terça-feira, 16 de novembro de 2010

Formação da Serra do Mar no Vale do Paraíba

O primeiro conceito que causa muita confusão entre as pessoas é a questão das escalas de tempo. Pois tratando-se da evolução de uma paisagem, onde os elementos que à compõem tem cada um, sua própria história com eles têm idades diferentes, mas que em um determinado momento se interagiram e deram origem à um sistema geoecológico. Há uma sobreposição destas escalas.

A Serra do Mar é um belo exemplo desta confusão conceitual. Quando por exemplo estamos falando de um elemento que são as rochas (Geologia) e o relevo (Geomorfologia) e vegetação (bom isso dá um artigo à parte!).

As rochas que afloram na Serra do Mar são generalizadamente cristalinas, como os granitos, que são rochas antigas que compões um arcabouço crustal dos continentes.

Muitas pessoas, cometendo um lamentável equivoco, associam os granitos com vulcanismo, como se este tipo de rocha tivessem sido oriundas de vulcões atualmente inativos que 'expeliram' o granito.

De maneira algum podemos fazer tal associação. Fazendo uma breve revisão sobre a origem dos granitos percebemos que uma coisa nada tem a ver com outra. Na verdade o granito é uma rocha plutônica, formada a milhares de metros abaixo da superfície durante um evento de encontro de placas do passado.

Os granitos estão relacionados a corpos igneos, os chamados batólitos, que são corpos plutônicos de grande dimensão e forma irregular. Solidificados, eles formam os granitos, que são rochas são compostas 60-50 % de felspatos, 25-30% de quartzo e o restante, 25-10% de outros minerais variados, como micas, anfibólios, piroxênios e outros menos importantes. Os variados tipos de granitos se diferenciam enquanto as diferentes concentrações de cada mineral.



A figura acima mostra o que é um batólito e sua relação com vulcanismo. As rochas da Serra do Serra do Mar estiveram numa profundidade de mais de 15 km (muitas vezes até 30 Km) abaixo da superfície, o que significa que o corpo vulcânico que existiu à época da formação do granito foi completamente erodido, daí a confusão entre 'Granito e Vulcânismo!' Fonte: http://centros.edu.xunta.e



Só para se ter uma idéia da confusão entre escalas de tempo, os granitos que estão aflorando na Serra do Mar são muito antigos, são todos do proterozóico, ou seja tem mais de 600 milhões de anos, em um evento chamado de Orogenia Neoproterozóica Brasiliano Pan - Africano. Estes antigos continentes que se chocaram neste evento se colaram após um intervalo de tempo. Deste evento temos apenas presente na paisagem a rocha, que é um dos resultados deste orógeno colisional, e falhamentos e mega lineamentos que foram exumados e hoje exercem um controle forte no relevo da atual Serra do Mar.

Como estamos falando em escala de tempo, não podemos deixar passar despercebido que a escala de tempo de formação do granito, ou seja, a rocha, compreende uma escala muito maior e mais antiga que é a escala Geológica que compreende milhares e bilhões de anos.




Veja a escala de tempo e perceba como alguns elementos da paisagem tem idades diferentes na Serra do Mar: A rocha é do Proterozóico, o relevo é, em partes, do Terciário, mas foi grandemente ressalientado no Quaternário e a vegetação, praticamente holocênica.


Observe que quanto mais recente, mais subdivisões têm a história geológica, isso por que restaram poucos vestígios das épocas mais antigas do planeta Terra, pois quanto mais tempo, mais a rocha sofreu erosão, isso sem falar que a vida é muito recente e ela (fosseis) é essencial para a datação das rochas. Para se ter uma idéia, alguns Granitos foram resfriados a mais de 30 quilômetros abaixo da terra e hoje afloram na Serra do Mar a mais de 1800 metros de altitude, imaginem quanta erosão não houve para que isso acontecesse, quanto tempo isto demandou e que todo este granito teve que ser soerguido cerca de 32 quilômetros.

Muitos granitos não resistiram todo este ciclo e tempo, alguns quando foram finalmente exumados chegaram à superfície não mais como granitos, mas sim como outra rocha de constituição química diferente, os chamados gnaisses, que são antigos granitos que sofreram metamorfismo, ou seja, com muita pressão e altas temperaturas a rocha primária sofreu recristalização e/ou deformação em estado sólido, alterando basicamente a estrutura cristalina e promovendo reações metamórficas que podem ou não resultar em novos minerais para se tornar uma outra rocha. Um exemplo clássico de um corpo de gnaisse é o Pão de Açúcar.

Outras escalas de tempo

Se podemos falar em uma escala de origem e transformação das rochas, a escala Geológica, podemos também falar de uma escala de origem e transformação do relevo, a escala Geomorfológica ou Fisiográfica.

Levando em consideração que quando foram originadas as rochas existia todo um sistema de relevo que já foi completamente erodido, o tempo Fisiográfico começa a partir de quando a feição de relevo presente hoje na paisagem surgiu.

Não podemos situar no tempo quando existiu uma transição entre uma idade geológica e uma fisiográfica propriamente dita, entretanto podemos generalizar que isto ocorreu ao fim da Era Mesozóica e começo do Cenozóico a aproximadamente 60 milhões de anos atrás.

Esta colocação rebate uma outra afirmação que erroneamente aprendemos na escola, a de que o relevo no Brasil é antigo ao contrário dos Andes onde ele seria recente. Este é mais um erro causado pela confusão das escalas de tempo. Como vimos, antigas são somente as rochas, Os Andes e a Serra do Mar começaram a evoluir mais ou menos na mesma época, são cronocontemporâneos. Entretanto, aqui temos os vovôs Granitos que de sua erosão surgiram rochas sedimentares que preencheram a Bacia do Paraná onde a rocha mais recente é do Cretáceo. Nos Andes, cada vez que um vulcão entra em erupção surge uma rocha novinha em folha!

A deriva continental e suas conseqüências

A litosfera terrestre é fragmentada em cerca de uma dúzia de placas que se movem por razões não muito conhecidas fruto da expansão do assoalho de alguns oceanos como conseqüência das correntes de convecção, cujo funcionamento é complexo e foge do objetivo deste artigo.

As placas tectônicas podem ser tanto continentais quanto oceânicas, de acordo com as rochas que as compõem, o que não significa dizer que uma tem que estar submersa e outra não. Em geral as placas continentais têm seu arcabouço geológico formado por granitos e as placas oceânicas por basaltos.


Ao longo do tempo geológico as placas se moveram, colidindo-se e separando-se diversas vezes. De uma maneira geral existe uma tendência em escala geológica de se formar mega continentes, os Gondwana que se desfragmentam em outros menores. Têm-se aí o surgimento de novos mares e oceanos e uma mudança contínua da circulação da atmosfera e do clima terrestre.







O que nos importa para compreender a origem de nossa Serra do Mar é compreender o resultado do movimento das placas, quando elas se encontram ou se afastam. Também é importante compreendermos que quando isso ocorre há mudanças climáticas e não é loucura imaginar que onde moramos já foi um dia uma geleira, um deserto e até um mar (caso daqui da Bacia do Paraná).

Quando as placas se movimentam uma em direção à outra e se colidem, a placa mais densa (placa oceânica) mergulha sob a menos densa (placa continental). É a convergência de placas que dá origem à cordilheiras montanhosas. Muitas montanhas famosas têm sua gênese conhecida. O Aconcagua, por exemplo, é um 'cavalgamento' de duas placas, há outras montanhas em que houve um soerguimento desigual de uma placa, levantando um lado e submergindo um outro. Outras ainda são o resultado do dobramento de rochas mais brandas e outras são simplesmente vulcões em sua forma clássica e perfeita ou deformado por explosões.

O choque provoca dobramentos, deformações e ruptura das rochas (falhas) e o atrito entre as duas placas em direções opostos provoca a fusão das rochas e aumento da pressão, dando origem a vulcões.




Exemplo de vulcanismo por Divergência de Placas - margem continental passiva - (acima) e Convergência de Placas - margem continental ativa - (abaixo)



 
Na Bacia do Paraná no Brasil, houve um evento significativo de vulcanismo durante o Mesozóico, era que engloba o Triássico, Jurássico e Cretáceo, a época dos Dinossauros para quem está menos habituado.

Este vulcanismo nada tem a ver com o que existe em convergência de placas, como nos Andes, mas está relacionado com tectonismo e mais especificamente com a desfragmentação do último supercontinente Gondwana.






Quando duas placas se separam, ou seja, se divergem, a fissura formada pela separação é o local por onde o magma ascenderá formando um vulcão fissural, que não tem a formação de um cone. Este magma extravasado tem características distintas do magma de vulcão de convergência, que é original da fusão entre o atrito das placas. No Vulcão de fissura, o magma é originado na astenosfera e tem uma composição básica, por isso ele é menos viscoso e escorrendo com facilidade não ocorrendo riscos de explosão por ter 'entupido' os dutos vulcânicos.

Hoje este tipo de vulcanismo ocorre no meio dos oceanos e a maioria destes vulcões estão submersos, embora muitos afloram na superfície formando ilhas, como é o caso da Islândia.

No passado, no entanto, este tipo de vulcanismo ocorreu no continente, o maior evento de vulcanismo fissural ocorreu na bacia do Paraná, evento este que deu origem à formação Serra Geral, composta de basaltos (quando a lava é resfriada em superfície) e diabásios (resfriada em subsuperfície).

O vulcanismo fissural da bacia do Paraná foi um dos mais volumosos do Planeta, com uma área superior a 1.200.000 km². Em certos locais, os derrames sucessivos de lava possuem centenas até milhares de metros de espessura.

Na Serra do Mar é comum encontrar alinhamentos de diabásios, são os chamados 'Diques'. Eles são falhas, ou fissuras, por onde subiram as lavas no passado. Como foram resfriadas dentro destes 'dutos' formaram Diabásios. O interessante é achar estes 'Diques' aflorando a mais de 1500 ou 2000 metros acima do nível do mar. Ou seja, todo o basalto derramado deste vulcanismo não está mais lá, foi erodido...

Noções sobre erosão e intemperismo


Erosão é a destruição das rochas e das formas de relevo que tendem ao nivelamento. Muitas vezes as pessoas confundem o termo com intemperismo, ou como preferem alguns, metereorização. A diferença é que o intemperismo existe a destruição do relevo por processos tanto mecânicos, químicos e biológicos que transformam, ou seja, decompõem a rocha.

Na linguagem científica fala-se em morfogênese para processos de erosão e pedogênese para processos de intemperismo, que resulta na formação de solos.
De uma maneira superficial, obviamente, o fator que vai determinar a ocorrência de um ou outro processo é a presença de água, daí a importância do clima na evolução do relevo.

Em ambientes secos há o predomínio de morfogênese. A erosão mecânica destrói as rochas e as vertentes recuam de forma paralela. O material erodido é depositado nos setores mais rebaixados do relevo, formando os chamados pedimentos que quando se juntam formam um relevo aplainado, o chamado pediplano. Neste processo o solo é removido deixando aflorado a rocha mais resistente à erosão. São comuns em meio a pediplanícies a existência de grandes corpos rochosos que resistiram à erosão, os chamados 'Inselbergs' muito comuns no Nordeste, como na região de Quixadá no Ceará e Milagres- Itatins na Bahia.



Em ambientes úmidos há o favorecimento da pedogênese, dando origem à solos profundos. Os canais de água entalham o relevo, deixando-o inteiramente dissecado. Ao passar do tempo em condição de estabilidade de clima, os rios aprofundam seu canaldando origem aos 'mares de morros' muito comuns no sudeste brasileiro.




Mares de morros (anteriormente florestados) em Minas Gerais


Quando existe alternância de longos períodos de climas secos e úmidos, há a possibilidade de formação de superfícies fósseis. Que são elementos de relevo de uma antiga paisagem desestruturada.

Essas superfícies são muito comuns no Brasil. Isto por que aqui houve períodos de formação de pediplanos seguidos por períodos de formação de mares de morros, Ao fim dos períodos secos, no clima úmido houve dissecações das antigas superfícies, rebaixando o relevo que ao retorno de um clima seco, no novo nível de base, passava a atuar novamente o fenômeno de aplainamento e ser ali passava a ser o limite do novo aplainamento.


Mas afinal, e a Serra do Mar...?

Agora que fizemos uma revisão dos conceitos mais importantes, vamos para a prática.
Na Serra do Mar observamos vários elementos que citamos acima. Na Geologia verificamos a presença de rochas antigas, como o granito, compondo a maioria das montanhas. Entre estes granitos achamos muitas vezes diques de diabásio de idade muito mais recente e uma ausência de basaltos que deveriam estar numa posição estratigráfica superior.

Na Serra, observamos vários picos rochosos que se destacam na paisagem. São antigos Inselbergs. É interessante também notar que por quase toda sua extensão a Serra do Mar corta regiões de relevo bastante ondulado e colinoso, os mares de morros.

Estas informações conjungadas nos dá uma dica sobre a origem e evolução da Serra do Mar.

Se por um lado afloram rochas antigas de origem vulcânica de tipo convergente, significa dizer que na região onde hoje é Serra do Mar existiu uma cordilheira de montanhas do tipo Andina. O continente desta paleo-cordilheira já não existe mais, foi inteiramente erodido ao ponto de somente sua 'raiz' estar presente na paisagem, os granitos que são o arcabouço geológico de nosso continente atual. Estas rochas estiveram durante dois bilhões e meio de anos inumados no interior de antigos continentes e foram aos poucos sendo soerguidas enquanto as camadas de rochas superiores foram sendo removidas.

A Serra do Mar começou a se desenhar com a evolução do último continente Gondwana, no final do Paleozóico durante o Permiano. Nesta época, a região onde hoje é a Serra do Mar não estava numa latitude maior, próximo ao pólo sul. Era uma região montanhosa e existiam muitas geleiras das quais algumas rochas são correlativas à este período, como os varvitos de Itu.

Os varvitos são ritmitos depositados em fundo de um grande lago que existiu na região. Sua deposição demonstra um ambiente glacial onde existia uma alternância entre uma época de degelo, onde a energia necessária para transportar sedimentos era menor e outra época de congelamentos onde o gelo assumia o papel de transportar sedimentos grosseiros e mais pesados. Quando alguém observa um ritmito, vê que na época de sedimentação de clima quente existem argilas e siltes, materiais granulométrios mais finos. Na época fria, com gelo, existem areias e seixos que se encaixam na discordância das camadas.




Esquema de um verão hipotético na evolução dos Varvitos de Itu. 1: Embasamento 2: Arenito Furnas 3: Formação Ponta Grossa 4: Arenito Glacial 5: Till 6: Pelitos 7: Seixos Contidos no gelo. Fonte: Mário Assine




No Mesozóico, a região onde é a Serra do Mar foi um grande deserto, talvez o maior que já existiu na Terra. Deste período é correlativo o arenito Botucatu, famoso por ser uma rocha porosa que hoje armazena água, formando o famoso aqüífero guarani.

O Botucatu tem estratificação cruzada, que mostra que foi depositado por vento em ambiente seco e dunar. Nesta época, a região onde hoje é a Serra do Mar estava no meio do continente Gondwana que estava se desfragmentando.

A separação da África com a América do Sul provocou os derrames de lava básicos de basaltos. Este vulcanismo durou milhares de anos ao ponto de haver seções estratigráficas onde se verificam camadas de basalto, depois de arenitos e novamente basaltos, ou seja, mostra que houveram fases sucessivas de vulcanismo e sedimentação.

Ao fim do Cretáceo, o recém formado continente sul-americano estava arrasado pela erosão devido o clima seco que se instaurou durante o Mesozóico. A partir desta época houve uma maior estabilidade climática e a tanto a vida começou a se adaptar, dando origem à Domínios de Paisagem, com uma estrutura ecológica mais equilibrada. Entretanto, algumas feições de relevo foram herdadas do antigo continente.

Como falamos anteriormente, a região onde hoje está a Serra do Mar era o interior do Gondwana, uma região que tinha seu nível de base numa altitude mais elevada, ou seja, seu interior era um planalto. Este antigo continente foi 'rachado ao meio' e cada novo continente levou uma parte deste antigo relevo gondwânico.

Se você observar o relevo e as drenagens em um mapa do Brasil, irá ver certas coisas curiosas, como a própria bacia do Paraná que é uma bacia anterior à origem da América do Sul. Nesta bacia existem inúmeros rios que nascem muito próximos ao mar, como o Tietê, Iguaçu, Paranapanema e correm em direção oposta, percorrendo milhares de quilômetros para somente em Buenos Aires chegarem ao oceano. O divisor de águas entre esta bacia e o mar é justamente a nossa serra. Mas então o que isso tem a ver com sua evolução?



Drenagens da região de São Paulo, observe o cotovelo formado pelo rio Paraíba do sul e também que os rios que deságuam no mar são muito pequenos. Por Aziz Ab´Sáber.





A bacia do Paraná está intimamente relacionada com a evolução da Serra do Mar. Os sedimentos que formam a bacia têm como sua área fonte o antigo planalto gondwânico que era a 'proto Serra do Mar'. Foram mais ou menos 400 milhões de anos de embaciamento e sedimentação. Para se ter uma idéia do tamanho do pacote de rochas que se formaram, existem no centro da bacia mais de 100 quilômetros de rochas sedimentares para se chegar até o arcabouço da bacia, os granitos.


Peraí, falamos novamente em granitos! O que tem a ver os granitos que estão na base da bacia do Paraná e os granitos que formam as montanhas da Serra do Mar? Esta é uma questão fundamental.

O peso das rochas sedimentares da bacia do Paraná provocou o soerguimento de suas bordas, um fenômeno chamado de 'compensação isostática'. Ao ponto que elas iam sendo levantadas, os climas mais secos que imperavam durante o período respondiam pela destruição das rochas. As rochas mais recentes foram todas removidas, formando bacias sedimentares mais novas e expondo as rochas mais antigas, dando origem a então Serra do Mar.




Drenagens da região de São Paulo, observe o cotovelo formado pelo rio Paraíba do sul e também que os rios que deságuam no mar são muito pequenos. Por Aziz Ab´Sáber.




Serra do Mar em São Paulo



Em sua parte sul, a Serra do Mar em São Paulo é a escarpa que delimita o Planalto do vale do Ribeira e ela tem localmente o nome de Serra do Paranápiacaba. Sua evolução se deu com a abertura do rio Ribeira já no período Terciário e desde então ela vem recuando lentamente nos diversos períodos secos que houveram e aplainaram o relevo imprimindo as 'ombreiras' em suas vertentes que foram suavizadas depois pelos climas mais úmidos, como o atual.

Na região da capital, há uma mudança da compartimentação. Pois saindo de leste a oeste, há a grande barreira da Serra do Mar, depois encontramos a bacia de São Paulo. Mais para o interior, atravessamos mares de morros cristalinos e na região de Valinhos, o relevo perde altura para em Campinas começar as rochas sedimentares da Bacia do Paraná e uma grande depressão marginal que se entende até um pouco depois de Rio Claro, onde se ergue as 'Cuestas' da Serra de Santana, São Pedro, Botucatu, Itaqueri, etc.

Assim como no Paraná, o soerguimento da Serra do Mar e da 'Cuesta' se deu por causa da compensação isostática em relação ao peso das rochas sedimentares da Bacia do Paraná que levantou as bordas.

Nos períodos secos do terciário, houve pediplanação e recuo paralelo das vertentes, tendo a abertura do Depressão Periférica onde fica Campinas, Americana. Neste processo, alguns locais mais resistentes não foram erodidos e ficaram preservados na paisagem, como é o caso do Morro do Cuscuzeiro que é um testemunho geológico da erosão.

Na vertente leste da Serra do Mar, houve recuo da vertente e pela resistência litológica, não foi erodido um vulcão existente no litoral e que mais tarde veio a constituir a Ilha de São Sebastião. A escarpa da Serra do Mar entre São Paulo e Santos, encontra-se limitada à um sistema de falhas.

Na região do Vale do Paraíba, o tectonismo epirogenético soergueu a Serra do Mar e a Serra da Mantiqueira. Se você for observar bem, na região de São José dos Campos, o Rio Paraíba não corre no meio do vale, o que mostra que ali, o vale não foi esculpido pelo rio, mas sim pelo tectonismo, que fez que o rio se encaixasse naquele local.

Quando houve o soerguimento das Serras da Mantiqueira e Bocaina, a placa onde está o vale do Paraíba sofreu uma acomodação e isso acarretou toda uma mudança na rede de drenagem regional. Chama-se de Horst o bloco que soergueu positivamente e Gráben o bloco que se acomodou.

Se você for olhar bem as nascentes do Rio Paraíba, verá que ele nasce em dois lugares na Serra da Bocaina, formando o rio Paraibuna e Paraitinga que correm em direção sudoeste até chegar perto de Jacareí. Lá eles se unem para formar o Paraíba que faz um cotovelo de 180° e voltam para o norte.

Os rios Paribuna e Paraitinga já foram a nascente do Rio Tietê, mas quando houve a acomodação do Gráben do Rio Paraiba, eles foram capturados e então a nascente mais distante do Tietê passou a ser em Salesópolis onde é hoje.

Nesta época, a região de São José e Taubaté, era um lago, onde inclusive existia vida pré-histórica de animais gigantes. Neste lago foi depositado sedimentos que se tornou a famosa formação Tremembé, que em Tupi quer dizer 'alagadiço'.

Se formos acompanhar o rio Paraíba, as toponímias das cidades e lugares contam um pouco sua história, como Tremembé, que é um lugar onde o rio é bastante calmo e pantanoso, depois, passamos para Cachoeira Paulista, que é o lugar onde houve a ruptura do páleo lago e o relevo é mais irregular. O rio é encachoeirado até no Estado do Rio de Janeiro, onde encontramos 'Barra Mansa', onde ele perde energia e passa a ficar meandrante.


A Pedra do Bau era um antigo Inselberg na época da formação da superfície sul-americana. Hoje ele está ressalientado devido o soerguimento que atuou na Serra da Mantiqueira


As principais montanhas paulistas foram formadas por estes já citados eventos epirogenéticos. O planalto de Campo de Jordão é um exemplo. Ele já foi considerado uma superfície muito antiga, da época do Gondwana. Mais tarde perceberam que na realidade é uma superfície da mesma época daquela do Morro do Getulio no Paraná, mas que foi soerguida a cotas altimétricas maiores, até 1800 metros de altitude. Alguns picos que se sobressaem à esta altitude, como é a Pedra do Baú, eram na época Inselbergs que sobreviveram toda este período de erosão.




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