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VII Simposio Latinoaniericano de Percepción Remota
Sexta Reunion Nacional SELPER-Mexico
Lati; oamérica Evaluada desde el Espacio Puerto \ 7- 'larea, México
Memorias
Noviembre, 1V»
IDENTIFICAÇÃO DE RAMPAS OBLÍQUAS NA REGIÃO DE NATIVIDADE DA SERRA, SÃO PAULO, BRASIL, COM IMAGENS TM/LANDSAT
Carlos Henrique Beisl Sérgio Azevedo Marques de Oliveira
Paulo Veneziani Célio Eustáquio dos Anjos
Rosana Okida Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE
Av. dos Astronautas. 1758 - CEP 12.210-012 Caixa Postal 515
São José dos Campos, SP - Brasil E-mail: [email protected]
RESUMO
A região de Natividade da Serra caracteriza-se geologicamente pela ocorrência de rochas graníticas sin a tardi-tectônicas, em contato por zonas de cisalhamenio dúctil e dúctil-rúptil com micaxistos, quartzo-mica-xistos, paragnaisses e calciossilicáticas. Tais rochas apresentam idades Pré-Cambrianas (Inferior? Médio?) e sofreram processos de deformação progressiva que iniciaram-se com a verticalização das estruturas iniciais através de movimentação direcional dextral, orientadas preferencialmente segundo N60-70E, que originou tectonitos LS. A geometria das zonas de cisalhamento presentes na área é perfeitamente identificável nas imagens TM/LANDSAT. No entanto, ao elaborar um mapa morfoestrutural utilizando as referidas imagens, observou-se que determinados traços de estruturas não se ajustavam perfeitamente ao modelo adotado em dois aspectos principais: direções com deslocamentos sinistrais (antitéticos) alinhados segundo N1OE e megadobras com eixos N-S e E-W (domos e bacias). Verificações de campo possibilitaram identificar o significado das estruturas mencionadas anteriormente: os movimentos sinistrais antitéticos ao longo de NIOE têm sua origem relacionados às rampas oblíquas e os domos e bacias representam dobras fiexurais originadas por esforços distcnsivos, pós-Pré-Cambrianos, que reativaram antigas linhas de fraqueza crustal.
1. INTRODUÇÃO
Segundo Ramsay (1980), a maioria, se não todos, cinturões orogênicos onde ocorreram movimentos compressivos apresentam encurtamento das camadas sedimentares, mostradas por dobramentos, falhas de empurrão ou nappes de cavalgamento. Estas coberturas normalmente correspondem a fácies sedimentares de plataforma continental depositadas sobre embasamento cristalino de crosta continental. Quando este embasamento encontra-se exposto em zonas orogênicas, isto normalmente está associado a zonas de cisalhamento dúctil. O esforço compressivo sobre o embasamento leva a um soerguimento de partes internas como resultado do espessamento crustal, na qual as zonas de cisalhamenio dúctil ascendem atravessando discordantemente as coberturas sedimentares. Esta zona de cisalhamento dúctil pode ser observada por mudanças de relações angulares entre cobertura sedimentar e embasamento. Em níveis menos elevados de profundidade, as zonas de cisalhamento gradam para zonas dúcteis-nipteis evidenciadas por poucas feições dúcteis. Em alguns níveis superiores, a deformação interna dos sedimentos é menor e geralmente estão relacionadas a movimentos de deslizamentos fiexurais em camadas incompetentes dentro da sucessão. Os empurrões abaixo da superfície de deslizamento deslocam-se para níveis estratigráficos progressivamente mais altos, para fora
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das zonas orogenicas, fazendo degraus de alto ângulo que crivam camadas competentes. A zona de eisalhamento naptil eventualmente alcança a superfice na borda do empurrão.
A faixa de cisalhamento São Paulo (Hasui et ai., 1984) consiste num feixe de transcorrência expressivo na regi;ic de dobramentos sudeste c extende-se na direção NE-SW, da região de Juiz de Fora (MG) até as regiões de Itu, Castre e Campo Largo (São ,Paulo - Brasil). O contexto litoestratigrafico é composto por sedimentos terciários da Bacia de •I'aubaté, - rochas pré-Cambrianas granítico-migmatiticas sin-, a pos-tectonicas, além de metassedimentos do prc•-• Cambriano inferior a médio retrabalhados no pré- Cambriano superior (ciclo brasiliano), definidos conte representantes do complexo Pré-Açungui (Hasui et. ai.. 1984).
Segundo Veneziani et ai., (1992), esta região é composta por uma estruturação bastante complexa, com deformacc do tipo progressiva, onde o tectonismo vertical esta superposto ao horizontal. Interpretação visual de imagens orbitais TM/LANDSAT e observações de campe. indicaram 'trends' de fraturamento nas direções N50-60E (Y). N8OW e L:•• W(R). N40-50E que mostram a presença de falhas transcorrentes (Y) c de empurrão, respectivamente. 0 reconhecimento destas feições evidenciaram a ocorrência de zonas de cisalhamento dúctil c dúctil-rUptil c indicaram a existência de uma zona de transcorrência destral N60-70E com movimentos oblíquos para NIOE.
Tal estruturação deu origem a tectonitos do tipo S com direções N30-40E e SL com direções N60-70E a 1-1-V .,•'. respectivamente.
Segundo Ramsav e Iluber (1987), zonas de contração de cisalharnento drictil-rriptil. são caracterizadas por rai reversas ou de empurrão, assim como conjunto de empurrões dobrados indicando o desenvolvimeto de rampas. kjilm nomenclatura foi desenvolvida para descrever diferentes tipos de rampas, na qual cada tipo possui seu efeito especia. em termos de desenvolvimento de dobras. Podem ser classificadas em rampas frontais, laterais e obliquas conforme posicão em relação ao movimento. Nas rampas frontais, o movimento se dá transversalmente a seus traços c neste cm::, desenvolvem-se feições de cavalgamento; nas laterais, o componente de deslocamento direcional é principal e se rampa tem alto mergulho, ocorrem feições transeorrentes; e nas obliquas o deslocamento é obliquo.
Alinhamentos de relevo e drenagem interpretados a partir da imagem na área de estudo foram correlacionado ,. dados de campo indicando a existência de rampas obliquas com direção NE-SW c NNW-SSE. Tais feições estac. relacionadas a zona de cisalhamento transeorrente destral c as frentes de empurrão, que colocaram cru contato ginities e metasssedimento milonitizados.
Veneziani et ai. (1993) observaram figuras de interferência do tipo domo e bacia estruturadas a parti] eia superposição de dobras flexurais com eixos de direções ENE-WSW a E-W e N-S a NNW-SSE. subhorizonmi:,.. Segundo os autores, tais dobras ocorrem devido à reativações de falhas profundas, orientadas segundo N-S e E-W. com forte componente gravitacional em processos dislensivos pós Pré-Cambrianos.
O objetivo deste trabalho consiste em caraterizar, através de interpretação de imagens orbitais, rampas obl toam, das zonas de cisalhamento dúctil e ditctil-rúptil na região de Natividade da Serra. Redenção da Serra e São laitz es Paramtinga
2. GEOLOGIA REGIONAL E DA ÁREA DE ESTUDO
Segundo Hasui et al. (1984) a região de estudo, está inserida na Faixa de Cisalhamento São Paulo relaciona::' 2.
evento de intenso cisalhamento de natureza transcorrente, caracterizado por uni feixe de falhas transcorren•:: • direção NE-SW. responsável pelas deformações niptil. rúptil-dúctil e dúctil que afetou todas as rochas pré-cantei: .• da região. Kurkdjian et ai, (1992) comentam que este evento além de gerar intensa foliação cataclástica . est tramemos, rotações c feições de arrasto dúctil em níveis profundos e clivagem de fratura c zonas de juntas em médios-superiores. também foi responsável pelo desenvolvimento de rochas protomiloniticas. milonitiLa s. ultramiloniticas e blastomiloníticas.
As unidades litoestraligraficas identificadas na região podem ser correlacionadas corno pertencentes ao Comp}o ,- o Costeiro. Grupo Açungui (Complexo Embu), Granitóides sin a tarditeetónicos c sedimentos da Bacia de Taubate.
O Complexo Costeiro segundo Ilasui et ai. (1984) é constituído por rochas de fácies anfibolito a granulito. com origem relacionada ao Arqueai)°, que foram granitizadas e migmatizadas no Proterozoico. durante os cretes
3 mi
Transamazonico c, principalmente. Brasiliano, consistindo em urna extensa faixa de exposição do embasaniewo arqueano ao longo da costa atlântica.
O Grupo Açungui. conforme proposição feita por Hasui et al. (1984). envolve sequência de litotipos apresentam metamorfismo de fácies xisto verde a localmente anfibolitos, representando a faixa de dobramento At• •• Os sedimentos originários deste Grupo foram acumulados possivelmente durante o Proterozoico Superior. sofretransformações por processos termo-tectônicos durante o ciclo Brasiliano. Os litotipos característicos deste (ir: . . consistem em xistos, rochas calcissilicáticas. quartzitos, metaeonglomerados, calcixistos, metabasitos e gnaisscs. ••• vezes, cm função de cataclase c milonitização, estas rochas podem ser confundidas com Mitos e filonitos a uive afloramento. No Grupo Açungui observa-se ainda uma fase de pequenos dobramentos recumbentes, com transposi . contemporânea ao metamorfismo regional, em função da qual desenvolveu-se a xistosidade. Urna segunda f. aparentemente coaxial à anterior, caracterizou-se por dobras com plano axial aproximadamente vertical, com eixo baixo mergulho e desenvolvidos contemporaneamente às intrusões sintectonicas.
Os granitoides encontrados na região estão agrupados em duas categorias (Hasui ei al. 1984). Os granitoicle, sintectônicos fazem a maior parte dos corpos mapeados. apresentando-se com dimensões batolíticas, folia& alongados paralelamente ao eixo de uma fase de deformação das supracrustais do Proterozoico Superior, com • .•.• composições variando de tonalitica a granítica. Os granitoides tarditectonicos ocorrem em menor propm, apresentando-se discordantemente às enca&antes, com formatos variáveis e raramente batolíticos. A sua cornpo....• varia de granodioritica a granítica e não são foliados.
Os sedimentos da Bacia de Taubaté, que ocorre no extremo norte da região, estão divididos em sedintewos predominantemente pelíticos. ocupando a porção central da Bacia (Formação Tremembé) e sedimentos arenosos a siltosos (Formação Caçapava) sobrejacentes aos pelitos da Formação Tremembé.
3. MATERIAIS E MÉTODOS
Para este tabalho foram utilizados: imagem orbital TM/LANDSAT, banda 4, orbita/ponto 218/76C. de 03/1M/1 escala 1:100.000; cartas topográficas Taubaté, Paraibuna, São Luiz do Paraitinga e Natividade da Serra com 1:100000. A área de concentração deste trabalho esta compreendida entre os paralelos 23° 05' S a 23°30 - meridianos 45°15'W a 45°35'W.
A interpretação visual da imagem orbital concentrou-se no estudo das feições lineares de relevo e drenagem, . são definidas pelos elementos texturais de relevo e drenagem retilíneos a ligeiramente curvos (Veneziani e A-1982) c seu significado.
A metodologia aplicada permitiu a confecção dos seguintes mapas (Veneziani et ai.. 1993): 1. mapa da rede de drenagem - utilizou-se as informações da rede de drenagem contidas nas cartas topogra
escala 1:50.000 (reduzidas para 1:100.000), complementando-se com os dados obtidos na imagem TM 1:100.000;
2. mapa de fraturas - obtido através da delimitação das feições lineares de drenagem, delineando-se os princi,. alinhamentos que foram interpretados como juntas ou falhas;
3. mapa de foliações - obtido através da observação das feições lineares de relevo: 4, mapa de morfoestmturas - obtido através da interpretação das assimetrias de relevo e drenagem somada apue,
resultante dos lineamentos estruturais que mostrou o controle tectono-litoestrutural da região: 5. mapa de litotipos - obtido através da fotointerpretação da imagem TM correlacionando-se com os dados de cav
A comparação deste trabalho com outros realizados nesta região levou à opção de escolha do modelo • .. empírico descrito por Hasui e Costa (1088) que aborda o estilo de zonas de cisalhamento Iranscorrenie (ZeT). • zonas de cisalhamento descrevem feições de encurtamento e estiramento, caracterizadas por de.snivelamento de 1-)L rápida e variada sedimentação. pouco a nenhum magmatismo, fraco metamorfismo e vergência de dobras e empta- róos orientados diversamente. Segundo os autores a deformação é progressiva e não-homogênea, na qual nmaciçoseo heterogeneidades c anisotropias, geram estruturas rotacionadas.
Ainda segundo liasui e Costa (1988), o modelo de zona de transcorrência define trechos retilíneos e encurvados c •• tipo convergente c divergente. Nas extremidades destas zonas trancorrentes podem desenvolver zonas de cisalharn:: secundárias que formam soerguimentos, dobras c empurrões com rejeito obliquo. Nas zonas de convergêneit cunhas ou lascas das frentes de empurrão tendem a ser expelidas para cima por efeito de transpressão formando o • se chama estrutura de ejeção. Estas estruturas nomalmente podem estar associadas a falhamentos com direcõt • diversas separando blocos mais altos de blocos mais baixos. Em regiões ou curvas de divergência, ocorre colapso .clas cunhas e lascas por efeito de transtensão formando urna depressão que pode evoluir para uma bacia.
4. RESULTADOS E CONCLUSÕES
A partir da interpretação das imagens orbitais foram identificados trends regionais de feições lineares de rek,-- drenagem de primeira ordem paralelos com direção N60-70E (fig. 1). Tais feições dúcteis são indicativas da di••• • . principal da foliação cataclástica-milonítica. Feições lineares de drenagem associadas a direções de fraturas fo ri
identificadas com direção N-S a N30E. Análise de assimetria dos alinhamentos de relevo e drenagem indicaram existência de rampas obliquas com direção N60-70E c N1OE, expondo intercalações de cunhas de granitos metassedimentos c estruturas de fluxo cataclásticas e miloniticas.
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Hg 1. Fotografia da imagem TM/LANDSAT, banda 4 onde ó mostrada a ZE'T principal destral de direção N60-7ttT':, As rampas frontais e obliquas interpretadas apresentam direções N60-70E c N 10E, respectivamente.
As feições rápteis, mostradas pelo elipsoide de deformação (fig. 2), estão disposta conforme as principais direções da ZeT. Tais feições tiveram sua formação durante a fase compressiva
P
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iR 1 p
Y ;ir
A
Fig. 2 - Zona de Cisalhamento Trancorrente (ZeT). A - leque imbricado direcional; B - detalhe mostrando as fn R. R', P e Y formando lentes de cisalhamento c dando origeni a ZCT; C - arqueamento divergente formando du direcional distensivo e embaciamento; D - dobramentos, falhas inversas/empurrões; E - arqueamento conver.. formando duplex direcional compressivo. Elipsoide de deformação mostrando a distribuição dos sistema de fratut: • RlEDEL, acrescido da fratura X; e - encurtamento; e' - estiramento. (Modificado de Christic-13lick e Biddle,1985y
Em áreas onde ocorreram regimes de contração crustal ocorre deformação do tipo progressiva. Esta ocorre • •. • formação dos tectonitos S (xistosidade e bandarnentoi. Com o desenvolvimento no tempo geológico da deforin• • • progressiva as estruturas tendem a ser verticaliiadas e os estiramentos se tornam a principal caracteri deformacional obliterando os tectonitos S e dando origem aos SI_
Os fenômenos que deram origem as rampas frontais e obliquas ocorreram como descritos anteriormenie evidências de campo serão mostradas a seguir com ilustrações fotográficas.
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Fig. 3 - Vista geral do afloramento onde ocorrem rampas na SP-121 a 5Kin da SP-125 próximo a Redenção cls -; As parte claras correspondem a granitos e as partes escuras correspondem a xistos
338
Fig. 4 - Lageado onde pode se observar o granito nas partes claras c xistos nas partes escuras. A foliação cataelástica milonitica verticalizada está' orientada segundo N60-70E. Esta feição é resultante do cisalhamento transcorrente dc
fluxo destral regional.
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Fig. 5 - Lageado onde apresenta a lente de cisalliamento com rotação anti-horária orientada segundo N60 -70E
maior) indicando fluxo destra' para a AI' principal (N60-70E). A le,nte é de xisto circundada por granito.
340
Fig. 6 - Dobra de arrasto com eixo subborizontal na rampa oblíqua mostrando movimento inverso onde o bloco superior cavalgou o bloco inferior. A lapiseira mostra folia:Ao ca -taclastica milonítica -verticalizada devido ao
cisallmmento transcorrente destral a N60-70E.
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Fig. 7 - Interferência da ZCT N60-70E sobre a rampa obliqua com a ;erticalização da foliação cataclástica O martelo esta sobre a foliaçâo N60-70E.
342
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Fig 8 - Caneta paralela ao traço da fonação da rampa obliqua N1()E e a lapiseira está paralela a foliação cataclástica milonitica com direção N60-70E/vertical. Esta figura corresponde a um detalhe da figura anterior.
Reativações pós Pré-Cambrianas, com pico no mesozoico e fadário, reativaram as direções N60-70E (fig. • perfil El)) e N20-30W (perfil Af3) dando origem a dobras flexurais com eixos orientados segundo as mesmas direç:(. . A superposição de esforços nas diferentes direções deram origem a estruturas do tipo domo e bacia.
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Fig 9. Mapa morfoestrutural mostrando as direções de dobramentos ENE-WSW e NNW-SSE de idade p6.. Cambrianos.
344
Estruturas de campo indicaram a presença de dobras flexurais com eixo N60-70E e mostraram fr -. • verticalizadas na mesma direção do eixo da dobra corno pode ser visto pela figura a seguir. Estas dobras, a nível lec
correspondem a direção das dobras flexurais regionais mostradas na figura anterior. A reativação de fraturas causou
dobramento flexural das camadas que gerou a estrutura do tipo domos c bacias.
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Fig 10 - Dobras flexurais com eixo N60-70E mostrando fraturas verticalizadas na mesma direção do eixo da dobra.
A interpretação de imagens TM/Landsat em regiões estruturalmente complexas consiste em urna técnica eficaz w
permite visualisar de forma rápida a evolução tecle-mica regional. O caráter de visão sinótica permite que trabaP-:::,s geologicos possam ser melhor otimizados em relação a tempo e custos.
Dados de campo confirmaram a validade das técnicas empregadas na interpretação visual de imagens orbitai , ; fins geológicos e tectônicos.
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