade geológica da Bacia Sedimentar do Paraná (Siluriano/Devoniano) composta predominantemente por arenitos de variada granulometria, caracterizada por camadas tabulares métricas. Sua espessura em superfície atinge 250 metros, valor registrado no canyon do Iapó, no Parque Estadual do Guartelá, Município de Tibagi. Na região dos Campos Gerais do Paraná, a Formação Furnas pode ser dividida em três unidades distintas: inferior, média e superior (ASSINE 1996). Esta unidade rochosa apresenta formas erosivas singulares. Estruturas rúpteis influenciam na dissolução do cimento caulinítico e conseqüente arenização das rochas, podendo-se considerar que o relevo da Formação Furnas apresenta características de um sistema cárstico. Segundo Climchouk e Ford (2000) (in Hardt et al., 2009) o carste é um sistema de transferência de massa integrado, em rochas solúveis, com permeabilidade estrutural dominada por condutos estabelecidos pela dissolução do material rochoso e organizado para facilitar a circulação de
2 fluidos. Esta definição não está restrita a um tipo exclusivo de rocha, mas sim para qualquer litologia que apresente tais características, pois como apresenta Wray (1997) o termo carste não pode estar condicionado a litologia, mas sim ao significativo processo de dissolução da rocha. As formas de erosão subterrânea e superficial nesta unidade geológica evidenciam características de dissolução, tendo destaque entre as rochas da região. Claras evidências de dissolução observadas em várias feições formadas na Formação Furnas podem ser comparadas às ocorrentes em rochas carbonáticas e nomeadas como formas cársticas, excluindo a denominação de pseudocarste. Materiais e métodos Foram realizados trabalhos de campo para levantamento de dados como observação de feições de relevo singulares, coleta de amostras e produção de seções colunares. As amostras coletadas estão sendo submetidas a análises petrográficas (granulometria, MEV - Microscopia Eletrônica de Varredura, EED - Espectrometria de Energia Dispersiva e DRX - Difratometria de Raios X). As seções colunares foram realizadas em cortes de rodovias, estabelecendo o método de empilhamento dos dados. Estas seções foram comparadas com seções de referência da bibliografia, visando estabelecer possíveis correlações. A digitalização dos dados das seções estratigráficas obtidos em campo foi executada por meio do programa livre OCAD PRO 8. As feições de erosão subterrânea foram observadas em cavernas ocorrentes nos arenitos da Formação Furnas. Estes locais, bastante singulares, permitem uma análise pelo interior do corpo rochoso, possibilitando a observação dos processos e feições ali existentes. Os processos de erosão superficial são notados nas formas de relevo e feições associadas, destacando-se o relevo ruiniforme, alvéolos, bacias de dissolução, lapiás, pilares, torres promovidos pela erosão diferencial, formas geométricas e incrustações ao longo de fraturas e em superfícies aplainadas. Resultados e Discussão
3 As feições de relevo na Formação Furnas são: relevos ruiniformes, torres, pináculos, bacias de dissolução, alvéolos, túneis anastomosados, juntas poligonais, anelões, caneluras, furnas, cavernas, lagoas, sumidouros, ressurgências, depressões, dutos de dissolução e espeleotemas. Estas feições são derivadas de processos erosivos químicos, físicos e biológicos, estes podendo estar associados ou não. Foi possível identificar concentrada presença de óxido de ferro, formando incrustações ferruginosas, em locais onde o arenito apresenta-se saliente no relevo, por exemplo, em pequenas torres, pináculos, anelões e saliências em fraturas. Análise de DRX em amostra de espeleotema revelou a presença de crandalita (CaAl3(PO4)2(OH)5.H2O). Os espeleotemas compostos por este mineral possuem formato de escorrimentos coralóides de coloração rosada, havendo possibilidades de sua gênese estar relacionada à luz e à atividade bacteriana, pois tais feições estão sempre presentes nos paredões em superfície expostos à insolação. Ocorre também dissolução e reprecipitação de caulinita na forma de pequenos espeleotemas. Imagens de MEV e análises de EED mostraram também dissolução do quartzo associada a espeleotemas compostos de sílica. Segundo Pontes e Melo (2009), os espeleotemas constituídos predominantemente de sílica mostram que a dissolução e precipitação/recristalização dos minerais do arenito são significativas. A significativa dissolução do arenito, tanto do cimento caulinítico quanto dos grãos de quartzo, pode ser notada em feições como dutos subterrâneos com seção arredondada e bacias de dissolução, por vezes conectadas, como as existentes no Sumidouro do Rio Quebra-Perna (Massuqueto e Guimarães, 2010) e no Sumidouro do Rio Pitangui. A formação de cursos subterrâneos evidencia os processos cársticos ocorrentes nesta unidade rochosa, tendo como exemplos outros casos de drenagem subterrânea, como o Sumidouro do Rio Quebra-Pedra (Pontes et. al., 2008) e Sumidouros do Rio Itararé e Rio do Funil (Maack, 1968). Tais
4 feições são formadas a partir da ação da água em níveis mais finos da rocha, as fraturas, planos de estratificação e acamamento auxiliam na penetração da água no corpo rochoso, ocorrendo a dissolução do cimento caulinítico (dissolução da caulinita), desencadeando a arenização do arenito e o transporte do material erodido conforme apresenta Jennings (in Melo; Giannini, 2007, p. 7). Conclusões Por se tratar de um aqüífero fraturado intensamente explorado para produção de água e pela crescente urbanização sobre a Formação Furnas é necessário levar em consideração as características físicas desta unidade geológica, visando melhor planejamento e conservação dos recursos naturais existentes na região dos Campos Gerais do Paraná. A formação de espeleotemas, bacias de dissolução, relevo ruiniforme, alvéolos, lapiás, dutos de dissolução, drenagem subterrânea, inúmeras depressões secas e úmidas e as furnas evidenciam o significativo processo de dissolução na origem de tais feições da Formação Furnas. Elas reforçam a interpretação da existência de um sistema cárstico no relevo dos Campos Gerais do Paraná. A gênese deste sistema está relacionada aos processos erosivos superficiais e subterrâneos ocorrentes nesta unidade geológica, causados pela combinação de fatores como: clima da região, com chuvas bem distribuídas ao longo do ano e significativa umidade; ação erosiva das águas pluviais, fluviais e subterrâneas; ação de microorganismos; corpo rochoso fortemente fraturado; acentuados desníveis topográficos. A presença de um sistema cárstico regional tem implicações na dinâmica das águas subterrâneas e sua exploração, e na possibilidade de acidentes geológicos associados a abatimentos do terreno, necessitando de rígidas iniciativas para o disciplinamento do uso das terras na área de recarga do Aquífero Furnas.
5 Agradecimentos Agradeço aos meus familiares, minha namorada, aos amigos do GUPE Grupo Universitário de Pesquisas Espeleológicas pelo auxílio nas explorações em cavernas da região, ao Professor Gilson Burigo Guimarães, por seu apoio e dedicação. Referências ASSINE, M.L Aspectos da estratigrafia das seqüências précarboníferas da Bacia do Paraná no Brasil. São Paulo, Instituto de Geociências da Universidade de São Paulo, Tese de Doutoramento, 207p. HARDT, R.; RODET, J.; PINTO, S.A.F.; WILLEMS, L.. Exemplos brasileiros de carste em arenito: Chapada dos Guimarães (MT) e Serra de Itaqueri (SP). SBE Campinas, SP. Espeleo-Tema. v. 20, n.1/2, p MAACK, R. Geografia física do Estado do Paraná. Curitiba: BADEP/UFPR/IBPT, p. MASSUQUETO, L.L.; GUIMARÃES, G.B.. Geossítio do Sumidouro do Rio Quebra-Perna (Ponta Grossa/PR): Caracterização, Gênese e Valores. Anais do IX Encontro de Pesquisa e III Simpósio de Pós-Graduação - UEPG 10 e 11 de junho de Disponível em: artigo.php?id_artigo=611 MELO, M.S.; GIANNINI, P.C.F Sandstone dissolution landforms in the Furnas Formation, Southern Brazil. Earth Surface Processes and Landforms, v. 32, p PONTES, H.S; MELO, M.S.. Processos erosivos superficiais e subterrâneos em arenitos da Formação Furnas na região dos Campos Gerais do Paraná. Anais do XVIII EAIC 30 de setembro a 2 de outubro de 2009, Londrina PR. PONTES, H.S.; ROCHA, H.L.; MASSUQUETO, L.L.; MELO, M.S.; GUIMARÃES, G.B.; LOPES, M.C. Mudanças recentes na circulação subterrânea do Rio Quebra-Pedra (Furna do Buraco do Padre, Ponta Grossa, Paraná). In: XV Semana de Geografia da UEPG. Anais de Evento. Ponta Grossa: UEPG, WRAY, R.A.L. Quartzite dissolution: karst or pseudokarst? In. Cave and Karst Science 24 (2), 1997,
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