PRIMEIRO REGISTRO DE TUFAS CALCÁRIAS QUATERNÁRIAS NO ESTADO DO RIO DE JANEIRO Renato Rodriguez Cabral Ramos 1 ; Marcelo Vilella da Costa Braga 2 ; Charles Ozanick 3 ; Luís Otávio Jatobá 4 ; João Wagner de Alencar Castro 1 1 Laboratório de Geologia Costeira e Sedimentologia (Departamento de Geologia e Paleontologia) Museu Nacional, UFRJ (rramos@mn.ufrj.br); 2 Geológica Pcon Estudos e Soluções Ambientais Ltda.; 3 Lab. de Ornitologia e Bioacústica, Dept. de Zoologia, Inst. de Biologia, UFRJ; 4 Arquiteto. Abstract. This work aims to describe the first quaternary tufa register in Rio de Janeiro State, located at Águas Quentes and Cândido mountain ridges, on Cantagalo and Itaocara districts (northern State). These ridges are developed over a proterozoic marble lens, with subordinate amphibolites and quartzite insertions. At the foot of the southeastern ridge slope, on the lower part of almost all drainages, it s observed step features with about 8 to 20 meters of difference in levels, where occurs the tufa deposits. At the top of these steps, the progradation of tufa curtains developed caves and the stalactites. Inclined sheets of carbonate precipitates inherited from the carbon-rich water flowing over the step feature surface. This is the Cascade model, very common in active European tufas. At the tufa deposits base, usually occurs marble cobbles and boulders, covered by stratified tufas. There are a few places where the still precipitating carbonate, only where the water flows or dropping are perennial. These tufas are deposited during a wet period during Holocene. Palavras-chave: Tufas calcárias, carbonatos continentais, Rio de Janeiro 1. Introdução Depósitos de tufas calcárias são escassos no Brasil. A principal ocorrência do país localizada-se na Serra da Bodoquena, Estado de Mato Grosso do Sul, identificada pioneiramente por Almeida (1965), que incluiu as tufas na Formação Xaraiés. Boggiani & Coimbra (1995) descreveram quatro tipos de calcários continentais na região sudoeste deste Estado: os calcretes da Formação Xaraiés; as Tufas Calcárias da Serra da Bodoquena; as lentes calcárias do Pantanal de Miranda e espeleotemas. Estes, portanto, consideraram as tufas como unidade distinta da Formação Xaraiés. Segundo Boggiani et al. (1999b), as tufas calcárias ocorrem ao longo de quase todas as drenagens da Serra da Bodoquena, formando cachoeiras, represas e depósitos de micrita. Foram obtidas para estas tufas idades entre 2.130 e 3.400 anos A.P., através do método do radiocarbono. (Boggiani et al., 1999a) Além dos depósitos da Serra da Bodoquena, foram descritas ocorrências de tufas calcárias nos Estados da Paraíba e do Ceará. (Duarte & Vasconcellos, 1980a, b) Durante os trabalhos de prospecção e pesquisa realizados pela equipe da Sociedade Carioca de Pesquisas Espeleológicas (SPEC) na região das serras das Águas Quentes (município de Cantagalo/RJ) e do Cândido (município de Itaocara/RJ), foram identificados diversos depósitos de tufa calcária, que constituem o primeiro registro quaternário desta litologia no Estado do Rio de Janeiro.
2. Caracterização da área As serras das Águas Quentes e do Cândido possuem orientação NE-SW, situam-se entre as localidades de Euclidelândia (terra natal de Euclides da Cunha, no município de Cantagalo) e de Laranjais, no município de Itaocara, compreendendo um trecho com cerca de 18 km. Ambas situam-se sobre uma grande lente de mármore, cuja largura ao norte de Euclidelândia (Serra das Águas Quentes) alcança até 4 km e, na Serra do Cândido, uma largura máxima de 2 km. Os mármores são calcíticos (com teores de magnésio baixos), de textura sacaroidal grossa e maciços, coloração branca a cinza, tendo sido incluídos por Fonseca (1998) na Unidade Italva. Ocorrem intercaladas aos mármores lentes de anfibolito e de quartzito de espessuras centimétrica a métrica. Nas áreas mais baixas que circundam as serras, predominam hornblenda-biotita-gnaisses com lentes anfibolíticas intercaladas (SPEC, 1998). Na região, as serras apresentam destaque topográfico caracterizando-se como divisor de águas entre as sub-bacias do Ribeirão das Areias (NW) e do Rio Negro (SE), ambos tributários do Rio Paraíba do Sul. O ponto mais elevado da serra das Águas Quentes possui 577 m, enquanto na serra do Cândido as encostas são mais íngremes atingem 627 m. O nível de base local situa-se na cota de 100m, sendo assim, o desnível é de aproximadamente 500 m. Cabe ressaltar que a toponímia Serra do Cândido, mencionada na carta do IBGE, é desconhecida pelos moradores da região. Estes a identificam através de denominações que correspondem a distintos trechos da serra, como Chave do Pires, Panela d Água, Chave do Lontra, Gramal, Mirindiba, Santa Bárbara e Canudo. A partir da cidade do Rio de Janeiro, a região de estudo é acessada passando-se por Nova Friburgo e Cantagalo, e daí pela RJ- 152 até Euclidelândia, Boa Sorte e Laranjais. Também pode ser atingida a partir de Itaocara, seguindo-se no sentido S para o distrito de Laranjais, de onde se alcança a borda SE da Serra do Cândido por estrada vicinal que acompanha o Córrego da Espia. O tempo médio de viagem até a área por qualquer um dos acessos é de 4 a 5 horas. 3. Tufas Calcárias Segundo Ford & Pedley (1996), o termo tufa designa uma ampla variedade de depósitos calcários continentais recentes, formados sob climas diversos, desde temperados frios até semi-áridos. Pedley (1990) afirma, no entanto, que climas frios retardam o crescimento das tufas e que condições semi-áridas não sustentam um fluxo aquoso contínuo favorável à precipitação. Desta forma, climas temperados amenos e úmidos aparentemente favorecem o desenvolvimento de tufas. Os depósitos de tufas são normalmente de pequenas dimensões, quando formados em locais como cachoeiras e fontes, podendo cobrir áreas extensas quando na forma de barragens ao longo de drenagens encaixadas. As tufas (Fig. 1) constituem o produto da precipitação de carbonato de cálcio a partir de águas não-termais (temperatura próxima a ambiente), possuindo textura porosa ( esponjosa ) devido à presença de macrófitas, folhas, raízes, talos e até invertebrados. Posteriormente, essa matéria orgânica se decompõe, produzindo a típica porosidade da rocha. Segundo Pedley (1990), as tufas são precipitadas a partir de águas contendo baixos teores de magnésio.
Fig. 1: Aspecto da tufa calcária encontrada na Serra do Cândido Muitas vezes associados às tufas ocorrem os travertinos, precipitados a partir de águas termais ou hidrotermais. Estes são normalmente laminados ou finamente estratificados, maciços ou friáveis, não contendo remanescentes macroscópicos de plantas ou de animais. 4. Materiais e métodos O trabalho foi elaborado através de observações efetuadas durante quatro anos de pesquisas da SPEC nas serras das Águas Quentes e do Cândido. Primeiramente, descreveu-se os afloramentos sob o ponto de vista geológico acompanhado de amplo inventário fotográfico. Adicionalmente, foi coletada e analisada a bibliografia internacional e nacional disponível sobre essa temática. (tributários do Córrego São Bartolomeu), ocorrem as principais tufas da área. Na Serra do Cândido, estes são observados em praticamente todos os vales, ocorrendo regularmente ao longo da cota de 200 m, onde há o contato entre a encosta e a planície, que coincide com o contato litológico da lente de mármore com os gnaisses. No trecho nordeste da Serra das Águas Quentes, os depósitos de tufa também obedecem este padrão.estes ocorrem na escarpa de feições em degrau com desníveis entre 8 e 20 m acima da planície, topo plano ou com declividade suave em direção à planície. O mais notável destes depósitos ocorre no sopé do vale mais a nordeste da Serra do Cândido, local denominado Caxangá (coord. 21 o 46 46 S / 42 o 10 21 W). Nesta área são registrados dois degraus, conforme mostrado na Fig. 2. Na escarpa do degrau mais a norte, ocorre uma pequena cavidade (abrigo sob rocha Fig. 3), formada pela precipitação de tufa na forma de cortinas. Na feição em degrau situada mais a sul, são observados diversos estalagtites (Fig. 4). Cavidades em tufa com formação de estalagtites também foram descritas por Boggiani et al. (1999b) na região da Bodoquena. 5. Resultados No sopé dos pequenos e íngremes vales que drenam a vertente sudeste da Serra do Cândido (tributários do Córrego da Espia) e nordeste da Serra das Águas Quentes Fig. 2: Vista geral da área de Caxangá, na vertente sudeste da Serra do Cândido, sendo indicados pelas setas as duas feições em degrau com depósitos de tufa em suas escarpas.
Fig. 3: Abrigo sob rocha formado pela precipitação de tufa a partir da borda superior do degrau. Em algumas outras feições em degrau situadas a sudoeste de Caxangá, foram observadas tufas estratificadas (Fig. 6), muitas vezes intercaladas com depósitos gerados por fluxos gravitacionais e/ou por fluxos trativos (arenitos com grânulos e ruditos finos cimentados por carbonato de cálcio) (Fig.5). A base dos depósitos de tufa, no sopé dos degraus, é formada por um pavimento de blocos de mármore tamanho calhau até matacão fino (Blair & McPherson, 1999), cobertos por tufa estratificada. Fig. 5: Tufas estratificadas, intercaladas com depósitos de fluxos gravitacionais e/ou trativos cimentados por carbonato de cálcio Na base da feição em degrau (Fig. 6) por nós denominada de Boi Morto (coord. 21 o 48 18 S/42 o 10 58 W), foi registrada a precipitação de carbonato sobre a vegetação (raízes) através do contínuo escorrimento e gotejamento de água, conforme por se observado na Fig. 7. Fig. 6: Aspecto do degrau denominado Boi Morto, observando-se na sua escarpa, na cor marrom, o depósito de tufa. Fig. 4: Estalagtites formados na escarpa de uma das feições em degrau de Caxangá.
Fig. 7: Precipitação atual de carbonato de cálcio sobre raízes no sopé da feição em degrau por nós denominada de Boi Morto. No lado oposto da Serra do Cândido, foram observadas as mesmas feições em degrau com depósitos de tufa na escarpa, só que localizadas não na base, mas a meiaencosta, o que tornou-as inacessíveis devido à vegetação fechada. No alto curso do Córrego dos Tanques, logo abaixo da entrada da Gruta Novo Tempo (coord. 21 o 48 50 S/42 o 11 54 W), foram observadas pequenas represas de tufa ao longo da drenagem, uma das poucas perenes de toda a serra. No interior da gruta, próximo a sua entrada, ocorrem represas de travertino atualmente secas. 6. Conclusões Os depósitos de tufa do sopé das serras são formados através da progradação de cortinas desta rocha carbonática sobre a borda das feições em degrau, conforme o modelo tipo Cascata (Cascade) de Pedley (1990). Estes foram gerados durante um período climático mais úmido que o atual, tendo em vista que nos poucos locais onde ainda há o fluxo de água contínuo ou, ao menos, durante um período mais prolongado (localidade de Boi Morto e no Córrego dos Tanques), ainda há a precipitação de carbonato de cálcio, formando depósitos atuais de tufa do tipo cascata (ou cachoeira, segundo Boggiani et al., 1999b) e represas (ou barragens). A relativa abundância de depósitos arenosos ou rudíticos finos intercalados às tufas sugere chuvas torrenciais remobilizando material inconsolidado das encostas próximas. Foi registrada a presença de tufas ou arenitos cimentados com tubos formados pela decomposição de troncos de madeira com diâmetro de até 10 cm, trazidos por fluxos trativos ou gravitacionais. A região de estudo apresenta, atualmente, chuvas mal distribuídas ao longo do ano, com duas estações bem definidas: uma seca normalmente entre abril e outubro, podendo estender-se um ou dois meses, e outra chuvosa entre novembro e março. Na maior parte dos depósitos de tufa, no entanto, a precipitação de carbonatos parece estar interrompida a bastante tempo, visto que estes se encontram erodidos (Figs. 3 e 5) e apresentam, ainda, espeleotemas desgastados pelo intemperismo (vide Fig. 4). 7. Recomendações Os depósitos de tufas calcárias descritos neste trabalho constituem um registro geológico único no Estado do Rio de Janeiro. Segundo Ford & Pedley (1996), as tufas representam um dos meios mais eficientes para se determinar mudanças climáticas, visto que estes depósitos se acumulam muito mais rapidamente que turfas ou sedimentos lacustres. Na região da Serra da Bodoquena, as tufas antigas vêm sendo datadas com certo sucesso através do método do radiocarbono. Também vem sendo realizados em tufas antigas e modernas estudos de desequilíbrio
de isótopos de oxigênio ( 18 O) e carbono ( 13 C), de modo a se determinar variações nas condições hidrológicas e climáticas. Estes métodos poderiam vir a ser empregados nas tufas fluminenses Também seria interessante investigar futuramente a estratigrafia dos platôs acima das feições em degrau, de modo a confirmar ou não se nestes locais teriam se desenvolvido pequenos lagos contidos por barragens de tufa. Ressalta-se ainda que, no final dos anos 90, um projeto de autoria do Deputado Carlos Minc criou o Parque Estadual das Cavernas Fluminenses, que englobava toda a Serra do Cândido e o setor norte da Serra das Águas Quentes. O Parque, no entanto, até hoje não saiu do papel, estando todo o patrimônio espeleológico da região e, também, as tufas calcárias, ameaçadas pela mineração de mármore para a indústria cimenteira. 8. Referências Almeida, F.F.M., 1965, Geologia da Serra da Bodoquena (Mato Grosso), Brasil. Boletim de Geologia e Mineralogia, DNPM, Rio de Janeiro, 219:1-96. Blair, T.C.; McPherson, J.G., 1999, Grain size and textural classification of coarse sedimentary particles. Journal Sedim. Research, 69(1):6-19. Boggiani, P.C.; Coimbra, A.M., 1995, Quaternary limestone of the pantanal area, Brazil. Anais da Academia Brasileira de Ciências, 67(3): 343-349. Boggiani, P.C.; Sial, A.N.; Ribeiro, F.R.; Flexor, J-M.; Roque, A.; Ferreira, V.P., 1999a, Paleoenvironmental indications from stable isotopes in freshwater Quaternary limestones in the Bodoquena Plateau, Central South America. In: Simpósio Sudamericano de Geologia Isotopica, Buenos Aires, Actas... 1999, Buenos Aires, Associação Geológica Argentina, v.1, p.380-382. Boggiani, P.C.; Coimbra, A.M.; Gesicki, A.L.; Sial, A.N.; Ferreira, V.P.; Ribeiro, F.B.; Flexor, J-M., 1999b, Tufas Calcárias da Serra da Bodoquena. In: Schobbenhaus, C.; Campos, D.A.; Queiroz, E.T.; Winge, M.; Berbert- Born, M. (Edit.) Sítios Geológicos e Paleontológicos do Brasil. Duarte, L.; Vasconcelos, M.E.C. 1980a. Vegetais do Quaternário do Brasil. I Flórula de Russas, CE. Anais da Academia Brasileira de Ciências, 52(1): 37-48. Duarte, L.; Vasconcelos, M.E.C. 1980b. Vegetais do Quaternário do Brasil. II Flórula de Umbuzeiro, PB. Anais da Academia Brasileira de Ciências, 52(1): 93-108. Fonseca, M.J.G., 1998, Texto explicativo do Mapa Geológico do Estado do Rio de Janeiro, escala 1:400.000. Rio de Janeiro: MME/DNPM, 141 p. Ford, T.D.; Pedley, H.M., 1996, A review of tufa and travertine deposits of the world. Earth-Science Reviews, 41:117-175. Pedley, H.M., 1990, Classification and environmental models of cool freshwater tufas. Sedim. Geology, 68:143-154. Sociedade Carioca de Pesquisas Espeleológicas - SPEC, 1998, Diagnóstico Ambiental e Avaliação do Potencial Turístico da Gruta Novo Tempo, Município de Cantagalo, Estado do Rio de Janeiro. Rio de Janeiro: 45 p. (inédito).