CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DO LOCAL - GEOLOGIA

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1 3.2.1 Geologia Regional O trecho em estudo localiza-se no contexto geológico regional, na borda oeste da Bacia Sedimentar de São Paulo, na região de transição entre os sedimentos que a compõem e os terrenos Pré-Cambrianos que formam parte do Planalto Paulistano. Segundo Hasui (1993) a geologia regional pode ser sintetizada em termos de três grandes unidades geológicas: o Embasamento Cristalino, a Bacia Sedimentar de São Paulo, e os depósitos sedimentares modernos Embasamento Cristalino O embasamento cristalino é constituído por rochas de composição petrográfica variada, assim sistematizadas: um conjunto de gnaisses de tipos diversos, que se mostram mais ou menos migmatizados e possuem encraves esparsos e restritos de metassedimentos e anfibolitos. Eles são reunidos no Complexo Gnáissico-Migmatítico; metassedimentos de fácies anfibolito, representados essencialmente por micaxistos, quartzitos e rochas cálcio-silicáticas com alguns anfibolitos associados. Estas rochas pertencem ao Grupo Embú e são mais ou menos migmatizadas; metassedimentos de fácies xisto-verde, representados por filitos, quartzitos e rochas cálcio-silicáticas, com alguns metabasitos associados. Tais rochas são reunidas nos Grupos São Roque e Itaberaba e; granitóides de tipos homogêneos e porfiróides, finos a muito grossos, de cores cinza-claro a cinza-escuro e avermelhado. As litologias supracitadas são de idade pré-cambriana e se desenvolveram em 2 etapas. Na primeira etapa deu-se a formação dos granitóides variados, transformados nos gnaisses do complexo gnaíssico-migmatítico e os sedimentos, com possíveis vulcânicas e diques associados. Na segunda etapa incidiram processos de metamorfismo e deformação simultâneos sobre todas essas rochas, os quais as transformaram nos conjuntos metamórficos discriminados na Figura Mapa Geológico Regional. 1 de 11

2 Figura MAPA GEOLÓGICO REGIONAL. Baseado em Hasui et al. (1976) Bacia de São Paulo "A Bacia de São Paulo é uma depressão com enchimento sedimentar do Terciário Inferior (Paleoceno), representado por sedimentos colúvio-aluvionares, aluvionares e lacustrinos, ligados a uma rede de drenagem não muito diferente da atual e que se desenvolveu em área de topografia mais ou menos acidentada (Almeida, 1955). Tem sido distinguido um conjunto de sedimentos inferiores, enfeixando conglomerados, arenitos e argilitos, depositados por leques aluviais associados a rios entrelaçados, e um conjunto superior, enfeixando litotipos semelhantes, mas depositados por um sistema fluvial meandrante. Na concepção atual (Riccomini, 1989), o quadro litoestratigráfico para os depósitos sedimentares continentais terciários da Bacia de São Paulo, compreende uma seqüência basal com as formações Resende, Tremembé e São Paulo, enfeixadas no Grupo Taubaté, recoberta de forma discordante pela Formação Itaquaquecetuba. Cópias impressas sem a identificação CÓPIA CONTROLADA não são controladas e não devem ser utilizadas com propósito operacional. 2 de 11

3 A Formação São Paulo ( Ricomini e Coimbra,1992) tem a sua principal área de exposição ao longo do espigão central da cidade, por onde correm a rua Heitor Penteado e avenidas Dr. Arnaldo, Paulista, Vergueiro e Domingos de Moraes. De relativa importância são as ocorrências na porção oeste da cidade, na região do Jaguaré, Parque Continental, Rio Pequeno e Cidade Universitária, conforme o mapa de contorno estrutural do embasamento (Figura 3.2-2). Figura Mapa de Contorno Estrutural do: (1) embasamento pré-cambriano; (2) Bacia de São Paulo em metros acima do nível do mar; (4) Limite; (5) Limite inferido entre a bacia Depósitos Sedimentares Modernos Os depósitos sedimentares modernos principais são aluvionares e aparecem expressivamente ao longo dos vales atuais do Tietê e seus afluentes. São constituídos de argila, areia e cascalhos, depositados pelo sistema fluvial atual. Em parte, incluem também contribuição de restos vegetais, assim como depósitos coluviais que deslizaram para os vales, passando para os aluviões. Cópias impressas sem a identificação CÓPIA CONTROLADA não são controladas e não devem ser utilizadas com propósito operacional. 3 de 11

4 Contexto Tectônico/Estrutural Devido ao volume de dados acumulados nos estudos sistemáticos sobre a Bacia de São Paulo um ensaio de síntese sobre essas informações foi apresentado por Riccomini & Coimbra (1992) no Capítulo 2 do livro Solos da Cidade de São Paulo através do qual, a seguir, serão resumidas algumas considerações. O preenchimento sedimentar da Bacia de São Paulo guarda os registros das movimentações tectônicas ocorridas na área durante o Cenozóico. A análise do comportamento espacial da interfacie entre o substrato Pré-Cambriano e os sedimentos cenozóicos, em conjunto com as diferentes litofacies, constitui-se, portanto, num excelente indicador da evolução tectônica da Bacia. As estruturas identificadas na área da Bacia de São Paulo podem ser agrupadas em dois conjuntos principais: um compreendendo aquelas do Pré-Cambriano ao Eo-Paleozóico, como as foliações metamórficas e de transposição, zonas de cisalhamento e juntas; e outra correspondente às estruturas de reativação, afetando o embasamento Pré-Cenozóico e os sedimentos Atividade neotectônicas e sismicidade associada Estas estruturas de reativação condicionaram o embaciamento e foram responsáveis pelas deformações posteriores nos sedimentos. Correspondem a falhamentos segundo as direções estruturais ENE a EW, NNE, NNW e WNW, padrão este análogo ao das bacias situadas mais a Leste. A presença de falhamentos com movimentações recentes nos arredores de São Paulo, como é caso da Fazenda Barreiro, em Taubaté, datados de 270+/-120 A.P., demonstram a existência de atividade neotectônica na região em concordância com dados obtidos a partir de enxames induzidos por barragens-reservatórios segundo outros autores. Essa atividade neotectônica vem de certo modo sendo negligenciada, dada a ausência de registros históricos de abalos sísmicos na região, embora os falhamentos de Taubaté indiquem uma ocorrência de terremoto no século XVII. Entretanto, se for considerado que o início da ocupação européia no Sudeste do Brasil ocorreu há menos de 500 anos e que a recorrência de terremotos de grande intensidade em regiões intraplaca pode ter uma periodicidade superior a esse intervalo de tempo, não deve ser totalmente descartada a possibilidade de que um abalo significativo venha a ocorrer num futuro não distante. A atividade neotectônica deve, portanto, ser intensamente investigada, de modo a se poder avaliar o seu impacto na atividade humana e na implantação de grandes obras de engenharia, como barragens, usinas hidroelétricas, gasodutos, oleodutos, centrais nucleares e repositórios de lixo nuclear. Com relação ao estudo da neotectônica na região do Município de São Paulo a análise apresentada no trabalho de Takiya (1997) baseia-se essencialmente em informações indiretas extraídas do mapa de gradientes hidráulicos efetuado a partir de dados (drenagem de 2ª ordem) coletados em mapas topográficos em escala 1: A análise deste mapa pode 4 de 11

5 indicar movimentações recentes uma vez que as drenagens são feições da paisagem atual que refletem ou ressaltam estruturas presentes no relevo. Assim, verificou-se que o compartimento tectônico delimitado pelas falhas de Caucaia-Jaguari e falha do Rio Pirajussara-Buquira (lineamentos maiores de direção NE), situado na área de ocorrência de sedimentos da bacia, apresenta uma concentração de valores maiores de gradientes hidráulicos o que sugere que nessas áreas possam ter ocorrido atividades neotectônicas. A falha do Rio Pirajussara e o falhamento sobre o Rio Tamanduateí coincidem com alinhamentos de valores anômalos. Embora não tenham sido descritas evidências diretas de atividades neotectônicas nos locais mencionados, as concentrações de valores anômalos verificados poderiam indicar reativação dessas estruturas Regionalização Sísmica O Brasil situa-se na margem continental passiva com o oceano Atlântico e apresenta atividade sísmica relativamente baixa, se comparadas com regiões de borda de placa, como a região Andina e a Falha de Santo André na Califórnia. No entanto, não se deve descartar a importância dos estudos sobre risco sísmico. HASUY E PONÇANO (1978) mostraram uma tendência de sismos que ocorreram em geosuturas preferencialmente a áreas cratônicas. Mesmo assim, as relações entre geossuturas e sismicidade é apenas uma primeira aproximação, uma vez que, nem todas as zonas de fraqueza parecem apresentar sismicidade, e vários sismos ocorreram em áreas cratônicas. Por exemplo, o sismo de maior magnitude de que se tem notícia no Brasil (excetuando-se os sismos profundos do Acre) ocorreu no meio do craton de Guaporá. Isto indica que para entendermos completamente a sismicidade é preciso considerar não apenas a baixa resistência de certas partes da crosta ( zonas de fraqueza ), mas também os esforços crustais atuantes. No interior das placas há uma predominância de esforços compressivos, que naturalmente, não precisam ser uniformes em toda a placa, e podem estar concentrados em determinadas regiões devido, por exemplo, as variações de espessura e idade da litosfera, movimentos de convecção do manto, etc. O conhecimento das direções de intensidades dos esforços litosféricos atuais é de fundamental importância para a elucidação da sismicidade intraplaca, como é o caso do Brasil. Desde 1970 foram compilados os eventos sísmicos no Brasil, possibilitando avanços nos estudos da sismicidade da região sudeste brasileira. Estes estudos permitiram uma regionalização sísmica, definida por regiões de maior concentração de eventos ao ano, regiões assísmicas e/ou intermediárias, apresentando um zoneamento de magnitudes registradas que permitem avaliar como se distribuem no espaço as grandezas dos abalos sísmicos, com a definição de zonas de igual probabilidade de ocorrências de abalos, consubstanciado em função dos registros históricos, dos fatores geológicos e tectônicos favoráveis e, inclusive, das estruturas que resistam a tais efeitos. Assunção et.al.(1980) apresentou um mapa de epicentros para o sudeste brasileiro (Figura 3.2-3) mostrando grandes avanços, na época, na caracterização dos sismos em termos de magnitudes. 5 de 11

6 Figura Mapa de epicentros e áreas afetadas pelos sismos (não incluem sismos de magnitude de mb < 3 e epicentros com incertezas de >100Km) (MIOTO & HASUI, 1982). Em termos fisiográficos, as zonas sismogênicas podem se restringir a uma província geomorfológica ou abranger mais de uma, dependendo da proximidade dos locais que foram mais ou menos envolvidos em movimentação tectônica. Sobre as estruturas geológicas que podem intervir mais diretamente na estabilidade estão as falhas de caráter gravitacional da Margem Continental, porém não foram estabelecidas quaisquer relações diretas com os focos sísmicos. Com o avanço das pesquisas, foi elaborado por José Augusto Mioto (1984), um mapa de risco sísmico que abrange os seguintes estudos: estudos geológicos (tectônica regional e tipos de deformações; mapeamento de falhas importantes; determinação dos tipos de falhas; evidências a favor ou contra Cópias impressas sem a identificação CÓPIA CONTROLADA não são controladas e não devem ser utilizadas com propósito operacional. 6 de 11

7 deslocamentos ao longo de falhas; localização de fenômenos de recalques, escorregamentos de taludes e inundações,etc); estudos geomecânicos (principais tipos de solos e rochas, com conhecimento de suas propriedades mecânicas; constatação de problemas de subsidência, instabilidades de taludes, e determinação de suas causas; determinação das leis de atenuação ondulatória nos principais tipos litológicos); estudos sismológicos (histórico de eventos sísmicos já registrados; mapeamento de epicentros; determinação de intensidade de sismos e relações de recorrências ao longo do tempo; informações sobre intensidade em diferentes regiões; correlação entre sismos e falhas mapeadas; estimativa das intensidades sísmicas futuras - aceleração, velocidade, duração; seleção de registros que representem melhor as intensidades prováveis). Assim, o CAMPUS do ipen se insere na província Estrutural Mantiqueira e na Isossista de número 20, que corresponde ao sismo ocorrido em 27/01/1922 na cidade de Pinhal-SP com magnitude de 5,1mb. Frente às linhas de contorno das intensidades sísmicas, o campus do ipen está inserido na zona de IV MM, que corresponde à região com raros prejuízos em construções comuns, caso venha a ocorrer abalos sísmicos dessa ordem de grandeza. Atualmente, as redes sismográficas instrumental da região sudeste é feita através de cerca de trinta estações entre as quais algumas permanentes e outras temporárias. Entre as permanentes estão as redes Sismográfica da Universidade de São Paulo (RESUSP), instalada em 1980, a Rede Sismográfica da Bacia de Campos (RSBC) a partir de 1996, e a Estação Sismográfica de Angra dos Reis (ESAR), desde A RSBC possui estações fixas nas cidades de Macaé-RJ (CAM1), Guarapari ES (CAM3), Pico de Caledônia RJ (CAM4) e, RESUSP possui estações em Socorro (VAO2), Bom Sucesso (VAO3) e Valinhos (VAO), esta última com três componentes em São Paulo. Estas estações operam com sismômetros de período curto (to=1s) e registram os dados digitais com 100aps. A estação ESAR opera com sismômetro triaxial de banda larga (0,01 a 50 Hz), registro em formato contínuo com 100aps. As estações temporárias operam em diferentes pontos da região, desde 1992 sendo que algumas atualmente estão localizadas em Três Marias (TRMB) e Bambuí (BAMB), ambas em Minas Gerais e; outras duas em São Paulo: Nuporanga (NUPO) e Pacaembu (PACB). Existem registros de outras estações que operam na região de sismos com magnitudes maiores que 3,5mb Geologia Local Segundo o Roteiro Geológico elaborado por professores do Instituto de Geociências, o Campus da USP na capital paulista apresenta aspectos peculiares da geologia que caracteriza a Grande São Paulo. Uma parte do Campus encontra-se assentada sobre uma bacia sedimentar de mais de 30 milhões de anos, formada durante o período Terciário. As rochas sedimentares dessa bacia estão expostas na base do Hospital Universitário (HU), no conjunto das Químicas, em parte do Instituto de Física e da Prefeitura Universitária (CUASO) e em toda a área do Instituto de Pesquisas Nucleares (ipen). 7 de 11

8 Essas rochas sedimentares recobrem o substrato rochoso mais antigo, ou embasamento, cuja idade alcança 600 milhões de anos, ao período Pré-Cambriano. A distribuição destas rochas podem ser vistas na Figura Mapa do contorno estrutural do embasamento cristalino da Cidade Universitária e na Figura Mapa geológico da Cidade Universitária. Figura Mapa do contorno estrutural do embasamento cristalino da Cidade Universitária Cópias impressas sem a identificação CÓPIA CONTROLADA não são controladas e não devem ser utilizadas com propósito operacional. 8 de 11

9 Figura Mapa geológico da Cidade Universitária A Cidade Universitária encontra-se na borda da Bacia Sedimentar de São Paulo, que conjuntamente com outras bacias sedimentares, pertencem ao denominado Rift Continental do Sudeste do Brasil. A descrição deste contexto geológico é resumida a seguir a partir do trabalho de Iritani (1993). Cópias impressas sem a identificação CÓPIA CONTROLADA não são controladas e não devem ser utilizadas com propósito operacional. 9 de 11

10 Nesta área, o embasamento cristalino da Bacia é constituído essencialmente por gnaissesgraníticos e migmatitos, com exposição de afloramentos rochosos na porção Sul e Sudeste, onde a topografia é mais elevada, suportando o divisor de águas. Devido às falhas transcorrentes que cortam o embasamento geraram-se rochas desde cataclasitos a ultramilonitos. Recobrindo as rochas cristalinas encontram-se as rochas sedimentares terciárias do Grupo Taubaté composto pelas formações Resende, Tremembé e São Paulo superpostos pela Formação Itaquaquecetuba, sendo estas duas últimas aflorantes na Cidade Universitária. A Formação São Paulo que ocorre na parte Sul é constituída por depósitos de sistema fluvial meandrante representados por duas litofacies principais: arenitos grossos, conglomeráticos com granodecrescência ascendente para siltitos e argilitos, apresentando uma exposição na área da Prefeitura da Cidade Universitária e arenitos médios a grossos com granodecrescência ascendente para siltitos e argilitos, sendo que os afloramentos situam-se nas proximidades do Instituto de Química e Campus do ipen no Centro-Sul da área. A Formação Itaquaquecetuba ocorre na porção Norte da Cidade Universitária, próxima á Raia Olímpica. As cinco litofacies que compõem esta formação são constituídas por arenitos médios a grossos, mal selecionados; conglomerados sustentados por clastos, com seixos de quartzo e quartzito; arenitos maciços de granulação média a fina; lamitos maciços, síltico-arenosos de coloração esverdeada e por blocos subangulosos de rochas do embasamento. Na interfacie entre os sedimentos arenosos e argilosos, nesta formação, é freqüente a existência de crostas e concreções limoníticas com espessuras variáveis. Na área do Campus do Ipen, são encontrados rochas sedimentares da Formação São Paulo, constitudos predominantemente por argilitos e siltitos e uma pequena exposição de gnaisses do embasamento Sismologia No raio de aproximadamente 100 km a partir do sítio do ipen constata-se que, até junho de 1996, diversos sismos ocorreram, com predominância de fenômenos induzidos pelos reservatórios das barragens de Paraibuna-Paraitinga e Jaguari, atingindo intensidade máxima de VI MM e provocando efeitos em áreas muito restritas /6/. Outros eventos históricos chegaram a afetar localidades nos domínios da área de interesse, Tabela Local Data Coordenadas Geográficas Tabela Eventos históricos Erro Epicentral (Km) Intensidade (MM) Magnitude (Mb) Lorena (SP) 31/07/ ,60 / 45,20 50 V 4,4 Pinhal (SP) 27/01/ ,17 / 47,04 40 VI 5,1 Cananéia (SP) 18/07/ ,10 / 47,70 30 IV-V 4,6 Cunha (SP) 23/03/ ,30 / 45,00 20 VI 4,1 10 de 11

11 De todos estes eventos constatados, verifica-se que aqueles com epicentros na cidade e proximidades de São Paulo têm magnitudes e intensidades baixas e fracas. Os maiores, descritos anteriormente, mostram intensidades correspondentes a IV MM. Em termos de risco sísmico, os estudos de Mioto /6/ mostram que, para o sudeste brasileiro, a probabilidade de que o maior sismo no período de 5 anos seja igual ou exceda IV MM varia de 40% a 50%. O período de retorno da intensidade IV MM é de 2 a 2,5 anos. Pelo critério de regionalização considerando zonas sismogênicas, tal quadro está restrito aos limites de isossistas III e IV MM, sendo que na área de interesse, o domínio das intensidades IV MM excede, até mesmo, a área estabelecida pelo raio de 100 km. Revisão Elaborado Aprovado Data 00 GT Xx/xx/ de 11