CARACTERIZAÇÃO DE DEPÓSITOS ALUVIAIS QUATERNÁRIOS, LOCALIDADE DE CERRO DO TOURO, CAMPO ALEGRE-SC. Depto. Geociências, UFSC

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1 CARACTERIZAÇÃO DE DEPÓSITOS ALUVIAIS QUATERNÁRIOS, LOCALIDADE DE CERRO DO TOURO, CAMPO ALEGRE-SC Gisele Leite de Lima 1 ; Marcelo Accioly Teixeira de Oliveira 1 ; Glaucia Maria dos Santos Silva Ferreira 1 ; Rafael Bendo Paulino 1 ; William de Oliveira Santana 1 1 Depto. Geociências, UFSC (glima5@yahoo.com) Abstract: This paper presents results from an alluvial pedostratigraphic sequence surveyed at the Cerro do Touro locality, in the municipality of Campo Alegre, in Northern Santa Catarina State. Preliminary survey lead to the definition of a sedimentary sequence composed by 19 units, mainly made up of alluvial and colluvial deposits intercalated to buried soils. Samples had been taken for several analyses, including granulometry, chemical analysis, and age estimate by TL, OSL and 14 C analysis. Field and laboratory data enable to propose a sequence of erosive and sedimentary events at the study site. The results suggest paleohydrologic changes along the sequence, with higher environmental energy at the base, decreasing to the top. Deposits from the base of the sequence are mainly of pleistocenic age, while those from the top probably dates from the Holocene. Paleosoils and sedimentary structures preserved into the sequence may contribute to paleohydrological hypothesis concerning the dynamics of valley heads and fluvial channel at the study area. Palavras-chave: Quaternário; Depósitos aluviais. 1. Introdução O período Quaternário, iniciado aproximadamente há 2,6 milhões de anos A.P. é marcado por padrão de alternância de períodos glaciais e interglaciais durante os quais o clima da Terra foi caracterizado, respectivamente, por temperaturas globais mais baixas ou semelhantes às atuais (Van Andel 1992). Esta alternância de períodos glaciais e interglaciais resulta em alterações nas taxas de intemperismo e pedogênese e nos regimes fluviais. Tais alterações podem ficar preservadas sob a forma de registro sedimentar, cuja interpretação pode ser útil para a caracterização paleoambiental destas áreas. Este trabalho apresenta seção estratigráfica (figura 1) que está inserida em área formada por depósitos aluviais. Estes depósitos foram formados, provavelmente a partir da retenção de materiais à montante de nível de base local, constituído por queda d água. A área de estudo está situada na localidade de Cerro do Touro, município de Campo Alegre, extremo norte de Santa Catarina. Campo Alegre está inserido no Planalto de São Bento do Sul que tem como principal característica o relevo em colinas. As altitudes deste planalto estão em torno de 850 a 950 m, atingindo, na área de estudo, 1046 m (Santa Catarina 1986). Em função da altitude, o clima é classificado como mesotérmico úmido, com verões frescos (Santa Catarina 1986). Quanto à vegetação, há presença da Floresta de Araucária e áreas de campo com capões, nas depressões, próximas aos rios (Santa Catarina 1986). O arcabouço geológico da área é constituído pelas

2 Formações São Miguel e Avenca Grande, formações do Grupo Campo Alegre, que são compostas por traquitos, riolitos e ignimbritos (Biondi et. al. 1992). A área vem sendo estudada pela equipe desde Os estudos se iniciaram nas áreas de cabeceiras de vale, nas quais existe elevado potencial de geração e preservação de registro sedimentar quaternário (Meis e Moura 1984; Dietrich e Dunne 1993). Isto vem sendo comprovado nas áreas estudadas pela equipe, que apresentam rico registro sedimentar e paleo-pedológico (Oliveira et. al. 2001). Os estudos estão sendo expandidos para áreas à jusante, de modo a verificar eventuais processos de articulação entre encosta e calha fluvial. 2. Métodos e Técnicas A seção estratigráfica, tratada neste trabalho, foi elaborada a partir de sondagens com trado manual (com espaçamentos entre 0,5 a 1,5 m) em área de depósitos aluviais. As diferentes unidades, totalizando 19, foram individualizadas e descritas em função de sua cor, textura ao tato, estrutura, concentração de clastos e tipo de contato. Foram coletadas amostras para análise mecânica, determinação do teor de matéria orgânica (através do método indireto da oxidação do carbono orgânico por via úmida) e para datação absoluta através das técnicas de Luminescência Opticamente Estimulada (LOE) e Carbono Resultados A seção estratigráfica (figura 1) aqui apresentada é composta de camadas coluviais e camadas aluviais, intercaladas com lentes de areia e paleossolos. A seção possui 14,25 m. Na figura 1 é possível observar o arranjo espacial das unidades. O manto de intemperismo, aparece na seqüência pedo-sedimentar a uma profundidade média de 3 m. Apresenta geometria côncava, como pode ser observado no centro da figura 1. Exibe cores que variam de branca (10YR8/1, úmida) a amarela clara acinzentada (2.5Y8/3, úmida). A textura ao tato é classificada como franco arenosa. Apesar das cores dos materiais serem predominantemente escuras na seqüência pedosedimentar, nas unidades definidas como coluviais (unidades 1, 3 e 19) e aluviais (unidades 5, 8, 10, 12, 13, 15, 16 e 17) estas variam de cinzenta muito escura (7.5YR3/1, úmida) a bruna (10YR5/3, úmida). Já nas unidades com maior concentração de matéria orgânica (solo atual - unidade 18, paleossolos unidades 2 e 6) variam de bruna acinzentada escura (10YR4/2, úmida) a preta (2.5Y2.5/1, úmida). A presença de clastos embutidos na matriz foi outro parâmetro útil para a distinção das unidades. Tanto nas unidades com maior concentração de matéria orgânica (solo atual unidade 18, paleossolos- unidades 2 e 6), quanto nas unidades definidas como aluviais (8, 10, 12, 13, 15, 16 e 17) a ocorrência de clastos não excede a 5%, com dimensões de 1 a 3 mm. Uma exceção a esta regra é representada pela unidade 5 que apresenta concentração de clastos de <10 a 35%, com 1 a 20 mm Nas unidades definidas como coluviais (unidades 1, 3, e 19) esta ocorrência oscila de 10 a 50%, com diâmetro variando de 1 a 14 mm. A textura ao tato foi outro dado importante. As unidades coluviais (unidades 1, 3, e 19) variam texturalmente de argilosa a franco arenosa. Nas lentes de areia (unidades 4, 7, 9, 11 e 14) partem de areia franca até franco

3 arenosa. Nas unidades aluviais (unidades 5, 8, 10, 12, 13, 15, 16 e 17) de argilosa a siltosa, com predomínio da classe argilo siltosa. Nas unidades com maior concentração de matéria orgânica (solo atual unidade 18, paleossolo unidades 2 e 6) variam de argilosa a franco argilo siltosa. O contato sobrejacente entre as unidades varia de claro a gradual. Contatos abruptos são observados entre as unidades compostas por lentes de areia (unidades 9, 11 e 14) e camadas aluviais (unidades 8, 10, 12 e 15) e entre os paleossolos (unidades 2 e 6) e as camadas que truncaram estas unidades (unidades 5 e 7). Os teores de matéria orgânica indicam que as unidades coluviais (unidades 1 e 3) apresentam teores que variam de 0,12 a 18,53%, sendo classificadas como materiais com baixa a alta concentração de matéria orgânica. As camadas aluviais (unidades 5, 8, 10, 12, 15, 16 e 17) apresentam concentrações que oscilam de 1,3 a 18,53%, o que permite classificá-los como materiais que apresentam de baixo a altos teores de matéria orgânica. As lentes de areia (unidades 9, 11 e 14) apresentam de 1,54 a 2,66% de concentração de matéria orgânica, materiais com baixo a médio teor de matéria orgânica. Os paleossolos e o solo atual unidades 2 e 6), apresentaram concentração de matéria orgânica superior a 1,01% atingindo até 19,28%, o que os classifica como níveis de baixo a alto teor de matéria orgânica. A figura 2 indica variação do teor de matéria orgânica, apresentando maiores teores nas unidades 5 e 6. O resultado da análise mecânica dos materiais, que pode ser observado na figura 3 (amostras analisadas da mesma sondagem da qual foi obtida as amostras para a análise do teor de matéria orgânica citada anteriormente), mostra a predominância de materiais finos, silte e argila, com aumento na proporção de areias e clastos em determinadas camadas (coluvias e lentes de areia). Esta tendência de predominância de materiais mais finos pode ser observada na figura 4, onde é apresentada o diagrama ternário para a classificação textural proposta por Flemming (Flemming 2000) para as amostras analisadas desta seção. De acordo com seu idealizador (Flemming 2000), este digrama além de apresentar classificação textural, permite a identificação de regimes hidrodinâmicos distintos, através do agrupamento das amostras ao longo de bandas alongadas que tenderiam a oscilar radialmente, a partir do vértice da classe areia. Em relação à cronologia dos eventos ocorridos na área, uma amostra da unidade 6 (paleossolo) foi submetida à análise radiométrica pelo carbono 14, obtendo-se como idade estimada para esta unidade /- 70 anos A.P.. 4. Discussões O estudo realizado permitiu propor uma ordem para os eventos erosivos e deposicionais ocorridos na área. A seqüência pedo-sedimentar, apresentada na figura 1, se inicia com a deposição de camada coluvial (unidade 1), que foi posteriormente pedogenizada, formando a unidade 2. A formação deste horizonte pedológico é interrompida pela deposição de outra camada coluvial (unidade 3). Estas três primeiras unidades, visíveis somente no setor esquerdo da seção (ver figura 1), foram truncadas pela unidade 5. Esta unidade é constituída de camada aluvial com presença importante de materiais de origem orgânica. Isto fica evidenciado tanto nos dados de campo, onde a presença de carvão, galhos e folhas bem preservados é freqüente, como nos

4 resultados das análises de determinação do teor de matéria orgânica (que nesta unidade atingiram até 18,53%). Observa-se também, a partir das descrições de campo e das análises mecânicas, que na unidade 5 há maior concentração de materiais com dimensões que variam de areia grossa a seixo (35%), o que não ocorre nas outras unidades aluviais, isto sugere mudança para fluxos mais competentes. Após a deposição desta camada aluvial, a área passou por período de certa estabilidade morfodinâmica, por volta de anos A.P., idade que corresponde à transição Pleistoceno-Holoceno, o que permitiu a formação da unidade 6, a partir da pedogenização da unidade 5, formando um horizonte húmico espesso. O período de formação deste horizonte foi interrompido pela deposição da lente de areia que compõe a unidade 7. Os dados de campo apontam o truncamento da unidade 6, pela unidade 7. Isto fica evidenciado pelo contato abrupto entre estas. A deposição desta lente sugere nova mudança nos fluxos hidrodinâmicos da área. Esta lente é composta por camadas de materiais mais grossos, mal selecionados, intercalados com lâminas de materiais mais finos. Após a deposição desta lente de areia, a área assumi padrão deposicional semelhante aos das planícies de inundação. Com deposição de materiais finos, com lentes de areia intercaladas. Este padrão fica evidenciado no diagrama de Flemming (2000) para as amostras da seção. Há predominância de materiais que foram classificados no diagrama como lama (E) e lama levemente arenosa (D), que possuem concentrações de silte e argila (lama) superiores a 75%, embora se observe, para algumas amostras, as classes areia lamosa (B) e lama arenosa (C), com maiores concentrações de areia. Esta banda relativamente larga abrangida por estas amostras no diagrama, sugere fluxos de baixa viscosidade com energia variável, característico de ambientes aluviais. 5. Conclusões O dados apresentados permitem estabelecer distinção entre unidades minerais (lentes de areia, camadas aluviais e coluviais) e unidades que apresentam maior concentração de matéria orgânica. A estratigrafia, estabelecida a partir dos trabalhos de campo e análise mecânica e a utilização do diagrama de Flemming, permitiu identificar o ambiente deposicional, no qual a seqüência pedo-sedimentar foi formada. Tratase de ambiente de planície de inundação, onde há predominância de materiais finos (silte e argila), com lentes de areia intercaladas. Os dados de matéria orgânica, de forma geral, apresentam valores mais elevados nas amostras correspondente aos paleossolos, atingindo em determinadas amostras da unidade 6, 19,28% de matéria orgânica. Observa-se em algumas amostras das unidades aluviais teores elevados de matéria orgânica (como a unidade 5 que apresenta 18,53% de matéria orgânica em uma das amostras e a unidade 17 que apresenta 14,88% de matéria orgânica). A interpretação que tem sido dada a estes resultados está apoiada na estratigrafia proposta para a área. Nestas unidades há maior concentração de material orgânico, em função da origem destes depósitos. No primeiro caso, trata-se de material aluvial com aporte importante de galhos, folhas e carvão. No segundo, materiais formados em ambiente de planície de inundação, onde é comum variação nos teores de matéria orgânica.

5 6. Referências BIONDI, J. C.; VASCONCELLOS, E. M. G. & VANZELA, G. A Estudo comparativo entre os minérios da mina Bateias e de outras minas da região de Campo Alegre (Santa Catarina). Revista Brasileira de Geociências, 32(2): 245/254. DIETRICH, W. E. & DUNNE, T The channel head. In: BEVEN, K & KIRKBY, M. J. (eds.). Channel network hydrology. John Willey e Sons Ltd, p FLEMMING BW A revised textural classification of gravel-free muddy sediments on the basis ternary diagrams. In: Continental Shelf Research, n 20, p MEIS, M.R.M. & MOURA, J.R.S Upper Quaternary Sedimentation and Hillslope Evolution: Southeastern Brazilian Plateau. American Journal of Science, 284: OLIVEIRA MAT, CAMARGO G, PAISANI JC & CAMARGO FILHO M Caracterização paleoidrológica de estruturas sedimentares quaternárias através de análises macroscópicas e microscópicas: do registro sedimentar local aos indícios de mudanças globais. Pesquisa em Geociências, vol. 28, n. 2, p SANTA CATARINA Atlas de Santa Catarina. Rio de Janeiro. Aerofoto Cruzeiro. VAN ANDEL, T. A New views on na old planet. Cambridge University Press.. Figura 1: Esboço da seção estratigráfica levantada sob depósitos aluviais.

6 Frações granulométricas (%) Amostras 6 5 Cascalho Areia Silte Argila igura 2: Distribuição dos teores de matéria orgânica para amostras analisadas em uma das sondagens. Teor de MO (%) Amostras Figura 3: Distribuição das frações granulométricas para amostras analisadas em uma das sondagens.

7 Figura 4: Diagrama ternário para classificação textural proposta por Flemming (2000) para as amostras da seção. Notar maior concentração das amostras em direção à área do gráfico de domínio de materiais mais finos.