VII Simposio Latinoamericano de Percepción Remota

Sexta Reunion Nacional SELPER-Mexico

Latinoamérica Evaluada desde el Espado Puerto v-Ilartá, México

Memorias

Noviembre, 1995

A BANDA "C" DO RADAR SAREX NO ESTUDO MORFOESTRUTURAL E TECTÔNICO DA BACIA SEDIMENTAR

DO AMAZONAS - ÁREA DO ALTO TAPAJÓS

Célio Eustáquio dos Anjos Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE

Av. dos Astronautas, 1758 - CEP 12210 - 012 Caixa postal 515

São José dos Campos, SP - Brasil E . - mau: Célio@itid.inpe.br

RESUMO

Mosaicos de radar da banda "C" do experimento SAREX, na escala de 1:100.000, foram utilizados para uma avaliação de seu potencial em estudos geológicos envolvendo a análise morfoestrutural e o controle tectono-sedimentar dos sedimentos terciários da Formação Barreiras e mesozóicos-paleozóicos dos Formação Curuá e Grupo Tapajós, na região do Alto Tapajós na Bacia do Amazonas. Adotou-se procedimentos de análise visual segundo uma abordagem lógica e sistemática para a identificação, análise e interpretação dos elementos texturais dos produtos fotográficos utilizados, considerando as relações métricas e geométricas, o grau e a ordem de estruturação destes elementos, como base para se processar a fotointerpretação por métodos comparativos, dedutivos e indutivos. Obteve-se mapas da rede de drenagem, de lineamentos estruturais, de contorno estrutural não cotado, de zonas de juntas e ainda um mapa litológico-litoestrutural com alta densidade de informações. Estes dados tratados estatisticamente, apoiados por cheques de campo e bibliografia, correlacionados a modelos empíricos de evolução geológica, demonstram uma tectônica de fraturamento fortemente desenvolvida com direções predominantes, NNE-SSW, NNW-SSE, NW-SE, E-W e N-S. Estas direções de lineamentos demonstram ter um forte controle no processo de sedimentação, compartimentando a região em sub-bacias. Estes resultados demonstram claramente a eficiência dos produtos da banda "C" do experimento SAREX para avaliações geológico-estruturais.

- INTRODUÇÃO

Localizada sobre a reserva floresta nacional do Tapajós, no flanco sul da bacia Amazônica, em uma região praticamente desabitada, esta área escolhida como teste do SAREX de densa floresta tropical, mantém-se ainda quase que intacta de ações antrópicas similarmente a extensas regiões amazônicas. O alto custo na obtenção de recobrimentos aéreos necessários e, a extrema dificuldade proporcionadas pelas condições climáticas reinantes, apontam o uso de produtos de radar como alternativa para o provimento de informações sistemáticas, necessárias para o mapeamento e monitoramento dos recursos naturais da região.

Abrangendo uma área de aproximadamente 4.900 Km2, da região do alto Tapajós na bacia doAmazonas, esta pesquisa estabelece procedimentos e aplica métodos de fotointerpretação geológica sobre parte dos produtos obtidos na simulação do RADARSAT (Radar Orbital Canadense - Banda C e Polarização HH) com o lançamento previsto para final de 1995. O experimento obteve três produtos distintos: modo nadir com 6 X 6 m de resolução; modo estreito com 6 X 6 m de resolução e incidência no intervalo de 45° - 76° e modo amplo de recobrimento com faixa de 60 quilometros de largura e resolução de 10 X 20 metros, com ângulos de incidência no intervalo de 45° - 85°.

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Considerando as características geológicas da região, constituídos por sedimentos terciários, mesozóicos e paleozóicos que revelam uma certa monotonia quanto as características físicas dos litotipos e o caráter bastante geral do conhecimento geológico estrutural existente na região, para comparação e integração de dados, optou-se por se iniciar a avaliação da efetividade dos produtos da banda C do radar do CCRS, utilizando a banda larga, por esta ser compatível com escalas de levantamento regional e semi - regional na escala de 1:100.000.

A análise, constou de um procedimento de fotointerpretação segundo um método lógico e sistemático de avaliação dos elementos texturais da imagem fotográfica, apropriada a análise de imagens de caráter sinótico e desprovida de estereoscopia, onde cada elemento textural de relevo e drenagem identificado, tem seu significado interpretado a partir de relação métrica e geométrica dentro de um modelo teórico e empírico de evolução tectônica adotado.

Os resultados ainda que preliminares, demonstram o potencial de uso deste produto, para levantamentos regionais e de semi-detalhe e monitoramento ambiental, em regiões de diflcil acesso, particularmente em áreas de florestas tropicais, onde a obtenção de dados, por meios fotográficos convencionais ou de varreduras na faixa do espectro visível ao infra vermelho, sofrem de solução de continuidade, devido a permanentes coberturas de nuvens.

2- METODOLOGIA

A metodologia utilizada baseou-se no método lógico e sistemático de fotointerpretação adaptado por Veneziani e Anjos (1982), de Guy e Rivereau (1972), Anjos (1986) para imagens de satélite desprovidas de estereoscopia. O procedimento pode ser dividido em três fases: fotoleitura, com a identificação de todos os elementos de textura de imagem; fotoanálise, onde a análise é realizada através da avaliação das relações métrica - geométrica das feições lineares de imagem (os menores segmentos contínuos e retilíneos de relevo e drenagem) determinando sua tropia, sua estruturação, ordem e grau de estruturação, e fotointerpretação propriamente dita, onde todos os dados são então processados dedutiva, comparativa e indutivamente em seu significado geológico.

O método considera fundamentalmente elementos naturais da paisagem, como o relevo e a drenagem, sua distribuição, organização espacial e grau de organização, como fatores determinantes do controle sobre eles exercidos, pela composição, tropia, deformação, resistência do substrato rochoso presente e fatores climáticos atuantes.

Os diferentes padrões de organização, conduzem através do processo de fotointerpretação à definição das formas e da caracterização geológica e físico- química dos terrenos analizados.

3- GEOLOGIA REGIONAL

A área de estudo localiza-se geotectônicamente na sinéclise do Amazonas, deselvolvida ao final do pré-Cambriano ou inicio do Paleozóico que se assenta sobre o Craton Guianês, de amplitude continental, limitando-se a oeste pela faixa Orenoco e os contrafortes andinos, e a norte, leste e sul pelo oceano Atlântico.

Recebeu várias denominações ao longo do tempo, entre elas: Escudo Guianense ( Barbosa & Ramos 1959); Núcleo Cratônico Guianês (Susczynsk, 1970); Craton das Guianas (Neves, 1971).

Exibe um desenvolvimento geotectônico complexo, policíclico, com metamorfismo, granitização e remobilização com idades variando entre (2500 - 1800M.a); rifteamentos, associados a deposições de psamitos e pelitos e o desenvolvimento de vulcanismo ácido a intermediário. Desenvolvem estruturas de horst e grabens que controlam a sedimentação de cobertura da plataforma, e que após sua estabilização, foi submetida a movimentos verticais, associados a faixas de milonitos, cataclasitos e brechas, que limitam estes blocos estruturais (Projeto Radambrasil, 1976).

As unidades precambrianas são separadas por discordâncias de natureza angular e paralela, sendo registrados direções de dobramentos de direção NW-SE, WNW-SSE e NE-SW em sua unidade basal.

São constitudas predominantemente por rochas metamórficas do fácies anfibolito a granulito (complexo Guianense) superpostos por vulcânicas e piroclásticas de caráter ácido a intermediário com granitos sienitos do grupo Uatumã, e sedimentos clásticos ,grosseiros a finos, formando conglomerados, arenitos, arcóseos e siltitos.

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Com o estabelecimento da sinéclise do Amazonas no final do precambriano início do Paleozóico, processou-se a deposição de sedimentos que remontam do Siluriano ao Carbonífero, representados pelos: grupos Urupadi, sedimentos arenosos e argilosos; Tapajós, arenitos, folhelhos, siltitos e margas; formação Curuá (Devoniano superior); vulcanismo toleítico intrudidos em diques e sills nos sedimentos Paleozóicos, com direções N-S, NNE-SSW e NE-SW; cobertura Meso-cenozóica da formação Barreiras, com maior distribuição sobre o rift da sinéclise do Amazonas. Constituem-se de sedimentos continentais, de natureza flúvio lacustres (Projeto Radambrasil, 1976) representados por arenitos silitos e argilitos.Constutui a maior expressão na área de estudos ocupando o centro e norte, seguido das formações Monte Alegre, Itaituba e Nova Olinda do Grupo Tapajós no centro sul e toda a porção da área sul do projeto. Estas rochas encontram-se intrudidas por diques de diabásios Penatecaua. A formação Curuá Derby (1877) in Projeto Radambrasil(1976), do Devoniano supeerior, entre os grupos Urupadi e Tapajós. Constitui-se predominantemente de folhelhos cinza a pretos, laminados, sobrepostos por arenitos fiáveis e argilosos.

A formação Monte Alegre foi situadas no Carbonífero por Dixon (1950) e Krema (1956) in Projeto Radambrasil (1976), que descreveram arenitos de coloração esbranquiçada, fino a médio, arenitos grosseiros a conglomeráticos na base, localmente silicificados. Arenitos sílticos e siltitos argilosos com lentes de folhelhos calcíferos e calcários argilosos no topo.

A formação Itaituba, também carbonífera é constituída por margas e calcários às vezes oolíticos, cinza a creme, fossilífero, arenitos finos sacaróides, cinza, amarelo e branco, siltitos, folhelhos escuros; e leitos de gipsita, Hart (1876 in Projeto Radainbrasil, 1976).

A formação Nova Olinda (Kistler, 1954 in Projeto Radambrasil, 1976), constituída de espesso pacote predominantemente químico evaporítico. Tem idade compreendida entre o neocarbonifero até o meso-permiano. Encontra-se interdigitado de lentes constituídas de folhelhos siltitos e calcário. Sua secção na foz do rio Tapajós tem espessura de 1250m calculada em poço da Petrobrás.

Ao diabásio Penatecaua, Issler et al. (1974 ) in Projeto Radambrasil (1976) são atribuídas rochas básicas introduzidas durante o intervalo jurássico cretáceo em sedimentos da bacia Amazônica. Seriam constituídas por diques pegmatíticos e diabásio.

A formação Barreiras, maior exposição na área, é constituída por sedimentos continentais vermelhos, marinhos, constituídos por arenitos fmos e argilas. Ocorrem ainda sedimentos quaternários as margens do rio Tapajós, formando terraços e aluviões recentes nas calhas dos rios. São constituídos por arenitos finos, argilosos, conglomerados e siltitos.

Zonas de Juntas - São correlacionadas às feições lineares de drenagem e aparecem sobre os mosáicos da banda C do radar, bem realçdos.

Conforme medotologia acima referenciada foram mapeados todos os elementos lineares de drenagem. Tendo em vista o caráter sedimentar das litologias da área, independentemente da relação geométrica entre as feições lineares os principais eixos de assimetria, estes foram considerados como sendo zona de juntas.

Identificou-se 6 direções principais de zonas de juntas; N45-50E; N-S; N35-40W; N70-80E; E-W; N20E, N2OW, que encontram-se distribuídas irregulamente sobre a área, controlando fortemente os canais de drenagem (Figura 1 e 2).

Concentram-se diferenciadamente sobre áreas individualizadas por quebras negativa de relevo que definem a zonas homólogas distintas, (prováveis pacotes com diferentes litologias) e formam "trends" que se estendem por dezenas de quilômetros.

As direções N35-40W e N70-80E; predominam na porção noroeste da área sobre sedimentos da Formação Barreiras.

As direções N20E formam longos "trends" e feixes na porção nordeste da área, enquanto a direção N2OW, que ocorre com menor frequência.

Na porção centro sul e sudeste, em áreas de ocorrência da Grupo Tapajós predominam fortes "trends" de direção N70-80E e E-W e menos intensamente na direção N20E, além de ocorrerem práticamente todas as outras direções, que regra geral se distribuem irregularmente nesta região, definindo áreas de maiores e menores concentrações de zonas de juntas.

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LEGENDA

-Zonas de Juntas

g Limites de Unidades Litoestrutun

U1-U2 Formação Barreiras

U5-U6 Grupo Tapajós

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Figura 2 - Unidades litoestruturais e zonas de juntas fotointerpretadas. A disposição E-NE e N-NW, tendem a organizar a distribuição dos pacotes sedimentares, com suas diferentes densidades e graus de organização das zonas de juntas.

Setor sudoeste da área teste do Tapajós. Escala aproximada de 1:200.000.

O quadrante sudoeste da área onde ocorrem predominantemente rochas Paleozóicas do Grupo Tapajós e formação Barreiras e aluviões, caracteriza-se pela indefinição de trends de zonas de juntas. As distribuição das feições lineares definem áreas de concentrações diferentes. As principais direções são a N70-80E, N35-40W e N20E.

LINEAMENTOS - São correlacionados aos alinhamentos de feições lineares de relevo e drenagem. Aparecem bastante realçados sobre os mos4icos de radar. As principais direções mapeadas foram N20E, N2OW, N80E, E-W, N4OW e N-S. Têm formas retilíneas e formas curvilíneas com dezenas de quilometros definido estruturas circulares a semi-circulares com dimensões de dezenas de quilometros. São correlacionáveis a falhamentos antigos do embasamento, que reativados refletem-se na superflcie, como possíveis linhas de controle de sedimentação através de feições morfoestruturais. As direções mapeadas manifestam um controle preferencial semelhantes aos controles das zonas de juntas.: direção N70-80E e E-W, principalmente a sul e centro sudeste: direções N20E a leste-nordeste e N35- 40W e N70-80E a noroeste (Figura 1 e 3).

Estes lineamentos, correlacionados aos dados de feições lineares (zonas de juntas) (Figura 1) e dados de contorno estrutural (Figura 3), deixam claro a existência de movimentos verticais ao longo destas direções identificando blocos alternados que sofreram elevação ou abatimentos, exercendo desta forma um provável controle paleogeográfico e tectônico sobre o processo de posicional dos pacotes sedimentares e vulcanismo associado.

MAPA MORFOESTRUTURAL - Obtido da análise de assimetria de drenagem, correlacionada aos principais lineamentos estruturais da área, desenham linhas de contômo estrutural não cotadas das rochas do pacote sedimentar. Indicam o comportamento geral das direções e mergulhos de camadas, provocados por basculamento, abatimento e elevação de blocos estruturais subjacentes. Sua análise reflete uma estruturação em baixos e altos estruturais delimitados por linamentos de direções predominantes: N70-80E a su-sudeste (Figura 3); N20E a leste-nordeste e NW na porção noroeste da área.

MAPA LITOESTRUTURAL - Foi elaborado a partir da caracterização de áreas com propriedades flsicas diferentes, separadas por quebras negativas de relevo. Foram individualizadas oito zonas homólogas distintas, correlacionadas a litoestratigrafia descrita para a região (Projeto Radambrasil, 1976). As unidades : UA - aluviões e terraços ; U 1 , U2 - Formação Barreiras ( prováveis sedimentos consolidados finos); U3 - Formação Barreiras (prováveis sedimentos medianamente consolidados médios); U4 - Formação Barreiras (sedimentos grosseiros inconsolidados); U5 - Grupo Tapajós ; U6 - Grupo Tapajós; U7 -Formação Curuá (sedimentos); U8 - Diabásio Penatecaua. A figura 2 exemplifica a individualização das unidades U1,U2,U5 e U6. A disposição das zonas homólogas na área, conduzem também ao estabelecimento dos controles tectono sedimentares indicados nos itens anteriores.

5 - CONCLUSÕES

- As direções de zonas de juntas interpretadas sobre o mosáico de radar, apresentam uma acentuada coincidência com as direções estruturais descritas na literatura, tanto em âmbito local, quanto regional. Trends de direção N35-40W , N70-80E e N20E, interpretados, são conhecidos em rochas do embasamento, constituindo falhamentos que cortam as mais distintos suítes litológicas de idades diversas desde 2000 M.a. até a data dos movimentos epirogenéticos ocorridos a 180-145 M.a. Apresentam também uma associação direta entre suas propriedades fisicas identificáveis e os pacotes sedimentares.

- Os lineamentos estruturais apresentam-se intimamente relacionados com as direções tectônicas regionais. São reflexos de linhas de falhas do embasamento e permitem a interpretação de movimentos verticais relativos, pela sua associação com a organização dos elementos texturais de drenagem, e comportamento de feições morfoestruturais identificadas nas linhas de contorno estrutural.

- As linhas de contorno estrutural, identificam uma área com altos e baixos estruturais, e revela aspectos da paleogeografia do embasamento do pacote sedimentar, identificando as direções N70-80E e N35-40W como as prováveis direções, do controle da sedimentação Paleozóica na área enfocada,das formações Curuá e Grupo Tapajós, e as direções N20E e N35-40W e N70-80E como prováveis controles tectônicos na deposição dos sedimentos Barreiras.

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- A avaliação preliminar do potencial do mosáico de radar banda C do CCRS modo amplo, revela ser este um produto de inestimável valia e de grande potencialidade para o estudo de recursos naturais (geologia e geomorfologia) na escala de 1:100.000.

6 - REFERÊNCIAS

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