Ponto de Interesse Geológico: Morro de São João

Morro de São João

EXISTIRAM VULCÕES NO ESTADO DO RIO DE JANEIRO ?

Estudos geológicos revelam que, entre cerca de 80 e 40 milhões de anos atrás, existiram vulcões no Estado do Rio, hoje extintos. A Figura 1 destaca as áreas de Itatiaia, Tinguá, Mendanha, Itaúna, Rio Bonito, Morro de São João e Arraial do Cabo, que são resultado dessa antiga atividade ígnea ou magmática (magma = rocha fundida), formando feições topográficas positivas (morros ou montanhas). Essas elevações formam um notável alinhamento na direção leste-oeste e estão separadas umas das outras por dezenas a centenas de quilômetros. Sua origem pode ser explicada pelo que os geólogos denominam "Teoria da Tectônica de Placas", modelo formulado quando procurou-se explicar o curioso encaixe entre o litoral do Brasil e a costa oeste da África, ainda no início do século 20, pelo meteorologista alemão Alfred Lothar Wegener.

ENTÃO, O MORRO DE SÃO JOÃO TEM SUA ORIGEM EM UM VULCÃO? EXISTEM EVIDÊNCIAS DE VULCANISMO?

Os vários tipos de rochas ígneas que constituem o Morro de São João foram formados em profundidade (ver Mapa Geológico- Figura 4). Esta afirmação é feita com base no tamanho dos cristais das rochas locais, demonstrando que tiveram tempo para cristalização, isto é, se resfriaram lentamente. Quando uma lava é expelida pelo vulcão, o contato brusco do material com o ar ou a água pode gerar vidro vulcânico ou rochas com minerais muito pequenos, porque se resfriam muito rapidamente. Também, espera-se encontrar materiais típicos de uma erupção como: derrames de lavas, cinzas vulcânicas, bombas (pedaços de lava lançados explosivamente pela cratera), etc. Estes materiais não são encontrados no local.

A inexistência de evidências de erupções provavelmente se deve à erosão que atingiu esta região. A erosão, causada pela ação das chuvas, ventos, calor, frio, etc., “arrasou” a topografia local, onde a única feição de destaque é o próprio Morro de São João, cujas rochas foram mais resistentes à ação das intempéries do que as que ocorrem no seu entorno. Acredita-se que podem representar a câmara interna do vulcão, localizada a alguns quilômetros abaixo da superfície.

Há cerca de 60 milhões de anos atrás, no início do que os geólogos chamam de período Terciário, nossa região foi palco de atividades vulcânicas que deram origem a várias rochas chamadas ígneas, ou seja, formadas a partir do magma cristalizado em profundidade, ou da solidificação na superfície de lavas expelidas por vulcões. No caso do Morro de São João, apesar de sua forma de cone vulcânico (ver Figura 2), os geólogos não conseguiram identificar a presença de rochas que indicassem a ocorrência de erupções vulcânicas na superfície, ocorrendo apenas as rochas cristalizadas a grandes profundidades.

LEGENDA

Quaternário marinho - recente

Quaternário fluvial

Quaternário marinho - praias antigas

Terciário - rochas alcalinas

Precambriano - Unidade Região dos Lagos

Fonte:Folhas Geológicas 1:50.00 DRM-RJMorro de São João, Barra de São João

Mapa Geológico da Região de Morro de São João, Rio de Janeiro.

Escala 1:75.000

QUE ROCHAS FORAM “CORTADAS” PELO MAGMA DO MORRO DE SÃO JOÃO?

As rochas ígneas geradas neste episódio do passado são conhecidas como rochas alcalinas, porque apresentam muito Sódio (Na) e Potássio (K) nos seus minerais. Estas rochas "cortam" rochas metamórficas muito mais antigas, denominadas gnaisses. As rochas metamórficas são derivadas de rochas pré-existentes que foram submetidas a condições de temperatura e/ou pressão mais elevadas e sofreram o processo de recristalização e/ou deformação denominado Metamorfismo. Os gnaisses estão representados na Unidade Região dos Lagos (ver Figura 4 - Mapa Geológico), cuja idade é de cerca de 2 bilhões de anos (segundo datações da geóloga Prof. Renata Schmitt - UERJ). Portanto, as rochas alcalinas, com idades em torno de 60 Ma, são muito mais novas do que os gnaisses.

Macaé

Morro Redondo

Marapicu/Mendanha-Gericinó

Tinguá

Canaã

Itaúna

Complexo Rio Bonito,Tanguá, Soarinho

Morrodos Gatos

Morro deSão João

Serra dos Tomazes

Itatiaia

Ilha de Cabo Frio

Mapa de ocorrência de rochas alcalinas no Estado do Rio de Janeiro

Fontes:Projeto Carta Geológica DRM-RJMapa Geológico do Estado do Rio de Janeiro 1:400.000Mosaico de Imagens Landsat TM5 1993-4, r5g4b3Thomaz Filho, A. & Rodrigues, A.L. RBG 29(2) 1999

Escala 1:1.000.000

Idade das Rochas AlcalinasCódigo Nome Idade Média

1 Passa Quatro 66,7 Ma2 Itatiaia 73,1 Ma3 Morro Redondo 65,6 Ma4 Tinguá 66,7 Ma5 Itaúna 62,4 Ma6 Rio Bonito 75,4 Ma7 Morro de São João 60,1 Ma8 Cabo Frio 52,3 Ma

7

65

4

MINAS GERAIS

ESPÍRITO SANTO

1

2

8

Passa Quatro

3

SÃO PAULO

41 W

21 S

22 S

23 S

42 W43 W44 W45 W

Figura 1 - Imagem de satélite do Estado do Rio de Janeiro, com destaque para as montanhas alinhadas de origem ígnea e composição alcalina.

A TEORIA DA PLACAS EXPLICA OS NOSSOS VULCÕESTECTÔNICA DE

A palavra tectônica tem sua origem no grego, no sentido de construir. Assim, "Tectônica de Placas", se refere à teoria de que a superfície da Terra é construída por placas. Estas placas movimentam-se em diversas direções, numa velocidade de poucos centímetros por ano. Elas podem-se agrupar (colidindo entre si) ou quebrar em pedaços. As placas continentais (mais leves) flutuam sobre as oceânicas (mais pesadas) e, assim, os continentes são "carregados" sobre os oceanos, como se fossem objetos em uma esteira rolante.

Os geocientistas acreditam que há dezenas de milhões de anos, enquanto a Placa Sul-Americana afastava-se da Africana, o território do Estado do Rio de Janeiro esteve sobre um ponto fixo e muito quente, localizado a grandes profundidades no interior da Terra, os "hot spots". Segundo esse modelo, um “hot spot” pode dar origem a uma série de vulcões alinhados, com idades diferentes, à medida que as placas se movimentam sobre ele. Resumindo: na medida em que a placa se move, um vulcão novo se forma, enquanto outro se extingue. Espera-se, então, que o vulcanismo que gerou Itatiaia (oeste) seja mais velho do que o da Ilha do Cabo Frio, em Arraial do Cabo e do Morro de São João (leste). Veja as idades das rochas na tabela da Figura 1 e observe que as datações das rochas sugerem que elas são mais jovens conforme se avança para o mar. Trabalhos desenvolvidos para pesquisa de petróleo confirmam a ocorrência de vulcões no fundo do mar, seguindo a linha leste-oeste, até a região de Cabo Frio. Na Figura 3 é apresentado um mapa, elaborado por geólogos da PETROBRAS, que mostra a existência desse vulcanismo marinho na costa do Estado do Rio, identificado através de sondagens e de geofísica (tecnologia utilizada para visualização de estruturas no interior das Terra - como se fosse um Raio X ou ultrassonografia em um corpo humano). A Figura 3-A mostra uma "imagem" de um cone vulcânico na plataforma continental de Cabo Frio. Observe sua semelhança com a geometria do Morro de São João.

Figura 2- Mapa com indicação de vulcanismo na área continental e de cones vulcânicos na área oceânica do Estado do Rio e Janeiro. Fonte: Webster Mohriak (PETROBRAS).

Figura 4 - Mapa Geológico (Reis & Licht - DRM-RJ)

“A Terra levou alguns bilhões de anos para construir as rochas, os minerais, as montanhas e os oceanos.

Proteja esta obra-prima!”

ENTÃO, O MORRO DE SÃO JOÃO TEM SUA ORIGEM EM UM VULCÃO? EXISTEM EVIDÊNCIAS DE VULCANISMO?

Os vários tipos de rochas ígneas que constituem o Morro de São João foram formados em profundidade (ver Mapa Geológico- Figura 4). Esta afirmação é feita com base no tamanho dos cristais das rochas locais, demonstrando que tiveram tempo para cristalização, isto é, se resfriaram lentamente. Quando uma lava é expelida pelo vulcão, o contato brusco do material com o ar ou a água pode gerar vidro vulcânico ou rochas com minerais muito pequenos, porque se resfriam muito rapidamente. Também, espera-se encontrar materiais típicos de uma erupção como: derrames de lavas, cinzas vulcânicas, bombas (pedaços de lava lançados explosivamente pela cratera), etc. Estes materiais não são encontrados no local.

A inexistência de evidências de erupções provavelmente se deve à erosão que atingiu esta região. A erosão, causada pela ação das chuvas, ventos, calor, frio, etc., “arrasou” a topografia local, onde a única feição de destaque é o próprio Morro de São João, cujas rochas foram mais resistentes à ação das intempéries do que as que ocorrem no seu entorno. Acredita-se que podem representar a câmara interna do vulcão, localizada a alguns quilômetros abaixo da superfície.

Há cerca de 60 milhões de anos atrás, no início do que os geólogos chamam de período Terciário, nossa região foi palco de atividades vulcânicas que deram origem a várias rochas chamadas ígneas, ou seja, formadas a partir do magma cristalizado em profundidade, ou da solidificação na superfície de lavas expelidas por vulcões. No caso do Morro de São João, apesar de sua forma de cone vulcânico (ver Figura 2), os geólogos não conseguiram identificar a presença de rochas que indicassem a ocorrência de erupções vulcânicas na superfície, ocorrendo apenas as rochas cristalizadas a grandes profundidades.

Mapa Múndi com a distribuição dos continentes, das placas tectônicas (limites em azul), vulcões (triângulos vermelhos) e terremotos (pontos amarelos).

Fonte: National Aeronautics and Space Administration (NASA)

ONDE OCORREM OS VULCÕES E TERREMOTOS NO MUNDO?

As regiões do planeta onde ocorrem a maioria dos vulcões e terremotos são as bordas das placas tectônicas, nas zonas de choque ou de afastamento entre as placas, como podemos ver no Mapa Múndi (figura abaixo). A existência dos “pontos quentes" explica a cadeia vulcânica do Havaí, os extintos vulcões do Rio de Janeiro, o alinhamento de cadeias vulcânicas na região entre Vitória e a Ilha de Trindade (região oceânica do Espírito Santo), e, também, outros casos de vulcanismo que ocorreram ou ocorrem fora das bordas das placas.

Elaboração: Kátia Mansur, Flavio Erthal e Eliane Guedes (DRM-RJ) e Webster Mohriak (PETROBRAS)Colaboração: Hermani Vieira (DRM-RJ)Homenagem: Antônio Pereira dos Reis (in Memoriam)Coordenação: Kátia Mansur , Eliane Guedes e Flavio Erthal (DRM-RJ)Contato: (0xx21) 2620-2525 (DRM-RJ)Este painel pode ser encontrado em www.drm.rj.gov.br

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Topografia 3-D (Pontes et al., 2000)

Figura 2 - Reconstituição 3D da topografia com imagem de satélite do Morro de São João (Fonte: PETROBRAS)

Rio das Ostras

Barra de S. João

Falha Normal LístricaCone Vulcânico

Almofada de Sal

Seção sísmica 3-D na plataforma continental de margem sudeste (Mohriak, 2001)

Tem

po d

e trânsi

to d

uplo

(se

gundos)

Figura 3A - Seção sísmica com cone vulcânico na região entre as Bacias de Santos e Campos)

Detalhe do Morro de São João

42º00’ W

42º00’ W

22º3

0’ S

22º30’ S

Área de Encarte

A Área de Encarte acima é parte do Mapa Político-Administrativo do Estado do Rio de Janeiro - Fundação CIDE-2002

DIVISÃO POLÍTICO-ADMINISTRATIVA DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO

Mo. de São João

729 m

L. de Juturnaíba

5 0 5km

N

Modificado de Mohriak et al., 1995.

CAMPOSCAMPOSCABO

SÃO TOMÉ

CABO SÃO TOMÉ

BARRA S.JOÃOGRABEN

BARRA S.JOÃOGRABEN

RIO DE JANEIRO

MINAS GERAIS

SÃO PAULO

ESPÍRITOSANTO

S. PAULOS. PAULO

-200m

-1000m

-2000m

V

V

V V

VV

BACIA DE S. PAULO

BACIA DE S. PAULO

PROVIN

CIA D

E DO

MO

S DE

SAL

BACIA D

E TAUBATÉ

BACIA DE RESENDE

BACIA DE RESENDE

ALTO DE CABO FRIO

ALTO DE CABO FRIOBACIA

DE TA

UBATÉ

PROVIN

CIA D

E DO

MO

S DE

SAL

Sedimentos Terciários

Cones Vulcânicos

Intrusões de Rochas Alcalinas

Falhas Geológicas

Canyons Submarinos

Idade das Rochas

Poços de Caldas Morro de

São João

Cabo Frio

Itatiaia

Rio Bonito

Mendanha

59 Ma

63 Ma

89 Ma

52 Ma

66 Ma

66 Ma

B A C I A D E C A M P O S

B A C I A D E C A M P O S

O39O39

100 KM100 KMNN

403377

100

100

400

400

1000

2000

2000

1000

100

211

RONCADOR

ALBACORA LESTE

MARLIM

MARLIM LESTE

MARLIM SUL

GUARAJUBA

ESPADARTE

São Tomé

Campos de Petróleo

V

V

B A C I A D E S A N T O S

B A C I A D E S A N T O S

Feições Vulcânicas Identificadas