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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.44.1997.tde-22122015-102604
Documento
Autor
Nome completo
Claudio Limeira Mello
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 1997
Orientador
Banca examinadora
Suguio, Kenitiro (Presidente)
Melo, Mario Sergio de
Moura, Josilda Rodrigues da Silva de
Riccomini, Claudio
Turcq, Bruno Jean
Título em português
Sedimentação e tectônica cenozóicas no Médio Vale do Rio Doce (MG, Sudeste do Brasil) e suas Implicações na evolução de um sistema de lagos
Palavras-chave em português
Geomorfologia
Sedimentologia
Tectonica de placas
Vale do Rio Doce (MG)
Resumo em português
Aspectos geomorfológicos e sedimentares na região do médio vale do rio Doce (MG) têm sido referidos na literatura como de grande interesse para a compreensão da evolução dos ambientes tropicais úmidos durante o Quaternário. Esses aspectos podem sustentar discussões importantes sobre a influência de condicionantes paleoclimáticos e/ou neotectônicos. Destaca-se, na região, a presença de notável sistema de lagos barrados. Neste estudo, um novo enfoque é dado à história da evolução cenozóica regional, através da análise estatigráfica dos depósitos cenozóicos, sistematizada pela Aloestratigrafia e apoiada em datações por radiocarbono. Além disso, propõe-se um modelo sobre a origem e evolução do sistema de lagos no contexto evolutivo, com base em levantamentos geofísicos (sismoestratigráficos). Análises geomorfológicas regionais (mapas de hipsometria e de desnivelamentos altimétricos) e levantamentos detalhados de aspectos geológico-estruturais (particularmente de juntas e falhas que afetam os depósitos cenozóicos identificados) subsidiam idéias sobre a atuação de mecanismos neotectônicos. No quadro estratigráfico regional, são estabelecidas quatro unidades aloestratigráficas, designadas como aloformações, que possuem, também significado morfoestratigráfico: a) Aloformação Macuco - compreende os depósitos mais antigos identificados, compostos de sedimentos argilosos e areno-argilosos, amarelados a avermelhados, maciços, com nível de cascalhos grossos na base. São interpretados como sedimentos de sistemas fluviais torrenciais e de leques aluviais. Caracterizam uma superfície geomorfológica aplainada, em discordância erosiva sobre uma provável couraça ferruginosa decomposta. A estes depósitos é atribuída, tentativamente, idade pliocêntrica; b) Aloformação Ribeirão Santa Isabel - areias médias a grossas, argilosas, amareladas, tendo a base marcada por camadas de cascalhos arredondados. Preservam-se em feições de terraços fluviais reafeiçoados como interflúvios. Estes depósitos são interpretados como de origem fluvial torrencial e por processos de fluxos de detritos. Admite-se para esta unidade uma idade pleistocênica; c) Aloformação Santo Antônio do Requerente - sedimentos arenosos e argilosos, oxidados, amarelados e avermelhados, em camadas tabulares, preservados sob uma superfície de entulhamento regional dos vales fluviais e cabeceiras de drenagem. Constituem depósitos de origem aluvial a alúvio-coluvial, datados como holocênicos (Holoceno inicial e médio) e relacionados a um importante evento de sedimentação em leques aluviais e canais fluviais de baixa sinuosidade; d) Aloformação Ribeirão Mombaça - areais e siltes argilosos, castanhos, orgânicos, em camadas tabulares e lenticulares depositados em um ambiente fluvial meandrante. Estão preservados nos terraços baixos e planícies de inundação dos cursos fluviais atuais. Apresentam idades que atestam sua origem sub-atual, apresentando, pelo menos em parte, evidências de ação antrópica, constituindo depósitos tecnogênicos. Conjuntos de juntas e falhas afetam as unidades estratigráficas de modo diferenciado, permitindo reconhecer a atuação de quatro fases tectônicas durante a evolução cenozóica da região: a) regime tectônico transcorrente sinistral E-W - fase tectônica mais antiga, cujas estruturas afetam somente os sedimentos de Aloformação Macuco. Esta fase tectônica provavelmente deu origem à depressão topográfica do médio vale do rio Doce, levando à fragmentação da antiga superfície de aplainamento, em blocos escalonados com orientação NE-SW; b) regime tectônico transcorrente dextral E-W - fase de tectonismo de idade holocênica, que afeta os sedimentos das aloformações Macuco e Ribeirão Santa Isabel, sendo responsável po uma importante segmentação estrutural da depressão do médio vale do rio Doce em blocos topográficos orientados segundo direções NW-SE e E-W. Propõe-se a sua influência, pelo menos em parte, durante o evento deposicional da Aloformação Santo Antonio do Requerente; c) regime tectônico de extensão NW-SE - afeta os depósitos das aloformações Macuco, Ribeirão Santa Isabel e Santo Antônio do Requerente, sendo responsável por migrações fluviais abruptas que se relacionam à origem dos lagos; d) regime tectônico de compressão E-W - trata-se do regime de esforços tectônicos atual. Levantamentos sismoestratigráficos realizados no lago Dom Helvécio permitiram a identificação de sucessões sedimentares coluviais e aluviais anteriores à formação do lago, sobrepostas por depósitos lacustres. Ressalta-se que as análises estratigráficas documentam uma contemporaneidade entre o início da sedimentação lacustre (em torno de 9.000 anos A.P.) e a deposição aluvial registrada pela Aloformação Santo Antônio do Requerente, sugerindo um provável condicionamento neotectônico. A barragem e instalação definitiva do lago Dom Helvécio deveu-se a um mecanismo de falhamento normal relacionado ao regime tectônico de extensão NW-SE, também responsável pela migração abrupta do curso fluvial do rio Doce. O paleocanal do rio Doce encontra-se, atualmente, bordejado pela principal concentração de depressões lacustres no sistema de lagos. Todas estas características geomorfológicas relacionam-se ao mecanismo tectônico descrito. Embora os estudos palinológicos na região reconheçam condições paleoclimáticas mais secas que as atuais durante o Holoceno, e associem-se à elevada produção de sedimentos aluviais e à consequente barragem dos lagos, considera-se neste estudo que o principal mecanismo de formação do sistema de lagos do médio vale do rio Doce seja neotectônico. O quadro estratigráfico apresentado correlaciona-se ao da região do médio vale do rio Paraíba do Sul, principalmente no intervalo quaternário. As fases tectônicas identificadas possuem, também, correspondência com o modelo de evolução tectônica discutido para o Rifte Continental do Sudeste do Brasil. Todos estes fatos constituem argumentos importantes para o futuro estabelecimento de uma cronologia de eventos sedimentares e tectônicos abrangendo o Cenozóico da região Sudeste do Brasil.
Título em inglês
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Palavras-chave em inglês
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Resumo em inglês
Remarkable geomorphologic and sedimentologic features described in the middle valley of the Doce River (Minas Gerais State, southeastern Brazil) by previous authors have been considered as potentially important to explain the Quaternary paleoenvironmental evolution of humid tropics. These characteristics are also an important argument to support discussions concerning to paleoclimatic and/or neotectonic controls on their evolutionary history. The most impressive feature in the area is represented by a Quaternary barred lake system. ln the present study, new approach on the Cenozoic evolution of this area is proposed, based on careful allostratigraphic analysis and radiocarbon dating of the Cenozoic deposits. The origin and evolution of the lake system are interpreted based on regional geomorphologic and stratigraphic studies, and geophysical data (seismic stratigraphic interpretations). The regional geomorphologic analyses (hypsometric ranges and fluvial dissection grades maps) combined with structural analysis of joints and faults in the Cenozoic sediments support neotectonic interpretations. The Cenozoic stratigraphic column includes four allostratigraphic units, ranked as alloformations, which have also morphostratigraphic significance. Macuco Alloformation comprises the oldest sedimentary deposits recognized. lt is characterized by messive, yellowish to reddish clayey and sandy-clayey sediments; its lower boundary is marked by a concentration of coarse gravels. These sediments are related to flash floods and debris flows deposits in an alluvial fan system. They are identified by a flat and high geomorphologic surface, and exhibit an unconformable contact on a weathered fenuginous material. Macuco Alloformation is interpreted as Pliocene in age. Ribeirão Santa Isabel Alloformation comprises massive, yellowish clayey sands (medium to coarse), with its lower boundary marked by rounded clast-supported gravel beds. These deposits are associated with geomorphologic features as an interfluve-like reshaped fluvial terrace. This unit is interpreted to be related to flash floods and debris flows. lt is supposed to be Pleistocene in age. Santo Antônio do Requerente Alloformation includes interbedded tabular layers of oxidized, reddish to yellowish, sandy and clayey sediments. These deposits are identified by a remarkable flat surface derived from the filling-up of regional valley bottoms and headwaters. Lt comprises early to middle Holocene sediments related to alluvial fan and low-sinuosity fluvial channel processes. Ribeirão Mombaça Alloformation includes tabular to lenticular layers of sands, and brownish, organic, clayey silts, deposited during the late Holocene. They are associated with meandering fluvial channel processes. These deposits are preserved on the lower terraces and floodplains of present rivers. Radiocarbon ages point to a technogenic influence in the upper pad of these deposits. Distinctive sets of joints and faults affect the majority of the allostratigraphic units. Lt is possible to recognize four tectonic stages during the regional Cenozoic evolution. E-W sinistral transcurrent stage corresponds to the oldest tectonic deformation, showed only at the Macuco Alloformation. This tectonic stage was probabiy responsible for the depressed topographic compartment of the middle Doce River valley, and ¡ts faults cui the surface related to the Macuco Alloformation giving rise to several high and low topographic blocks with NE-SW trend. E-W dextral transcurrent stage corresponds to a Holocene tectonic event affecting the Macuco and Ribeirão Santa lsabel alloformations. This stage is responsible for an important NW-SE and E-W structural segmentation of the middle Doce River valley depression, also influencing the sedimentary episode recorded by the Santo Antônio do Requerente Alloformation. NW-SE extensional stage affects the Macuco, Ribeirão Santa lsabel and Santo Antônio do Requerente alloformations, and promotes abrupt channel migrations. This tectonic stage was probably responsible for the origin of the lake system. E-W compressional stage corresponds to the present tectonic stress field. Seismic stratigraphic analysis performed at the Dom Helvécio Lake shows submerged sediments older than lake formation, overlaid by the lacustrine deposits. Stratigraphic analyses confirm the beginning of the lacustrine sedimentation around 9,000 years 8.P., simultaneously to the alluvial sedimentation by the Santo Antônio do Requerente Alloformation, as a consequence of neotectonic activities. A NE-SW normal fault related to the NW-SE extensional tectonic stage is responsible for the final damm¡ng of the Dom Helvécio Lake, associated with the Doce River channel migration. At the present time, the Doce River paleochannel is bordered by the major lake concentration within the lake system. All these geomorphologic features can be explained by the already recognized neotectonic setting. At the studied area, palynologic analyses of the Quaternary sediments suggest Holocene paleoclimate was sometimes drier than presently, thus originating an intense alluvial sedimentation and lake dam formation. However, in this work, neotectonic mechanisms are inlerpreted as the main control for the origin of the middle Doce River valley lake system. The stratigraphic column described in this area shows a good correlation with the column proposed for the middle Paraíba do Sul River valley. Besides, the Cenozoic tectonic stages recognized at the middle Doce River valley show a remarkable resemblance with the tectonlc model proposed for the Southeastern Brazil Continental Rift.
 
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Data de Publicação
2015-12-22
 
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