aula 3 - estudo das paisagens - Geologia Ufpr

NEOTECTÔNICA E MORFOTECTÔNICAAULA 3ESTUDOS DAS PAISAGENS –GEOMORFOLOGIAProf. Eduardo Salamuni

ESTUDO DAS PAISAGENS EGEOMORFOLOGIA• Estudo sistemático das formas de relevo, baseado nascaracterísticas que lhes determinaram a gênese e aevolução.• Premissas: (a) natureza das rochas, (b) estruturas(intrínsecas ou extrínsecas), (c) clima, (d) forçasendógenas (tectônicas) e exógenas, considerados comofatores construtores e destruidores do relevo e dapaisagem.

Termos e conceitos importantes• Erosão: Parte do processo de denudação d que inclui a remoção física, asolução química e o transporte de solo e rocha . Agentes: água, vento,movimento do gelo e movimento de massa.• Superfície de erosão ou superfície de aplanamento: Superfície levementeondulada que corta indiscriminadamente as estruturas geológicassubjacentes como resultado de um longo período de erosão.Há tipos diferentes de superfícies, dependendo do seu ambiente:peneplanação (climas temperados úmidos), etchplanação (climas tropicaisúmidos) e pediplanação (climas semi‐áridos). Processos marinhos podemerodir superfícies de erosão marinhos mais antigas.• Denudação: exposição de porções subjacentes à superfície em processo deerosão. Envolve intemperismo e transporte de material e todos osprocessos concernentes à erosão.

elembrando...Os processos tectônicos internos da crosta inicialmente podem gerarmontanhas e vales principalmente p em regiões orogenéticas.A partir dos processos de denudação e dissecação haverápediplanação e/ou peneplenação até que novos processos demovimentação tectônica ocorram novamente.

• Geotextura ou morfotextura: ligados a processos endógenos emescala continental (massas continentais, grandes zonasmontanhosas, depressões oceânicas e escudos). São afetadas /construídas pelas morfoestruturas;• Pi Paisagem (landscape): d tudo que se relaciona às característicastisuperficiais de um terreno. Posiciona‐se na interfácie da litosfera,atmosfera, hidrosfera e biosfera;• Morfoestrutura e morfoescultura (segundo Gerasimov eMescherikov, 1968) :morfoesculturas estão ligadas principalmente p a processosexógenos e secundariamente a endógenos em escala local (relevosmontanhosos, vales, planícies e planaltos, regiões costeiras eoutras).

morfoestrutura, por sua vez, consiste nas feições geomorfológicascorrelacionadas exclusivamente às estruturas geológicas. Ligadasprincipalmente a processos endógenos em escala regional esecundariamente a processos exógenos (bacias sedimentares,cadeias orogenéticas menores e plataformas). São afetadas pelasmorfoesculturas;• Morfotectônica: “geomorfologia + tectônica”: processos que agemde forma a criar morfoestruturas em nível macrogeomorfológico.

Princípios Básicos de GeomorfologiaMétodo: refletir sobre aquilo que vemospara “enxergar” aquilo que não vemos.• A geomorfologia objetiva a análise dasformas do relevo por meio de suadescrição e dos processos que asformaram.• A forma do relevo é dinâmica i e mudarapidamente no Tempo Geológico.Exemplo: o tempo de vida de umaescarpa "fresca" em climas temperadosé de 100.000 000 anos em média.• A análise geomorfológica implica em sereconhecer as diferentes fasesevolutivas a que esteve submetida.Domo de Poços de Caldas ‐ MG

Processos Geomorfológicos• A forma da superfície da crosta terrestre é representada em umtempo qualquer, pelos efeitos superficiais, processosexogenéticos, e pelos efeitos internos da crosta, processosendogenéticos.• Processos exogenéticos: incluem a ação da água, do gelo edovento, envolvendo processos de denudação, caracterizada pelaremoção do material (redução da elevação do relevo). Há poucasexceções, como por exemplo a deposição de dunas de areia quepode representar um incremento de relevo. A denudação podeenvolver tanto a denudação física quanto a dissolução química.As duas principais fontes de energia são a solar e a gravitacional.

• Processos endogenéticos: são em geral construcionais e envolvemaumento de relevo (exceção em fossa submarina ou frente desubducção).Subdivide‐se em: (a) processos ígneos, com massiva extrusão de rochafundida, magma, na superfície; (b) processos orogenéticos, ousejaaformação de cinturões de montanhas (c) processos extensionais eextensionais‐transtensivos, com formação de rifts valleys ecadeiasdemontanhas laterais (meso‐oceânicas); oceânicas); (d) processos epirogenéticos,que constitui o levantamento de largas áreas da crosta sem processostectônicos clássicos.

Exemplos de construção ígnea em orógenosOsorno – Chile.Foto: E. SalamuniBatólito riolítico – ArgentinaFoto: E. Salamuni

Hierarquia de escalas espacial e temporal em geomorfologia (Summerfield, 1989)ESCALAESPACIALDIMENSÕESLinear(Km)Areal(Km 2 )MICRO 10 6 bacias decordilheirasdrenagemCalotas degeloscontinentaisExtensaspraiasoceânicasPadrões desoerguimentos,subsidências emovimentosPrincipais zonasclimáticas;mudançasclimáticas muitol (id d dgelo)continentais i de longas (idades dolonga duração(long term)10 7 a

Sistemas Morfológicos

Estudos de macrogeomorfologia / morfotectônica• As grandes estruturas geomorfológicas dependemfundamentalmente das estruturas da crosta terrestre e suaevolução depende de processos climáticos de longa duração.• A maior parte das estruturas geomorfológicas espetaculares dacrosta terrestre, são consequência dos eventos tectônicos embordas de placas ativas (destruição ou criação de placa).

Orógeno Andino / Cadeia Serra do MarHá, todavia,importantes feiçõesmorfológicas nocentro das placas, taiscomo os riftes quegeram as baciasmarginais atlânticas ea própia p Serra do Mar

Hipsometria geral da América da Sul eunidades dd de relevo no Brasil

CIÊNCIA GEOMORFOLÓGICANíveis de abordagem (segundo Ab´Sáber, 1969)a) Compartimentação morfológica: concentra‐se nos df diferentes níveistopográficos e a morfologia intrínsecas aos terrenos analisados.b) Caracterização da estrutura superficial: i entendimento da evolução dorelevo, por exemplo pela observação dos depósitos correlativos ouformações superficiais.c) Fisiologia da paisagem: compreensão da ação dos atuais processosmorfodinâmicos atuais, mesmo com a ação antrópica provocando ouatenuando desequilíbrios naturais.É possível agregar a caracterização morfotectônica/morfoestrutural:compreensão da morfotectônica como um processo de deformaçãogeológica da crosta que tem influência na arquitetura geomorfológicalocal.

Concepções Históricas (epistemológicas)• Escola anglo‐saxônica: embasada em Davis (1899, Geographical Cycle).Postula a evolução do relevo por meio da estrutura geológica, dosprocessos operantes e do Tempo. A idéia não considera aclimatologiaeabiogeografia como fatores preponderantes na definição de relevo.• Escola germânica: embasada em A. Penck (1899), que valoriza aobservação e a análise dos fenômenos; bem como nas idéias de W. Penck(1924, Morphological Analysis of Landform) que foca o estudo dosprocessos, rejeitando a postura dedutivista‐historicista de Davis.W. Penck (1953) definiu a análise geomorfológica como uma integraçãodas observações dos processos endógenos e exógenos caracterizaçãodas feições resultantes da interação de ambos os processos.

Evolução das Idéias• Autores americanos (década de 30), utilizaram os princípios adotados porW. Penck. Assim L.C. King (1953) e outros passam a mesclar as teoriasvalorizando o Espaço, e não só o Tempo, como Davis o fez (utilizam aquantificação como ferramenta para o uso do estudo dos processos).• Floresce o uso de vários postulados e ferramentas tais como aquantificação e a computação. O estudo das bacias de drenagem na linhade Strahler (1954) e Horton e a teoria do equilíbrio dinâmico de Hack(1960), bem como a admissão da frequência dos movimentos crustais e asvariações relativas ao nível dos oceanos (Bauling, 1952), são importantespassos para o desenvolvimento da ciência geomorfológica.g• Aescolaanglo‐saxônica passa a ser marcada por tendência fundamentadana Teoria Geral dos Sistemas e no processo de quantificação.

• A geomorfologia climática emerge das pesquisas de Budell (1948) queordenou os conjuntos morfológicos em zonas e andares produzidospela interação das variáveis climáticas, epirogenéticas, petrográficas efitogeográficas. No Brasil, Ab'Sáber e Bigarella deram contribuiçãosignificativa aos estudos geomorfológicos utilizando muito ospostulados da escola germânica.• Autores soviéticos e franceses (Bertrand, 1968; Socava, 1972 e Tricart,1977) apresentaram seus estudos integrados da paisagem sob a óticados geossistemas.

MODELOS CLÁSSICOS DE EVOLUÇÃO DA PAISAGEMDAVISPENCKHACK

Sistema de Davis• É fundamentado no conceito de nível de base. Dá ênfase ao processodenudacional iniciado a partir de uma rápida emersão da massacontinental, onde o sistema fluvial responderia pelo forte entalhamentodos talvegues, originando canyons.• O sistema entraria em equilíbrio quando a erosão não fosse maior quea deposição, e os processos denudacionais iniciariam o rebaixamentodos interflúvios. O rebaixamento do relevo seria de cima para baixo(wearing down) com a continuidade da estabilidade tectônica, bemcomo dos processos erosionais.• Quando houvesse a total horizontalidade a morfologia estariarepresentada por peneplanos extensos e as formas residuais seriamdenominadas de monadnocks. Os cursos meandrantes dos rios estariamdesenvolvidos como estágio final da evolução do relevo que sofreria,então, um novo soerguimento rápido, dando início a um novo ciclo.

Sistema de Davis: incisão da drenagem e a denudação,deixando formar residuais (monadnocks)Serra do Rio do Rasto ‐ SCFoto: E. SalamuniChapada Diamantina ‐ MGFoto: E. Salamuni

Sistema de Penck: emersão e denudação sãoconcomitantes• Segundo Penck (1924) em caso de forte soerguimento crustal haveriauma incisão do talvegue com aceleração dos efeitos denudacionais emrazão do gradiente da vertente. A emersão e a denudação acontecemao mesmo tempo, ou seja, há importância dos efeitos processuais. Oprocesso de evolução morfológica se daria pelo recuo paralelo ll dasvertentes (wearing‐back).• Leva‐se em conta a noção do nível de base local e a imediatacorrespondência entre a intensidade do entalhamento do talvegue e aforma das vertentes: quanto mais rápida mais convexa seria.• As vertentes côncavas seriam resultado do decréscimo da intensidadeda taxa de erosão e consequentemente o processo de ascensão crustalseria pequeno (fraca tectônica).• O entalhamento do talvegue estaria correlacionado aos efeitosdenudacionais, em função do comportamento crustal, que poderia semanifestar de forma intermitente e com intensidade variável.

Sistema de Penck: formas do entalhamento

Concepções de Penck (A – primärrumpf) e Davis (B ‐peneplano)superfíciedepiemonteprimärrumpfmonadnocks• Primärrumpf (1) Ascensãolenta gerando uma superfícieprimária; (2) porção centraleleva‐se mais do que as bordasque são erodidas, criandosuperfícies de piemonte.peneplanos• Peneplano (1) Rápidosoerguimento; ;(2))calmariatectônica; (3) erosão erebaixamento do relevocontinental por meio de canaisfluviais; (4) regularização dosdesníveis topográficos gerandouma planície (peneplano).

Correlação de evolução: Penck x Davis

Sistema de King: teoria da pediplanação• Há períodos rápidos e intermitentes de soerguimentocrustal separadospor longos períodos de quiescência e estabilidade tectônica.• Faz uma junção do modelo de Davis, no que tange à estabilidade tectônicacom admissão das compensações isostáticas, com o modelo de Penck aoutilizar o recuo paralelo das vertentes para a evolução morfológica.• O recuo aconteceria a partir de um determinado nível de base, e a formaresultante é denominada de pedimento. A evolução do recuo por umperíodo de tempo de relativa estabilidade tectônica possibilitaria aformação de extensos pediplanos.• Portanto, enquanto Davis chamava as grandes extensões horizontalizadas,no estágio senil, de peneplanos, King (1955) as considerava comopediplanos, cujas formas residuais foram denominadas de inselbergs.

pedimentoEvolução da paisagem segundo KingAndes ‐ ChileFoto: E. SalamuniProcesso depedimentação epediplanação• Evolução da paisagem inicia de umsoerguimento em escala regional. Osprocessos erosivos se instalam a partirde cada novo ciclo, segundo a sequência:pediplano• (1) incisão fluvial; (2) recuo paralelo dasencostas, criando pedimentos; (3)rastejo do regolito junto aos relevosaplanados; (4) pedimentos se unem nosestágios finais do ciclo de erosão; (5) asvertentes se unem lateralmente,reduzidas a saliências rochosas.• As saliências dominam uma áreaformando paisagem multicôncava(união das suaves concavidades dospedimentos provenientes de váriasdireções).

Pugh: mesma hipótese de King• Pugh (1955) admite que há compensação isostática quase que imediata emrelação ao abaixamento vertical da paisagem por erosão lateral.• O início da compensação ocorre somente quando há início de denudação.• Considera‐se se o mesmo como um evento intermitente: havendorecorrência, novas escarpas e novas superfícies pediplanares são formadas(embutimentos).• O cálculo do levantamento pela isostasia, segundo Gunn (1949), é dadopela seguinte relação:h = B/A . r(Sendo: h = altura da compensação isostática; B = densidade das rochassuperficiais removidas; A = densidade do material assentado; r = espessurada camada superficial retirado)

Ciclo ideal de evolução da paisagem (considerar cíclico no tempopara Davis, , considerar contínuo para Penck, , considerar finalísticopara King)primärrumpfpedimentopeneplanospediplano

Sistema de Hack• As taxas de deformação e de erosão são mantidas em equilíbrio dinâmicopor longos períodos, assim como a paisagem.• Em função da finita resistência das rochas a amplitude topográfica nãoaumenta indefinidamente, mesmo que as forças tectônicas persistampor longos períodos.• O relevo enérgico cria forças excedentes que farão as encostas entraremem colapso. A continuidade da ascensão da crosta permite queescorregamentos adicionais limitem a altura que a topografia atingirá.• Diferença para os modelos de Davis e Penck: não há necessidade dastaxas de deformação df tornarem‐se negligenciáveis. iá i Igualmente, apósatingir uma topografia máxima sustentada, não haveria a evolução datopografia até a reativação das forças tectônicas.

Evolução da paisagem segundo HackPedimento (neste casodepósito de tálus)Pediplano

Serra do Rio do Rasto ‐ SCFoto: E. Salamuni