Qual a estrutura geológica do Brasil e por que no Brasil não se tem dobramentos modernos?

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A crosta terrestre é também chamada de litosfera (profundidade de 70km nas partes mais espessas e 5 km nas menos espessas). Corresponde à camada mais rígida da Terra, sustentada por uma grande variedade de tipos de rochas de diferentes formações e idades. Para o homem, essa camada é extremamente importante, pois além de funcionar como piso do estrato geográfico é nela que se encontram os recursos minerais, grande parte dos recursos energéticos e os nutrientes minerais necessários para desencadear o ciclo de vida dos vegetais e, consequentemente, dos animais.

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Estrutura Geológica ou Macroformas Estruturais

É o conjunto de diferentes rochas de um lugar e se divide em três tipos básicos:

• Escudos Cristalinos ou Núcleos Cratônicos

São rochas magmáticas muito antigas, das eras Pré-Cambriana e Paleozóica (entre 900 milhões e 4,5 bilhões de anos – veja tabela geológica na figura que segue). Sofreram forte processo erosivo, apresentando-se desgastadas e com baixas altitudes (também são as estruturas mais estáveis do ponto de vista tectônico). Ex: Escudos das Guianas, Brasileiro, Canadense, Siberiano e o Guineriano.

• Bacias Sedimentares

Com o passar das eras, os escudos cristalinos foram atacados por processos erosivos e, sendo assim, sedimentos foram transportados e acumulados em depressões existentes nas superfícies dos escudos (bacias). Temos bacias originárias das eras Paleozóica, Mezozóica e Cenozóica (situe tais eras na figura que segue).

As bacias sedimentares recobrem parcialmente as áreas cratônicas ou de plataformas, ocupando 75% da superfície emersa da Terra, embora em volume as rochas sedimentares sejam bem menos representativas do que as ígneas e metamórficas.

Faixas Orogênicas ou Dobramentos (veja figura que segue)

A crosta terrestre sofreu, ao longo da história da Terra, movimentos produzidos por forças internas (chamados orogenéticos), que deram origem a cadeias de montanhas. São áreas de complexidade rochosa e estrutural, geradas pelos dobramentos acompanhados de outras dinâmicas intituladas de intrusões, vulcanismo, abalos sísmicos e falhamentos. Correspondem aos terrenos mais instáveis, nos quais prevalece forte atividade tectônica. As cadeias orogênicas encontram-se preferencialmente nas bordas dos continentes, nos limites com os oceanos Pacífico e Índico e no mar Mediterrâneo (orogênese é sinônimo de dobramento).

Os dobramentos (sinônimo de orogênese) são divididos em antigos e recentes. Os primeiros datam do Pré-Cambriano no chamado ciclo brasiliano (entre 610 e 650 milhões de anos atrás), que formou a maior parte dos planaltos brasileiros, como as serras do Mar e da Mantiqueira e planaltos residuais amazônicos e das Guianas. O segundo tipo citado (recentes) se formou na na Era Terciária e deram origem às mais altas cadeias de montanhas da terra – Himalaia, Alpes, Pireneus, Andes e Rochosas.

Processos Endógenos Ativos

Os fenômenos provocados pela força endógena ativa são extremamente interdependentes, e quando ocorre a manifestação de um deles todos os demais estão ocorrendo também. Ex: O processo de orogenia andina iniciou-se e prolongou-se pelo Cenozoico, com a duração de cerca de 10 milhões de anos para a formação da Cordilheira; durante o Cenozoico também ocorreu a epirogenia do continente sul-americano. Acompanhando esses movimentos ocorreram, por exemplo, falhamentos como os que geraram a escarpa da serra do Mar, a serra da Mantiqueira, o Graben (parte mais baixa – veja as duas figuras que seguem) do médio vale do Paraíba, no Sudeste do Brasil, e o vulcanismo e as intrusões no litoral do Pacífico (região do cinturão ou círculo do fogo).

Orogênese = dobramento = formação de montanhas velhas (no Pré-Cambriano) e jovens (no Cenozoico) = movimento que acontece – obrigatoriamente – em limites convergentes de placas tectônicas.

Epirogênese = soerguimento e rebaixamento da crosta = movimento que acontece em limite divergente (separação de placas causa desnível na crosta) e principalmente no interior das placas por forças internas da dinâmica da tectônica e desmoronamentos internos constantes durante milhões de anos.

Foto de satélite mostrando a escarpa da Serra do Mar (voltada para a baixada litorânea) que certifica o falhamento através de movimento epirogenético (a linha da parte mais alta do planalto é a que mostra claramente que a rocha se rompeu formando ranhuras devido ao desnivelamento da crosta chamado de epirogênese). Fonte da figura: Turmalina, USP. Importante ressaltar que a Serra do Mar é o resultado de movimento orogenético da era Pré-Cambriana e também de movimento epirogenético acontecido nas eras Mesozoica e Cenozoica como explicados no parágrafo que segue.

Observe que antes dos movimentos epirogenéticos acontecidos nas serras do Mar e Mantiqueira aconteceram movimentos orogenéticos há aproximadamente 550 milhões de anos antes da epirogênese. Portanto, nesse caso, tanto a orogênese pré-cambriana (antiga, no ciclo brasiliano há 650 milhões de anos) quanto a epirogênese mais recente (desde o cretáceo da era mesozoica há 70 milhões de anos até o terciário e quaternário da era cenozoica) contribuíram para a formação dos dois planaltos citados. E é por isso que o Brasil só possui montanhas velhas (orogênese da era Pré-Cambriana).

Dos movimentos que deslocam e deformam as rochas, denominados de tectonismo. Além dos orogenéticos, já explicados, que resultam na formação de montanhas, temos os movimentos epirogenéticos que ocorrem em áreas geologicamente mais estáveis e significam o soerguimento ou rebaixamento da crosta, criando falhas (veja figura que segue) e provocando o fenômeno das transgressões e regressões marinhas.

Foto da falha de SanAndreas na Califórnia, EUA. Fonte das figuras: TERRA, Lygia; COELHO, Marcos Amorim. Geografia geral: o espaço natural e socioeconomico. São Paulo: Moderna, 2005, p. 175.

8 segundos de um Plano de falha tectônica em movimento.

Os processos de geração das cadeias orogênicas sempre ocorrem na superfície terrestre, à semelhança do que acontece com a formação de bacias sedimentares. As sucessivas movimentações das placas tectônicas, ciclos erosivos pelos quais a crosta terrestre passou ao longo de sua história, fizeram surgir e desaparecer bacias sedimentares e cadeias montanhosas e até mesmo mudar a configuração geográfica dos continentes e oceanos. No Brasil, há registros da existência de antigas bacias sedimentares pré-cambrianas, que encobriam parcialmente as áreas cratônicas, e de cadeias orogênicas antigas (Pré-Cambriano), como o cinturão orogênico do Atlântico – Planalto Atlântico), englobando a serra do Espinhaço, em Minas Gerais; o cinturão orogênico de Brasília (Goiás-Minas) e o cinturão orogênico Paraguai-Araguaia (Mato Grosso-Goiás). Nesses cinturões orogênicos, o relevo brasileiro é serrano, de grande complexidade litológica e estrutural.

Além da orogênese e da epirogênese, o vulcanismo também é um movimento interno acontece nos limites das placas tectônicas (80% dos vulcões estão situados no círculo do fogo do Pacífico que vai desde a Cordilheira dos Andes até as Filipinas, passando pelas costas ocidentais da América do Norte e Japão), assim como os abalos sísmicos (terremotos e maremotos ou tsunamis) que também acontecem no encontro das placas e em limites de placas denominados transformantes, conservativos ou tangenciais.

Atividade Vulcânica no Brasil

O Brasil não possui nenhum vulcão hoje. Mas isso não quer dizer que nunca tivemos nossos cumes de fogo. Nosso vulcão mais antigo já descoberto soltava lava na Amazônia há 1,9 bilhão de anos (onde hoje é a Serra do Cachimbo, no sudoeste do Estado do Pará, entre os rios Tapajós e Jamanxim). Os vestígios da atividade vulcânica na Amazônia (hoje cobertos por sedimentos posteriores) deixaram vestígios até a serra de Roraima. Bem depois disso, cerca de 150 milhões de anos atrás (período Jurássico da era Mesozoica), havia na América do Sul uma grande fissura que atingia livremente a superfície da crosta e ia do estado de Mato Grosso até a Argentina, na região em que atualmente corre o rio Paraná (a atual bacia do Paraná teve 1 milhão de km² cobertos por rochas efusivas basálticas).

Da enorme rachadura que hoje é o Rio Paraná escorreu uma quantidade de lava que se acumulou da cidade de Santos (SP), em direção sul até a Argentina e a oeste até a cordilheira dos Andes, na maior atividade vulcânica do planeta para a época. Outro exemplo curioso é o da cidade de Poços de Caldas (MG), que está situada na cratera de um vulcão extinto de 30km de diâmetro. A atividade vulcânica mais ativa no Brasil da era Mesozoica aconteceu em Poços de Caldas e Araxá (MG), Jacupiranga, Ipanema e São Sebastião (SP), Mendanha, Tinguá, Itatiaia e Cabo Frio (RJ), Iporá (GO) e Lajes (SC). A desagregação pelo intemperismo da rocha basáltica resultante desse derramamento de lava formou o solo composto de terra roxa, o mais fértil do Brasil.

Portanto, entende-se que a atividade vulcânica no Brasil teve origem diferente da atividade vulcânica atual, pois a quantidade gigantesca de magma gerou basaltos muito homogêneos  sem formação de material piroclástico a partir de fendas de grande profundidade (geóclases), de forma que a zona magmática profunda (composta de silício e magnésio – sima) se comunica com o exterior (similar ao que acontece no Havaí: arquipélago situado no centro de uma placa, com grande atividade vulcânica por fendas na crosta em contato com o magma). Como consequência da abertura direta, a pressão do magma é aliviada diminuindo a viscosidade, a velocidade de escorrimento e a violência da erupção. A erupção – em diversos lugares – foi devido às forças de tensão que continuaram a agir causando outras fendas e renovando o processo de derramamento e solidificação magmática, formando espessuras consideráveis.

Foto de satélite do Morro de São João: de formação rochosa originada de atividade magmática e similar a uma cratera vulcânica (formada pela chamada erosão diferencial) próxima a Rio das Ostras (balneário a 170 km do Rio de Janeiro) no Estado do RJ. Significa que houve vulcão na região, mas o mesmo foi eliminado. O derramamento de magma que explica a formação rochosa das atuais regiões Sul e Sudeste do Brasil (exemplo da foto) foi abordado no parágrafo anterior.

A atividade vulcânica mais moderna (datada do período Terciário da Era Cenozoica), acontecida entre 35 milhões de anos até 1,7 milhões de anos, explica, por exemplo, as formações vulcânicas das ilhas de Fernando de Noronha e São Pedro e São Paulo, pertencentes ao Estado de Pernambuco (11,8 milhões de anos até 1,7 milhões de anos), Trindade e Martim Vaz no Espírito Santo (3,3 milhões de anos até 1,5 milhões de anos) e Abrolhos no Estado da Bahia (35 milhões de anos atrás).

Abrolhos. Rocha basáltica-alcalina que sofreu erosão diferencial. As partes externas do aparelho vulcânico foram destruídas pela erosão.

Morfologia, situação geográfica e fotografia do arquipélago de São Pedro e São Paulo. Derramamento magmático por fendas/fissuras na crosta e posterior formação basáltica no final do Plioceno (cerca de 2 milhões de anos atrás) dentro do período terciário da era Cenozoica. Fonte da figura de morfologia: Wikimédia Commons. Fonte da figura de situação geográfica: Portal G1.

A ilha de Fernando de Noronha (figura acima) teve sua formação no mesmo derramamento magmático das ilhas São Paulo de São Pedro. A atividade vulcânica, nesse caso, aconteceu entre 23,3 e 1,6 milhões de anos atrás (Mioceno e Plioceno da era Cenozoica).

A Estrutura Geológica Brasileira

A estrutura geológica das terras emersas brasileiras é constituída por bacias sedimentares (64%) e escudos cristalinos ou crátons (36%), tectonicamente estáveis. Por se encontrar no meio da placa tectônica Sul-americana, o Brasil não possui dobramentos modernos. Os escudos cristalinos formaram-se na era Pré-Cambriana (Arqueozoico-Proterozoico); são, portanto, antigos e apresentam altitudes modestas. Embora as rochas que constituem os escudos ou cinturões orogênicos sejam muito antigas (datadas do Pré-Cambriano entre 2 e 4,5 bilhões de anos), suas bacias sedimentares são o resultado de deposição mais recente (era Mesozoica há 81 milhões de anos), com exceção da Amazônica sedimentada no Terciário e do Pantanal no quaternário. Na era Cenozoica (período Terciário, 8,5 milhões de anos) pela ação da epirogênese – movimentação tectônica com lento soerguimento e rebaixamento de grandes áreas da crosta -, o continente sul-americano sofreu soerguimentos desiguais em seu território permitindo que as bacias sedimentares brasileiras ficassem em níveis altimétricos elevados. Seu modelado de formas arredondadas (serras do Mar e da Mantiqueira) resulta do intemperismo e da erosão que se sucederam por diferentes tipos de climas em períodos da história geológica da terra. Para situar as eras citadas nesse parágrafo volte à figura anterior de escala geológica de tempo, 1ª figura desse post.

Províncias Estruturais Brasileiras. No interior dos escudos cristalinos brasileiros é possível distinguir núcleos estruturados no Arqueozóico, que não sofreram tectonismo orogênico desde o final dessa era, há cerca de 2,5 bilhões de anos. Os núcleos arqueozoicos, dominados por massas rochosas mais antigas, são chamados áreas cratônicas ou simplesmente crátons (estruturas geológicas bastante antigas, datadas da era/éon Pré-Cambriana, formadas por rochas magmáticas e metamórficas). No embasamento cristalino brasileiro, as províncias estruturais Guiana Meridional, Xingu e São Francisco são identificadas como crátons, pois se formaram no período Arqueozoico da era Pré-Cambriana (ressalta-se que a maior parte dos livros didáticos de geografia generalizam toda a formação cristalina como cráton, não só as rochas cristalinas do Arqueozoico). Fonte da figura: TERRA, Lygia; ARAUJO, Regina; GUIMARÃES, Raul Borges. Conexões: estudos de geografia do Brasil. São Paulo: Moderna, 2009, p. 150, 151.

As principais províncias de minerais metálicos no Brasil (Quadrilátero Ferrífero, Carajás, Vale do Trombetas e Maciço do Urucum – veja post aqui) formaram-se nas rochas cristalinas da era Pré-Cambriana e sua maior parte no período proterozoico que ocupa 4% do território (32% data do período arqueozoico, os chamados crátons). Mais de 90% das reservas petrolíferas datam das eras mesozoica e cenozoica e o carvão mineral da era paleozoica (período carbonífero).

As linhas em preto no mapa significam falhas que são suscetíveis a tremores de terra devido à diferenças de densidade entre rochas que fazem parte da mesma placa tectônica. No Brasil, apesar do território estar na parte centro-oriental da placa tectônica Sul-Americana e não estar sujeito a grandes terremotos, os tremores de terra de pequena magnitude (entre 3 e 5 graus na escala Richter) acontecem exatamente nessas falhas geológicas. Clique e veja reportagens de tremores acontecidos no Brasil em janeiro e outubro de 2010 (fonte das reportagens: portal G1). Esses desmoronamentos internos devido às diferenças de densidade no interior da placa podem indicar um movimento epirogenético em curso, que irá refletir em um desnivelamento da crosta milhões de anos à frente.

A figura que segue auxilia na demonstração da convergência da Placa de Nazca com a Placa Sul-Americana (formação da Cordilheira dos Andes) e divergência entre as Placas Americana e Africana (explicação da separação de placas na deriva continental). O Brasil está situado na chave que indica a margem passiva, corroborando o que foi dito no parágrafo anterior quanto ao Brasil possuir certa estabilidade tectônica por estar na parte centro-oriental da Placa Sul-Americana.

Referências

ADAS, Melhem. Panorama geográfico do Brasil. São Paulo: Moderna, 2004.

LEINZ, Victor; AMARAL, Sérgio Estanislau do. Geologia Geral. 11.ed. São Paulo: Cia Editora Nacional, 1989.

ROSS, Jurandir Luciano Sanches. Fundamentos da geografia da natureza. In: ROSS, Jurandir Luciano Sanches (org).  Geografia do Brasil. 5.ed. São Paulo: Edusp, 2005.

TERRA, Lygia; COELHO, Marcos Amorim. Geografia geral: o espaço natural e socioeconomico. São Paulo: Moderna, 2005.

TERRA, Lygia; ARAUJO, Regina; GUIMARÃES, Raul Borges. Conexões: estudos de geografia do Brasil. São Paulo: Moderna, 2009.