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Title: Origem do sistema lacustre da região do Médio São Francisco : bacia do Rio Grande – Bahia.
Authors: Santos, Gisele Barbosa dos
metadata.dc.contributor.advisor: Castro, Paulo de Tarso Amorim
Parolin, Mauro
Keywords: Geomorfologia
Tectônica de placas - registro proxy
Rochas sedimentares
Geologia estratigráfica - Holoceno
Issue Date: 2016
metadata.dc.contributor.referee: Costa, Adivane Terezinha
Lana, Cláudio Eduardo
Morais, Fernando de
Citation: SANTOS, Gisele Barbosa. Origem do sistema lacustre da região do Médio São Francisco : bacia do Rio Grande – Bahia.. 2016. 160 f. Tese (Doutorado em Evolução Crustal e Recursos Naturais) – Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2016.
Abstract: O estudo sobre gênese de lagos tem grande relevância em pesquisas geomorfológicas e geológicas, pois pode revelar quais são os agentes que imperam na construção desta paisagem, podendo ser os de natureza endógena, resultantes da evolução de deformações crustais, ou de âmbito exógeno, ligados principalmente à processos superficiais atmosféricos e hidrológicos. Este trabalho tem por objetivo a caracterização de aspectos morfoestruturais, sedimentológicos, hidroquímicos e micropaleontológicos, visando o reconhecimento de parâmetros que permitam discutir a influência do substrato litológico, de reativações tectônicas e do clima na gênese deste sistema lacustre. A análise de propriedades das morfoestruturas por meio da morfometria de lagos, assimetria de bacias, densidade e anomalias de drenagem pode revelar informações importantes sobre o contexto tectônico, que possivelmente exerce influência na origem e dinâmica de sistemas lacustres. Características hidroquímicas e sedimentológicas podem revelar a interação dos lagos com o clima e a litologia, nos quais estão inseridas. O comportamento sazonal das lagoas pode ser revelado pelo processamento digital de imagens a partir de cenas registradas em períodos de estiagem e de chuvas. Os sedimentos ainda podem fornecer, por meio de conteúdo microfossilífero, como presença de espículas silicosas, mineralógico e granulométrico dados proxy para a interpretação paleoambiental e paleoclimática desses sistemas. Estes diferentes tipos de métodos foram utilizados nesta pesquisa, pois são particularmente relevantes em estudos tais como o do sistema lacustre do médio rio Grande, inserido no noroeste do Cráton do São Francisco, ligado a um relevo muito plano e coberto por materiais inconsolidados que podem mascarar a influência do contexto tectônico regional na morfodinâmica local. Os resultados obtidos por meio da análise de produtos de sensoriamento remoto, revelaram uma série de feições relevantes a este tipo de estudo, como bacias fortemente assimétricas atreladas a valores irregulares de densidade de drenagem, presença de anomalias de drenagem em ângulos elevados quase ortogonais, coincidentes com variações na forma, dimensão e comprimento máximo dos lagos. Adicionalmente foi registrado o predomínio de lineamento da drenagem e das lagoas com direções NW-SE, NE-SW, e, subordinadamente E-W, concordantes com orientações principais de falhas dos contextos tectônicos regionais já reconhecidas na área de estudo. Este padrão de lineamentos permitiu a divisão de dois domínios morfoestruturais com comportamento diferenciado do sistema lacustre, sendo o Domínio I localizado na porção norte, com predomínio de direções NW-SE, menor número de lagoas e superioridade de lagoas alongadas em relação ao Domínio II. Este por usa vez, localiza-se na porção sul do sistema lacustre possui lineamentos predominantes de direção NE-SW, e, subordinadamente E-W, maior quantidade de lagoas de menor diâmetro e circulares. Os parâmetros hidroquímicos revelaram duas tendências, um grupo de lagoas mostraram-se sódicas e básicas e outro grupo cálcicas e ácidas. Estes dois grupos apresentaram também diferenças em suas características sedimentológicas. Sendo registrados seixos arredondados, maior porcentagem de areia e presença de mica em uma das lagoas. Contrastando com a textura lamosa com predomínio de quartzo e caulinita da outra lagoa. Estes resultados permitiram a proposição de dois modelos evolutivos para as lagoas. Um dos modelos é representado por lagoas que se desenvolveram a partir de rochas metapelíticas, pouco permeáveis, porém mais fraturadas favorecendo a expansão em área das lagoas e maior permanência de água, com conexões recentes da rede fluvial. No outro modelo proposto as lagoas evoluíram a partir de rochas carbonáticas, permeáveis, menos fraturadas, com rápida infiltração hídrica vertical e menor residência de água, refletindo maior influência atmosférica que litológica em suas características geoquímicas. A classificação de imagens de satélite e tabulação de dados de precipitação para os períodos de estiagem e de chuvas entre 2014 e 2015 revelaram um comportamento diferenciado entre as lagoas pertencentes as bacias hidrográficas dos rios Preto e Grande, no que tange à presença de lâmina d'água, vegetação, umidade e homogeneidade no total precipitado, com melhor distribuição das chuvas na bacia do rio Grande, indicando que tais variações podem ser mais bem explicadas pela permeabilidade do substrato do que por questões relacionadas ao clima regional. Já as condições paleoclimáticas e dinâmicas do sistema lacustre revelaram que a idade das amostras dos sedimentos de duas lagoas, localizados em cada uma dessas bacias, variou entre 3.929 a 8.410 cal. AP. Foram encontradas espículas das esponjas Dosilia pydanieli, Heterorotula fistula, Metania spinata, Oncoslera sp, Radiospongilla inesi e Tubella variabilis. As análises sugerem que as duas lagoas tiveram situações climáticas com alternância entre fases mais secas e mais úmidas em relação ao clima atual. No entanto, asduas lagoas diferem no que tange à taxa de sedimentação e conteúdo microfossilífero. Para a lagoa da porção norte os resultados evidenciaram alternância de fases lênticas e lóticas, indicando uma paleodrenagem no início do Holoceno Superior, enquanto as evidências da lagoa ao sul do sistema lacustre indicam apenas fases lênticas. Tais evidências sugerem que outros fatores fisiográficos, além do clima, influenciaram a dinâmica dessas lagoas, como características estruturais, tectônicas e litológicas do substrato das lagoas. Deste modo, considera-se que a reativação de falhas pré-existentes e as características litológicas são os fatores mais importantes para a gênese e dinâmica dos lagos do médio rio Grande.
metadata.dc.description.abstracten: The study about genesis of lakes is very relevant in terms of geomorphological and geological researches, once it reveals the agents inserted in the construction of this kind of landscape. These agents could be endogenous, which result from the evolution of crustal deformations, or exogenous, for being connected to the superficial, atmospheric and hydrological processes. The objective of this study is the characterization of the morphostructural, sedimentary, hydrochemical and micropaleontological aspects, in order to recognize the parameters that allow discussing the influences of the lithological substrate, the tectonic reactivations, and the climate in the genesis of this lacustrine system. The analysis of morphostructures, by means of the lakes morphometry, the basins asymmetry, the drainage’s density and anomalies, may reveal important information about the tectonic context. Such analysis possibly influences the origin and dynamics of the lacustrine systems. Hydrochemical and sedimentary characteristics can reveal the interaction between the lakes and the climate, and also the lithology in which they are inserted. The seasonal behavior of the lakes can be revealed by the digital processing of images got from scenes registered during dry and rainy seasons. By means of mineralogical, granulometric and micropaleontological contents, as the presence of siliceous spicules, the sediments can also provide proxy data for the paleoenvironmental and paleoclimatic interpretation of these systems. Such different types of methods have been used in this research. They are particularly relevant to studies such as the ones of the middle Rio Grande lacustrine system, which is inserted on a very flat relief in northwestern São Francisco Craton. Such relief is also covered by unconsolidated materials that can mask the influence of the regional tectonic context in the local morphodynamics. The results obtained from the analysis of remote sensing products revealed a series of features relevant to this kind of study such as: the strongly asymmetric basins attached to irregular values of drainage density, and the presence of drainage anomalies in almost orthogonal elevated angles, which coincides with variations in form, dimension and maximum length of the lakes. Additionally, it has been registered the predominance of the lineament of the drainage and the lineament of the lakes with the NW-SE, NE-SW, and subordinately, E-W directions. This is concordant with the main orientations of failures of the regional tectonic contexts already recognized in the area of study. This lineament pattern allowed the division of two morphostructural domains with different behaviors of the lacustrine system. The Domain I is located at north with the predominance of NW-SE directions, fewer number of lakes and more elongated lakes in relation to the Domain II. This one, by the way, is located in the southern lacustrine system, it has predominant lineaments of NE-SW, and subordinately E-W directions, and more circular lakes with smaller diameters. The hydrochemical parameters revealed two tendencies: one group of lakes is sodic and basic and the other one is calcic and acidic. These both groups also presented differences in their sedimentary characteristics. One of the lakes registered rounded pebbles, more percentage of sand and presence of mica, contrasting then with the muddy texture with predominance of quartz and kaolinite of the other lake. Such results allowed the proposition of two different evolutionary models for the lakes. One of these models is represented by lakes that evolved from metapelitic, low permeability but more fractured rocks. This favors the expansion in the lakes area and more retention of water with recent connections to the fluvial network. In the other proposed model, the lakes evolved from carbonate, permeable, and less fractured rocks, with fast vertical water infiltration and less water retention, what reflects more atmospheric than lithological influence in their geochemical characteristics. The classification of satellite images and tabulation of precipitation data for the dry and rainy seasons between 2014 and 2015 revealed a different behavior among the lakes belonging to the basins of the rivers Grande and Preto. They differ in terms of presence of water’s blade, vegetation, humidity and homogeneity in total precipitation with better distribution of rains in the Rio Grande basin. These aspects indicate that such variations can be better explained by the substrate permeability than by issues related to the regional climate. On the other hand, the paleoclimatic and dynamic conditions of the lacustrine system showed that the age of the sediment samples of two lakes located in each one of those basins varied between 3.929 and 8.410 yrs cal BP. It has been found spicules of the sponges Dosilia pydanieli, Heterorotula fistula, Metania spinata, Oncoslera sp, Radiospongilla inesi and Tubella variabilis. The analyses suggest that the two lakes had climatic situations alternated between wetter and drier phases in relation to the present climate. However, the two lakes are different in terms of sedimentation rate and micropaleontological content. For the northern lake, the results showed alternation between the lentic and lotic phases. That indicates a paleodrainage in the beginning of the upper Holocene, while the evidences suggest that other physiographic factors, besides the climate, have influenced the dynamics of those lakes. Thus, it is taken into consideration that the reactivation of pre-existent failures and the lithological characteristics are the most important factors for the genesis and dynamics of the lakes of middle Rio Grande.
Description: Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia. Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/7131
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo autor, 20/12/2016, com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0, que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que seja citado o autor e licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação desta.
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