� UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA ������� � � � ������ INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS E CIÊNCIAS EXATAS Pós- Graduação em Geociências e Meio Ambiente GEOMORFOLOGIA E EVOLUÇÃO QUATERNÁRIA DA CALHA DO ALTO RIO PARANÁ, NO SEGMENTO LIVRE DE BARRAMENTOS, ENTRE OS RESERVATÓRIOS DE PORTO PRIMAVERA E ITAIPU Rafaela Harumi Fujita Orientador: Prof. Dr. José Cândido Stevaux Rio Claro 2014 � UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA ������� � � � ������ INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS E CIÊNCIAS EXATAS Pós- Graduação em Geociências e Meio Ambiente GEOMORFOLOGIA E EVOLUÇÃO QUATERNÁRIA DA CALHA DO ALTO RIO PARANÁ, NO SEGMENTO LIVRE DE BARRAMENTOS, ENTRE OS RESERVATÓRIOS DE PORTO PRIMAVERA E ITAIPU Rafaela Harumi Fujita Orientador: Prof. Dr. José Cândido Stevaux Tese de Doutorado apresentada ao Instituto de Geociências e Ciências Exatas do Câmpus de Rio Claro, da Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, como parte dos requisitos para obtenção do título de Doutora em Geociências e Meio Ambiente Rio Claro 2014� Fujita, Rafaela Harumi Geomorfologia e evolução quartenária da Calha do Alto Rio Paraná, no segmento livre de barramentos, entre os reservatórios de Porto Primavera e Itaipu / Rafaela Harumi Fujita. - Rio Claro, 2014 110 f. : il., figs., gráfs., tabs., quadros Tese (doutorado) - Universidade Estadual Paulista, Instituto de Geociências e Ciências Exatas Orientador: José Cândido Stevaux 1. Geomorfologia. 2. Unidades geomorfológicas. 3. Influência estrutural. 4. Eventos climáticos. 5. Equilíbrio dinâmico. I. Título. 551.4a F961g Ficha Catalográfica elaborada pela STATI - Biblioteca da UNESP Campus de Rio Claro/SP Ata de defesa RAFAELA HARUMI FUJITA GEOMORFOLOGIA E EVOLUÇÃO QUATERNÁRIA DA CALHA DO ALTO RIO PARANÁ, NO SEGMENTO LIVRE DE BARRAMENTOS, ENTRE OS RESERVATÓRIOS DE PORTO PRIMAVERA E ITAIPU Tese de Doutorado apresentada ao Instituto de Geociências e Ciências Exatas do Câmpus de Rio Claro, da Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, como parte dos requisitos para obtenção do título de Doutora em Geociências e Meio Ambiente. Comissão Examinadora PROF. DR. JOSÉ CÂNDIDO STEVAUX (orientador) PROF. DR. MARIO LINCOLN DE CARLOS ETCHEBEHERE PROF. DR. ANTONIO ROBERTO SAAD PROF. DR. MAURO PAROLIN PROF. DR. FABIANO TOMAZINI DA CONCEIÇÃO Rio Claro, SP 30 julho de 2014. "O rio atinge os seus objetivos porque aprendeu a contornar obstáculos". (Lao-tsé) Dedico este trabalho A meus pais Lauro e Francisca e minha irmã Sayuri pelo amor, carinho, auxílio e compreensão em todos os momentos. Agradecimentos � A CAPES pela concessão da bolsa, que a mim permitiu tempo de dedicação para os estudos e sem a qual não seria possível atingir meus objetivos acadêmicos, bem como a permissão para que eu pudesse atuar como docente colaboradora na Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE); Ao Professor Dr. José Cândido Stevaux por todos estes anos de ������� ����� �������� ���������������� �������������������������������������� a quem admiro por sua ética e profissionalismo; Ao Professor Edgardo Manuel Latrubesse meus sinceros agradecimentos pela confiança e amizade demonstrada ao longo destes anos, Aos professores, Alexandre Perinotto, Cesar Moreira, Fabiano Tomazini Conceição, José Landim, Mário Assine e Paulina Riedel pelos ensinamentos, contribuições e incentivo ao longo do doutoramento; A todos os colegas de pós-graduação, que juntos partilhamos conhecimentos e momentos de descontração, À secretária do Programa de Pós-Graduação em Geociências e Meio Ambiente, Rosângela Vacello, pela atenção, colaboração, eficiência e amizade no decorrer destes anos; Ao GEMA (Grupo de Estudos Multidisciplinares do Meio Ambiente � UEM �Universidade Estadual de Maringá) pela utilização das instalações e equipamentos e aos professores Edvard Ellias Souza-Filho, Nelson Louvatto Gaspareto, Marta Luzia de Souza, Manoel Luiz de Souza, Edison Fortes e Susana Volkmer pelo incentivo e apoio em todos os momentos; À geógrafa Maria de Moraes, �������� �� ��� �������� �����uxões de �������������������������������� ������������������ �� ����� ����� ������� obstáculos era de seus conselhos que me recordava; A SEMA e CPRM pela atenção e fornecimento dos dados e informações referentes ao rio Paraná e seus afluentes; Aos amigos Aguinaldo Silva, Bruno Camolezzi, Carina Petsch, Daiany Manieri, Diego Turollo, Edilaine Destefani, Edinéia Grizio, Eduardo Morais, Fernando Dalla Vila, Isabel Leli, Jefferson Baggio, Luiza Daher, Marcos Antonio Varela, Marcos Paulo A. Souza, Marcilei Hickmann, Maria Estela Dalla Vila, Marta Sala, Mauro Parolin, Ordilei de Melo, Pedro França Jr, Rosiani Samia Aquino da Silva, Sandra Betinelli, Valdecir Galvão (Branco), Vanderlei Grze pelo carinho, amizade, incentivo, conselhos e apoio em todas as horas. Aos amigos que se tornaram minha família em Rio Claro Bruno Araújo, Michele Tizuka, Priscila Panzarini Gon e Renato Guerreiro muito obrigada pela amizade, companheirismo na alegria e na tristeza, na saúde e na doença, vocês são amigos de uma vida, que mesmo longe sempre estarão guardados nas recordações e no coração, e a TODOS AQUELES que também fizeram parte dessa história, meus sinceros agradecimentos; A todos meus amigos e colegas de trabalho da UNIOESTE, em especial Cleverson Roelon, Ericson Hideki Hayakawa, Fábio Oliveira Neves, Karin Hornes, Leila Limberger, Márcia R. Calegari, Mateus Pires, Oscar Quinonez, Terezinha Lindino e Vanda Moreira Martins que me apoiaram e incentivaram essa caminhada, principalmente naqueles momentos em que as coisas pareciam difíceis, sempre estiveram prontos a me auxiliar com uma palavra amiga e de ânimo. Aqueles que se tornaram minha família, que além de eu ensinar me fizeram aprender mais e mais, me apoiaram em todos os momentos e torceram por mim. A todos os meus alunos e orientados pela energia diária e pelo companheirismo. Em especial a vocês que além de alunos tornaram-se grandes amigos Beatriz Koefender, Cintia Pires Ineia Nunes, Déborah K. Batista, Elizangela Weber, Josimara Cechin, Lucas Tagliari Brustolin, Thiago R. Mazzarolo, Veronica Rabelo Lima. A todos que direta e indiretamente colaboraram para a realização deste trabalho o meu sincero obrigado; �� ������������ ����� � ���� ������ �!�����"�������� � ������ � ����� � preciosas. Palavras são ínfimas para externar meus agradecimentos. Ao meu pai Lauro Tikasa Fujita, minha mãe Francisca Ferreira Fujita, que muitas vezes abdicaram de seus sonhos para que os meus pudessem se realizar, ao longo do doutorado procuraram me ajudar mesmo de longe com palavras de conforto nos momentos difíceis e entenderam minhas ausências e meu estado constante de estresse, minha irmã, Daniele Sayuri Fujita (Uli), pessoa que sempre procurei ter como exemplo, aquela que foi minha primeira orientadora, um tanto "carrasca", mas hoje eu entendo a sua postura e agradeço a isso, obrigada pelos ensinamentos, correções e auxílio. A vocês minha família todo o meu amor e minha eterna gratidão. � 1 Sumário � LISTA DE FIGURAS .......................................................................................... 3 LISTA DE TABELAS .......................................................................................... 6 LISTA DE QUADROS ........................................................................................ 6 RESUMO............................................................................................................ 7 ABSTRACT ........................................................................................................ 9 INTRODUÇÃO ................................................................................................. 11 OBJETIVOS ..................................................................................................... 15 CAPÍTULO I ..................................................................................................... 16 CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO .............................................. 16 CAPÍTULO II .................................................................................................... 24 MAPEAMENTO GEOMORFOLÓGICO DO ALTO RIO PARANÁ ................. 24 UNIDADES GEOMORFOLÓGICAS NO ALTO RIO PARANÁ ...................... 27 UNIDADE PORTO RICO ........................................................................... 27 UNIDADE TAQUARUÇU ........................................................................... 31 EVOLUÇÃO DAS LAGOAS ....................................................................... 37 UNIDADE FAZENDA BOA VISTA ............................................................. 41 UNIDADE RIO PARANÁ............................................................................ 45 UNIDADE GUAÍRA .................................................................................... 51 UNIDADE PLANALTO DE CAMPO MOURÃO .......................................... 52 LEQUES ALUVIAIS ................................................................................... 52 EVOLUÇÃO DO SISTEMA FLUVIAL DO ALTO RIO PARANÁ .................... 54 MAPA ESTRUTURAL DO ALTO RIO PARANÁ ........................................... 59 CAPÍTULO III ................................................................................................... 62 EVIDÊNCIAS TECTÔNICAS NO ALTO RIO PARANÁ ................................. 62 MATERIAIS E MÉTODOS ............................................................................ 65 RESULTADOS .............................................................................................. 67 RIO IVINHEIMA ......................................................................................... 71 RIO AMAMBAÍ ........................................................................................... 72 2 RIO IGUATEMI .......................................................................................... 75 EVIDÊNCIAS DE DESAJUSTE FLUVIAL NOS RIOS DO FLANCO LESTE DO VALE DO ALTO RIO PARANÁ ............................................................... 79 RIO IVAÍ..................................................................................................... 79 RIO PIQUIRI .............................................................................................. 83 RIO SÃO PEDRO ...................................................................................... 86 RIO PAIXÃO .............................................................................................. 86 RIO PACARAI ............................................................................................ 88 DISCUSSÃO ................................................................................................. 90 CAPÍTULO IV ................................................................................................... 98 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................... 101 APÊNDICE 1 .................................................................................................. 109 APÊNDICE 2 .................................................................................................. 110 � � 3 LISTA DE FIGURAS � Figura 1- Mapa de localização da bacia do Prata. ........................................... 16 Figura 2 - Mapa de localização do alto rio Paraná, trecho entre a jusante do reservatório de Porto Primavera ao início do reservatório de Itaipu. Fonte: TM/Landsat. (R5G4B3) .................................................................................... 18 Figura 3 Mapa geológico da área em estudo. .................................................. 19 Figura 4 Mapa hidrográfico da área de estudo. ................................................ 21 Figura 5 Localização dos pontos de controle de campo e dos pontos utilizados dos trabalhos utilizados. ................................................................................... 26 Figura 6 Imagem da Unidade Porto Rico para caracterização de seu relevo suave. ............................................................................................................... 29 Figura 7 Unidade Porto rico possui como característica sedimentar rochas areníticas, solos arenosos composta por colinas suaves ................................. 29 Figura 8 Imagem da Unidade Taquaruçu, em detalhe as lagoas de tamanhos diversos. ........................................................................................................... 32 Figura 9 Em detalhe o nível de cascalho que se desenvolve na base da unidade Taquaruçu .......................................................................................... 32 Figura 10 Fotografia aérea mostrando o contato entre as unidades mapeadas por Santos et al (2008) na foz do rio Ivaí. Fonte: Santos et al, 2008. ............... 33 Figura 11 Afloramento da Unidade Taquaruçu na barranca do rio Paraná, próximo a Porto Natal-PR. Fonte: Guerreiro, 2011. ......................................... 34 Figura 12 Afloramento da Unidade Taquaruçu na BR 163, sentido MS. ......... 36 Figura 13 Ponto de amostragem a Unidade Taquaruçu aflora logo após a Unidade Rio Paraná ......................................................................................... 37 Figura 14 Em A pode-se verificar a Unidade Taquaruçu, as lagoas possuem diâmetro maior e são mais esparsas. Enquanto em B, na Unidade Taquaruçu Ivinheima há uma maior densidade de lagoas e com menor diâmetro. Fonte: Google Earth (Acesso: 20/02/2014) ................................................................. 38 Figura 15 Estágios principais de coalescência definidos por Guerreiro (2011): 1°) interligação por pequenos canais rasos; 2º) interligação das lagoas com transgressão das margens, formando charcos ou lagoas com formatos irregulares; e 3º) formação de drenagens tributárias........................................ 40 4 Figura 16 Imagem da planície fluvial do alto rio Paraná, com detalhe para a Unidade Fazenda Boa Vista Alta e Baixa. Onde: A- Unidade Fazenda Boa Vista Baixa, B- Unidade Fazenda Boa Vista Alta, C- Unidade Rio Paraná. Fonte: Google Earth (Acesso: 20/02/2014). ................................................................ 42 Figura 17 Perfil geológico da Unidade Fazenda Boa Vista. Modificado de Souza- Filho &Stevaux (1997). ......................................................................... 44 Figura 18 Imagem ilustrativa da Unidade Fazenda Boa Vista, em detalhe o sistema fluvial meandrante. .............................................................................. 46 Figura 19 Imagem para ilustração das barras na porção central do canal e nas margens de ilhas e do canal. Fonte: Google Earth (Acesso: 30/01/2013). ...... 48 Figura 20 Perfil topográfico da Ilha Mutum � MS, nota-se a configuração ondulada da ilha. Fonte: Corradini et al. (2008) ............................................... 49 Figura 21 Unidade Rio Paraná, subunidade Rio Paraná Varzea. .................... 50 Figura 22 Imagem Ilustrativa da Unidade Guaíra. Fonte: Google Earth (Acesso: 20/02/2014). ..................................................................................................... 51 Figura 23 Imagem ilustrativa da Unidade Planalto de Campo Mourão. Fonte: Google Earth (Acesso: 20/02/2014). ................................................................ 52 Figura 24 Distribuição dos Leques aluviais ao longo da área de estudo. ......... 56 Figura 25 Síntese dos estudos dos principais modelos de superfícies de aplainamento realizados no Sul e Sudeste do Brasil correlacionando alguns eventos de importância na área de estudos. .................................................... 57 Figura 26 Mapa estrutural da área de estudo................................................... 61 Figura 27 - Gráfico hipotético de um rio para demonstrar áreas com trechos anômalos (em ascensão � A e em subsidência � B), determinados em função da linha de ajuste. (Fonte: FUJITA, 2009). ....................................................... 66 Figura 28 Perfil longitudinal do rio Paraná. ...................................................... 68 Figura 29 Mapa de localização dos cursos fluviais estudados no âmbito do perfil longitudinal e anomalia de drenagem. Fonte: TM/Landsat. (R5G4B3) .... 69 Figura 30 Perfil longitudinal do rio Paraná, no segmento de jusante do reservatório de Porto Primavera ao inicio do reservatório de Itaipu ................. 70 Figura 31 Perfil longitudinal do rio Ivinheima em escala aritmética. ................. 72 Figura 32 Perfil longitudinal do rio Amambaí em escalas aritmética. ............... 73 Figura 33 Perfil longitudinal do rio Iguatemi em escalas aritmética .................. 75 Figura 34 Perfil longitudinal composto do rio Ivaí. Fonte: (FUJITA, 2009) ....... 80 5 Figura 35 Perfil longitudinal do rio Piquiri em escalas aritmética ...................... 84 Figura 36 Perfil longitudinal do rio São Pedro em escalas aritmética. .............. 87 Figura 37 Perfil longitudinal do rio Paixão em escalas aritmética. .................... 88 Figura 38 Perfil longitudinal do rio Pacarai em escala aritmética. .................... 89 Figura 39 Distribuição das anomalias nos rio Ivinheima, Amambaí e Iguatemi. ......................................................................................................................... 95 Figura 40 Espacialização das anomalias de drenagem no rio Piquiri. ............. 96 Figura 41 Espacialização das anomalias de drenagem dos rios São Pedro, Paixão e Pacarai. ............................................................................................. 97 6 LISTA DE TABELAS Tabela 1 Tabela resumo das variáveis morfométricas do rio Ivinheima ........... 74 Tabela 2Tabela resumo das variáveis morfométricas do rio Amambaí. ........... 77 Tabela 3 Tabela resumo das variáveis morfométricas do rio Iguatemi ............ 78 Tabela 4 Tabela resumo das variáveis morfométricas do rio Ivaí. RDE. Modificado de FUJITA, 2009. ........................................................................... 81 Tabela 5 Tabela resumo das variáveis morfométricas do rio Piquiri. ............... 85 Tabela 6 Tabela resumo das variáveis morfométricas do rio São Pedro. RDE.93 Tabela 7 Tabela resumo das variáveis morfométricas do rio Paixão. RDE. ..... 93 Tabela 8 Tabela resumo das variáveis morfométricas do rio Pacarai. RDE..... 94 LISTA DE QUADROS Quadro 1 Quadro Resumo de pontos de datação na Unidade Porto Rico (modificado de Sallun et al, 2007). ................................................................... 30 Quadro 2 Síntese dos eventos climáticos do Quaternário no alto rio Paraná. . 58 7 RESUMO Os resultados desta tese foram obtidos a partir da sistematização dos de trabalhos realizados no sistema fluvial alto rio Paraná somados ao mapeamento geomorfológico e estrutural da área em estudo e a aplicação de alguns estudos morfométricos, delineados no perfil longitudinal e aplicação do Índice de Hack para alguns cursos do alto rio Paraná, com o intuito de compreender a evolução geomorfológica desse sistema fluvial, no trecho livre de barramentos. O vale aluvial do alto rio Paraná foi compartimentado em seis unidades geomorfológicas: Porto Rico, Taquaruçu, Fazenda Boa Vista, Rio Paraná, Guaira e Planalto de Campo Mourão. A Unidade Porto Rico corresponde as áreas de depósitos coluviais associados ao intemperismo da Formação Caiuá. A Unidade Taquaruçu caracterizada por apresentar pequenas lagoas com diâmetros variados, material predominantemente arenoso, moderada quantidade de argila dispersa e um nível de cascalho, desenvolvida em sua base. As lagoas sobre esta unidade são originadas a partir do controle tectônico associado a processos resultantes de iluviação/eluviação. A Unidade Fazenda Boa Vista constitui um terraço aluvial escavado em antigos depósitos do rio Paraná em condições de fluxo mais enérgico, encontram-se charcos e paleocanais parcialmente recobertos por depósitos de leques aluviais. A Unidade Rio Paraná constitui a planície aluvial ativa do rio Paraná. A Unidade Guaíra localiza-se na margem esquerda do rio Paraná, possui a mesma textura e toponímia da subunidade Rio Paraná Várzea, porém o que a diferencia é o material sedimentar, proveniente de rochas da Formação Serra Geral. Unidade Planalto de Campo Mourão apresenta características semelhantes a Unidade Porto Rico, mas se desenvolve sobre as rochas da Formação Serra Geral, acredita-se que esta unidade seja a mais antigas das unidades mapeadas. Leques aluviais foram identificados em vários segmentos da área de estudo, sua formação está relacionada a períodos de aridez e controle tectônico. A evolução do sistema fluvial Alto rio Paraná, segue as bases das teorias geomorfológicas, que para que ocorra evolução de um sistema é necessário as fases de deformação crustal (atividade tectônica), câmbios climáticos e ação do tempo. O alto rio Paraná ao longo do Quaternário foi influenciado por eventos climáticos áridos, 8 ocorridos entre 40.000 a 20.000 anos AP e 3500 a 1500 anos AP, e eventos climáticos úmidos, ocorridos entre 8000 a 3500 anos AP e 1500 anos AP até os dias atuais. Ao analisar os cursos fluviais presentes na área de estudo, sob a ótica do equilíbrio dinâmico, verificamos que todos os cursos fluviais estão em desajustados. Estes desajustes bem como as anomalias de 2ª ordem estão associados ao controle estrutural presentes na área de estudo, assim como o encontro dos canais com afluentes de maior porte. As anomalias de 1ª ordem identificadas estão relacionadas ao Pleistoceno, período que o alto rio Paraná esteve influenciado por atividades tectônicas. Conforme os resultados obtidos, foi possível verificar que o alto rio Paraná, no trecho estudado, é fortemente marcado pela influencia estrutural regional, em função do desenvolvimento das unidades geomorfológicas e feições associadas (lagoas e leques), bem como com a análise dos cursos fluviais. Palavras chave: Alto rio Paraná, unidades geomorfológicas, influencia estrutural, perfil longitudinal, eventos climáticos. 9 ABSTRACT The results of this thesis were obtained from the systematization of the work carried out in the upper Paraná River basin added to the geomorphological and structural mapping of the area under study and application of some morphometric, outlined in longitudinal profile studies and application Hack Index listing some courses the upper Paraná River, in order to understand the geomorphological evolution of this fluvial system, the stretch without dam. The alluvial valley of the upper Paraná River was compartmentalized into six geomorphic units: Porto Rico, Taquaruçu, Fazenda Boa Vista, Paraná River. Guaira and Campo Mourão Plateau. The Porto Rico Unit corresponding areas of colluvial deposits associated with the weathering of Caiuá Formation. The Taquaruçu Unit characterized by having small ponds with diameters ranging from hundreds to thousands meters diameters, predominantly sandy material, with moderate amount of dispersed clay and a level of gravel, which develops at its base. The ponds developed on this unit seem to be controlled associated tectonic processes resulting from illuviation/eluviation. The Fazenda Boa Vista Unit which is an alluvial terrace excavated in ancient deposits of the Paraná River in more energetic flow conditions, displays area of ponds, with the presence of palaeochannels partially covered by deposits of alluvial fans. The Paraná River Unit forms the active floodplain of the Paraná River. The Guaira Unit is located on the left bank of the Paraná River and has the same texture, and toponymy subunit Paraná River Floodplain, but what differentiates them is the sedimentary material from rocks of the Serra Geral Formation. And finally, the Campo Mourão Plateau Unit, this unit presents characteristics similar to Porto Rico Unit, but develops over the rocks of the Serra Geral Formation. It is believed that this unit is the oldest of the mapped area. Alluvial fans have been identified in various segments of the study area, its formation is related to periods of aridity and tectonic control. The evolution of the upper Paraná River fluvial system, follows the foundations of geomorphological theories, that to occur evolution of a system phases of crustal deformation (tectonic activity), climatic changes and action time is needed. The Upper Paraná River along the Quaternary was influenced by arid climatic events occurring between 40000- 10 20000 years BP and 3500-1500 years BP, humid weather events occurred between 8000-3500 years BP and 1500 years BP to the present day. By analyzing waterways in the study area, from the perspective of dynamic equilibrium, we found that almost all channels not graded are misfits. These mismatches and 2nd order anomalies are associated with structural control present in the study area, as well as meeting the channels with larger tributaries. The 1st order anomalies identified are related to Pleistocene, a period that the upper Paraná River was influenced by tectonic activities. According to the results obtained with this work, we found that the upper Paraná River, in the studied stretch, is strongly marked by the regional structural influences, seen it in the development of geomorphological units and associated features (ponds and fans), as analysis of the courses river Keywords : Upper Paraná River, geomorphological units, structural influences, longitudinal profile, weather events. 11 INTRODUÇÃO � ������ � �� ��� ��� ���� � ������� �� � �� ���� � ��� �� �������� �� dessa forma a instalação de uma drenagem a partir de uma superfície totalmente livre do escoamento superficial é, na maioria dos casos hipotética. Por outro lado, os processos de sua instalação atuam ao longo do tempo geológico e acompanham as mudanças climáticas e tectônicas que afetam a região. Assim, temos que imaginar a formação da rede de drenagem como um processo complexo, contínuo em que a rede de drenagem transforma-se e modifica-se ao longo do tempo (STEVAUX, comunicação pessoal). Os rios podem ser considerados como sistemas em equilíbrio dinâmico, que apresenta ao longo de sua extensão processos hidrológicos e geomorfológicos condicionados por uma escala espacial e temporal (FUJITA, 2009). Nesse contexto Montgomery (1999) comenta que os processos que ocorrem ao longo dos rios são consequências da combinação de vários fatores, dentre eles o clima, a geologia, topografia e tempo. O perfil longitudinal dos canais fluviais é um elemento chave para a geomorfologia fluvial e hidrologia, pois reflete declive e gradientes de energia, além de mudanças ao longo do curso fluvial (PHILLIPS & LUTZ, 2008). Representa um elemento muito importante, pois auxilia no entendimento da configuração do sistema atual e também podem indicar estruturas ativas (GORNITZ & SEEBER, 1990), uma vez que os cursos fluviais reagem de modo imediato a qualquer deformação que se apresente na paisagem, mesmo ante àquelas muito sutis, devido à inexorável ação da gravidade (GUEDES, 2008; FUJITA, 2009). Os cursos fluviais apresentam a curva de seu perfil longitudinal mais ajustada a uma equação logarítmica, não apresentando ao longo de sua extensão nenhum processo de agradação ou entalhe fluvial (ETCHEBEHERE, 2000, FORTES, 2003), quando isto ocorre denomina-se de rios em equilíbrio (gradedrivers). Naturalmente, os rios ao longo de seu curso possuem segmentos em equilíbrio (ajustados) e em desequilíbrios (desajustados). Neste contexto, Carlson (1969) ressalta que os trechos em equilíbrio apresentam 12 inclinações suaves e constantes no perfil longitudinal, já os trechos em desajustes apresentam irregularidades ou mesmo deformações em seu traçado. Vários autores ressaltam que a concavidade da curva do perfil é a resposta da interação entre a vazão, carga de fundo, carga de sedimento e as características morfológicas do canal ao longo de seu curso. Mas para poder compreender seu traçado é necessário que seja feito um estudo detalhado levando em conta a geologia, a evolução morfogenética, bem como o estudo das mudanças na morfologia, sinuosidade e estrutura de fluxo no canal fluvial (DEMOULIN, 1998). A aplicação do índice de Relação Declividade vs. Extensão (RDE) é escassa na literatura, principalmente no Brasil. Etchebehere (2000) foi um dos precursores na aplicação deste índice, difundindo este método para a detecção de anomalias em bacias de drenagem, com o intuito de entender a evolução da rede de drenagem e o seu substrato rochoso, que apresenta grande importância para os estudos da paisagem, uma vez que permite comparar rios de diferentes escalas e magnitudes. O índice RDE constitui como uma importante ferramenta para a identificação de mudanças ao longo do canal fluvial, que podem ser influenciadas por diversos fatores, dentre eles: confluência de tributários, variações na resistência à erosão do substrato rochoso, erosão remontante por mudança brusca em nível de base à jusante ou ainda por deformações neotectônicas locais ou na bacia de drenagem (ACKLAS Jr. et al., 2003). A partir do ano de 2000, a aplicação desta metodologia começou a se difundir no Brasil, sendo empregados em diversos estudos geomorfológicos, como na bacia do rio Pirapó (MARTINEZ, 2004), na bacia do ribeirão Anastácio (GUEDES et al, 2006 e GUEDES, 2008) e na bacia do rio Ivaí (FUJITA, 2009). Acredita-se que as técnicas utilizadas para este trabalho possibilitem uma avaliação rápida, eficaz, e de baixo custo de aplicação acerca do quadro neotectônico em áreas intracratônicas (ETCHEBEHERE, 2000), além de permitir em avançar em termos quantitativos acerca destas deformações (ETCHEBEHERE et al., 2004). 13 A bacia do Prata é um dos principais conjuntos fluviais do mundo e o segundo da América do Sul, superado apenas pela bacia amazônica. É formada pelas bacias hidrográficas dos rios Paraguai, Paraná e Uruguai que juntos drenam area correspondente a 10,5% do território brasileiro (ORFEO & STEVAUX, 1994). Desde a nascente, no sudeste brasileiro até a foz, junto ao Oceano Atlântico percorre além do Brasil quatro países, sendo eles: Paraguai, Argentina, Uruguai e Bolívia. Os grandes rios do Sul, Sudeste e Centro-Oeste brasileiro pertencem praticamente a uma única bacia hidrográfica, a bacia hidrográfica do rio Paraná, que possui uma extensão em território brasileiro de mais de 1.428.000km². O rio Paraná é o responsável pela maior demanda de água para o setor industrial do Brasil, bem como o maior em potencial energético, pois conta com um potencial estimado em cerca de 100.000 MW, por meio da geração de energia hidrelétrica (ANA, 2009). Em função de características individualizadas, o rio Paraná pode ser dividido em alto curso do rio Paraná, médio curso do rio Paraná e baixo curso � ��� �! � �"��#�� �� �� �$� �% �� �� �� � ��&�� ��� �! � �"��% ��� �� � 619 km de extensão, que abrange da confluência dos rios Grande e Paranaíba ao município de Guaíra- PR. No entanto, o alto rio Paraná encontra-se represado em quase sua totalidade, em território brasileiro, restando para o rio Paraná, apenas 200 km de trecho livre que se desenha entre a barragem de Porto Primavera, na raia divisória dos estados de São Paulo, Paraná e Mato Grosso do Sul, e o lado de Itaipu, na fronteira entre o Brasil e o Paraguai. Muito se sabe sobre os processos e depósitos fluviais, bem como sobre a morfologia do canal e da planície de inundação, contudo, são relativamente raros os trabalhos que envolvem o perfil longitudinal de um sistema fluvial em sua totalidade. Mais escassos ainda são os estudos que relacionam o perfil longitudinal com o substrato rochoso e a estruturação geológica. Nesse sentindo, estudar parte de um dos principais sistemas fluviais do mundo, se torna de grande valia. Além disso, este trabalho é de grande contribuição à sistematização dos estudos da calha do alto rio Paraná, principalmente os relacionados à sua 14 planície de inundação, pois além fornecer informações que auxiliarão na compreensão da dinâmica atual e da evolução geomorfológica deste importante sistema fluvial brasileiro irá resgatar todos os estudos já realizados na área, dando ênfase ao trecho a jusante da foz do rio Ivaí, que abrange o Parque Nacional de Ilha Grande, trecho este que apresenta carência de informações, nos aspectos geológicos, geomorfológicos, estudos quaternários na área. Acredita-se que a calha do rio Paraná encontra-se em processo de ajustamento em função das mudanças climáticas que ocorreram no Quaternário associada à tectônica e, atualmente, pela influência das grandes obras de engenharia. Esta tese está sistematizada abordando, no primeiro capítulo a caracterização geral da área de estudo, dando ênfase à bacia hidrográfica do Paraná, no trecho entre Porto Primavera e Guaíra. No segundo capítulo apresentam-se os resultados do mapeamento geomorfológico estrutural, realizado na calha do alto rio Paraná. O terceiro capítulo compreende a apresentação dos resultados obtidos pela análise dos perfis longitudinais e aplicação do índice de Hack de alguns afluentes do rio Paraná, em sua margem direita e esquerda. Por fim, o quarto capítulo serão apresentadas as conclusões a respeito dessa tese. 15 OBJETIVOS � � Objetivo Geral � Compreender a evolução geomorfológica da calha Alto rio Paraná, em seu trecho livre de barramentos, que corresponde o fragmento entre a barragem de Porto Primavera (UHE Eng° Sérgio Motta) ao início do Lago do reservatório de Itaipu, nas imediações do município de Guaíra - PR. Objetivos Específicos � Compartimentar a área de estudo em unidades geomorfológicas; � Datar as unidades de modo obter a cronologia dos eventos formadores; � Analisar o perfil longitudinal de alguns afluentes do rio Paraná, por meio do seu perfil longitudinal e da aplicação do índice de RDE; � Compreender a influência da tectônica regional do sistema alto rio Paraná; � Cotejar os mapeamentos e trabalhos realizados na área nas últimas duas décadas com os resultados obtidos neste trabalho de modo produzir uma síntese integrada. 16 CAPÍTULO I � CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO� A bacia do Prata é um dos maiores sistemas fluviais do mundo e o segundo da América do Sul, superada apenas pela bacia Amazônica. Com uma área de 3,2 milhões de km², é formada pelas bacias hidrográficas dos rios Paraguai, Paraná e Uruguai que juntos drenam correspondente a 10,5% do território brasileiro (ORFEO & STEVAUX , 1994) (Fig. 1). Desde a nascente de sua drenagem principal � o rio Paraná, no sudeste brasileiro até a foz, junto ao Oceano Atlântico, a bacia do Prata percorre Brasil o Paraguai, Argentina, Uruguai e Bolívia. No Brasil, abrange os estados de Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Minas Gerais, São Paulo, Paraná, Santa Catarina e Rio Grande do Sul (ANA, 2009). Figura 1- Mapa de localização da bacia do Prata. � O rio Paraná, em seu alto curso, constitui-se um rio de planalto, ou seja, possui grande potencial hidráulico, o que potencializa a geração de energia 17 elétrica, principalmente em território brasileiro. Em terras argentinas, após a confluência do rio Paraguai, um rio de planície, torna-se um rio navegável, transformando-se no rio mais importante da América do Sul economicamente. Nos sistemas hidrográficos do Paraná e Uruguai as águas não somente são utilizadas para a geração de energia e navegação, mas também na agricultura, para irrigação, e no abastecimento de água potável, para o consumo tanto doméstico como industrial. A área de estudo compreende o vale fluvial do alto rio Paraná, que se localiza entre o segmento a jusante da UHE Porto Primavera e o início do reservatório de Itaipu, nas imediações do município de Guaíra, no estado do Paraná (fig. 2). Neste trecho o rio corre sobre as rochas da Formação Serra Geral (Grupo São Bento), do Grupo Caiuá e os depósitos aluvionares (fig. 3). Recentemente Sallun et. al (2007) individualizou o alto rio Paraná 2 unidades aloestratigráficas. Para os autores, os depósitos quaternários do Alogrupo Alto Rio Paraná é constituído de sedimentos colúvio-aluviais, sendo dividido emAloformação Paranavaí, composta por depósitos coluviais; e a Aloformação Paraná, composta por depósitos aluviais . Segundo a classificação de Santos et. al., (2006), a área de estudo está situada na unidade morfoestrutural Bacia Sedimentar do Paraná, no Terceiro Planalto Paranaense e compreende as seguintes sub-unidades morfoesculturais: Planaltos de Campo Mourão, Planalto de Umuarama, Planalto de Cascavel, Planalto de São Francisco, Planalto de Foz do Iguaçu e na unidade morfoestrutural Bacia Sedimentar Cenozóica e Depressão Tectônica que compreende a sub-unidade morfoescultural Planícies Fluviais. De acordo com os mesmos autores, em geral as formas de relevo predominantes são de topos alongados e aplainados, vertentes convexas e vales em V. 18 � Figura 2 - Mapa de localização do alto rio Paraná, trecho entre a jusante do reservatório de Porto Primavera ao início do reservatório de Itaipu. Fonte: TM/Landsat. (R5G4B3) 19 F ig u ra 3 M ap a g eo ló g ic o d a ár ea e m e st u d o . �� �� �� � � � �� �� � �� � � �� 20 Stevaux (1993) compartimentou o alto rio Paraná em quatro unidades geomorfológicas denominadas Unidade Rio Paraná, Unidade Fazenda Boa Vista, Unidade Taquaruçu e Unidade Porto Rico, no trecho entre a foz do rio Paranapanema às imediações da foz do rio Ivaí. Já Souza-Filho (1993) compartimentou a área que compreende a foz do rio Paranapanema ao inicio do reservatório de Itaipu em três níveis de Terraços, assim denominados: Terraço alto, Terraço médio e Terraço baixo; planície fluvial e canal ativo. O alto curso do rio Paraná apresenta uma ampla planície de inundação, que varia de 4 a 10 km de largura, quase que exclusivamente em sua margem direita. Stevaux (1993) comenta que as planícies se abrem de forma triangular nas desembocaduras dos principais afluentes da margem direita que atingem até 30 km de extensão, isso somado ao desvio do canal do rio para a margem esquerda indica o controle tectônico (IRIONDO & SCOTTA, 1988), controle esse gerado por bloco com basculamento ascendente que influencia o alargamento da planície (POTTER & STEVAUX, 1988). De acordo com Souza-Filho (1993) � � "� � �� ���� � '� compartimentada em pelo menos seis blocos tectônicos principais separados por estruturas que condicionam a calha do rio Paraná e seus principais (�� �� ��� Na área de estudo, o rio Paraná recebe diversos afluentes entre os quais se destacam Rio Ivinheima, Rio Amambaí e rio Iguatemi na margem direita, e Rios Paranapanema, Ivaí, Piquiri na margem esquerda. Os afluentes do rio Paraná apresentam um padrão de drenagem variado sendo observado rios com padrão dendrítico, retangular, paralelo e em treliça. Há um visível ajuste da drenagem ao arcabouço estrutural, tendo as redes de drenagem em sua maioria encaixada nas falhas e fraturas, como é possível verificar na figura 4. 21 � F ig u ra 4 M ap a h id ro g rá fi co d a ár ea d e es tu d o . 22 � A região é caracterizada por um clima tropical, com temperaturas médias anuais de 22°C, precipitações médias anuais que oscilam entre 1410 a 1690 mm e vegetação original a Floresta Estacional Semidecidual Aluvial. De acordo com Orfeo & Stevaux (2002) o alto rio Paraná possui vazões médias anuais de 8912 m³/s, apresentando vazões extremas de 33.740 m³/s, ocorrida em 1983, e de 2550 m³/s, ocorrida em 1969. O rio Paraná têm uma longa história evolutiva associada à separação dos continentes sul americano e africano (POTTER, 1994). A tectônica quaternária evidenciada na área de estudo é considerada muito sutil. Fortes et al. (2007) comentam esta sutileza dificulta ou mesmo impossibilita a compreensão da evolução geomorfológica deste sistema. Inúmeras são as discussões a respeito da evolução da calha do rio Paraná, pesquisas apontam que a evolução do sistema ocorreu por mudanças climáticas, outras por influências tectônicas. O alto rio Paraná vem sendo estudado em relação à geomorfologia e geologia desde a década de 1930, porém esses estudos não possuíam escala de detalhe. Com o EIA-RIMA da UHE Porto Primavera (Eng° Sérgio Motta), deu-se o início aos estudos sistemáticos no alto rio Paraná, principalmente à montante da foz do rio Paranapanema (SOUZA FILHO & STEVAUX, 1997). �&� �'% � � � � ���)� � �% �� � ����%��� � � �� ���� �� � �*��% �� � geomorfológicos na planície, bem como no rio Paraná, a jusante da UHE Porto !��� + � � �'� � ( ,� � � �� � -+ .�� �/#�0&� 1-�2#� 3� /456&�7�� ���8 �� �� � segmento possui abundante literatura que abrange estudos relacionados a estratigrafia (STEVAUX, 1993, SOUZA-FILHO, 1993), sedimentologia (STEVAUX, 1993,), evolução de barras fluvias (SANTOS, 2005; SANTOS & STEVAUX, 2000; SOUZA FILHO & RIGON, encaminhado; SANTOS et al., 1992) evolução de ilhas , estudos paleoambientais (PAROLIN & STEVAUX, 2001) de influência de barragens (SILVA, 2007;ARENAS-IBARRA, 2008; ROCHA et al., 1998; HAYAKAWA, 2007), e transporte de sedimentos (MARTINS, 2004) entre outros estudos relacionados a ecologia da planície de inundação. 23 Este curso do rio Paraná abrange uma das áreas mais importantes do Brasil em termos ecológicos, o Parque Nacional de Ilha Grande, criado em 1997, em função dos grandes impactos dos empreendimentos hidrelétricos na bacia do rio Paraná, como a extinção do Parque Nacional de Sete Quedas, encoberto pelo lado do reservatório de Itaipu e pela existência de um projeto de construção da UHE de Ilha Grande. Apesar de ser uma das áreas mais importantes no Brasil, de fácil acesso e de colonização antiga na região, é pouco explorado pelas pesquisas científicas. 24 CAPÍTULO II MAPEAMENTO GEOMORFOLÓGICO DO ALTO RIO PARANÁ � O mapeamento geomorfológico é uma ferramenta que permite reconhecer as formas do relevo e fazer associações a gênese, estrutura e os processos. De acordo com Oliveira & Chaves (2010) o objetivo do mapeamento geomorfológico é apresentar, de forma sintética elucidativa, as características e atributos relacionados à gênese, forma e cronologia do relevo. Várias são as metodologias utilizadas para a definição de unidades geomorfológicas em sistemas fluviais, como ligados aos termos genéticos, litoestratigráficos, toponímia, por suscetibilidades a processos erosivos. Para este estudo, inicialmente foi realizado um levantamento bibliográfico dos trabalhos realizados na planície fluvial do alto rio Paraná, principalmente os geológicos e geomorfológicos em busca de uma sistematização das informações disponíveis sobre a calha do alto rio Paraná, uma vez que a maioria dos trabalhos existentes utilizaram nomenclaturas e escalas diferenciadas. Para a compartimentação geomorfológica da área de estudo foram adotados os mesmos critérios utilizados por Stevaux (1993). A escolha da nomenclatura e critérios utilizados por este autor,deu-se pois a maioria dos trabalhos desenvolvidos na área de estudo seguem a sua compartimentação. As unidades geomorfológicas foram definidas a partir da posição topográfica da unidade de relevo (toponímia), aspectos texturais, estruturais contidas em imagens de satélites (Landsat5 TM , na composição R5G4B3), fotos aéreas e dados SRTM (Shutlle Radar Topography Misson 4) da área em estudo. Após a definição das unidades geomorfológicas, foi efetuado um reconhecimento de campo para a checagem dessas unidades (fig.5) e coleta de material para datação e análise granulométrica. As amostras para datação foram enviadas para o Laboratório de Vidros e Datação da FATEC-SP, e processadas utilizando método LOE (Luminescência Opticamente Estimulada). 25 As amostras coletadas para análises granulométricas foram processadas conforme a metodologia descrita por Suguio (1973), utilizando a classificação granulométrica de Wentworth (1922). Adicionalmente ao mapeamento geomorfológico, foram reunidos em um único mapa estrutural os lineamentos, falhas e fraturas inferidos nos trabalhos de CPRM, dos estados do Mato Grosso do Sul e São Paulo, MINEROPAR, do estado do Paraná, mas também os resultados disponíveis nos trabalhos de Stevaux (1993), Souza-Filho (1993), Fortes (2003) e Sallun (2007), além disso foram traçados alguns lineamentos visíveis que não haviam sido ressaltados nos trabalhos acima citados. O objetivo desse capítulo é mapear e caracterizar as unidades geomorfológicas presentes no alto rio Paraná, no trecho que compreende o reservatório de Porto Primavera e o inicio do reservatório de Itaipu, nas imediações de Guaíra �PR. 26 � F ig u ra 5 L o ca liz aç ão d o s p o n to s d e co n tr o le d e ca m p o e d o s p o n to s u ti liz ad o s d o s tr ab al h o s u ti liz ad o s. 27 UNIDADES GEOMORFOLÓGICAS NO ALTO RIO PARANÁ A planície fluvial do alto rio Paraná foi compartimentada em seis unidades geomorfológicas: Unidade Porto Rico, Unidade Taquaruçu, Unidade Fazenda Boa Vista, Unidade Rio Paraná,Unidade Guaíra e Unidade Planalto de Campo Mourão, junto a essas unidades destaca-se a feição Leques Aluviais. A distribuição dessas unidades pode ser visualizada no Apêndice 1 e seus respectivos perfis no Apêndice 2. UNIDADE PORTO RICO A unidade Porto Rico foi mapeada em ambas as margens da planície aluvial do rio Paraná. Ela compreende as altitudes que variam de 280 a 400 metros e ocupa uma área de 6182km², distribuída por toda a área em estudo. Possui um relevo de colinas suaves, com caimento sutil para o rio Paraná (fig.6). De acordo com Stevaux (2000) esta unidade tem como característica sedimentar rochas areníticas, solos arenosos e presença de coluviamento e a composta por colinas suaves (fig. 7). Esta unidade está inserida na Aloformação Paranavaí, pertencente ao Alogrupo Alto Rio Paraná, descrito por Sallun et.al (2007), que é caracterizada por ser depósitos coluviais, que corresponde ao Pd0 descrito por Bigarella & Andrade (1965) e ao terraço colúvio-aluvial de Suguio et al. (1984), usualmente na literatura é denominada por Formação Paranavaí, pertencente ao Grupo Caiuá. De acordo com Stevaux (1993) a Unidade Porto Rico teve sua gênese por meio dos processos morfoclimáticos, desenvolvidos em clima úmido o qual proporcionou a dissecação do substrato in situ ou com transporte restrito (Sallun et al, 2007). A Formação Paranavaí vem sendo objeto de estudos e controvérsias entre os geocientistas. Pop & Bigarella (1975) consideram a Formação Paranavaí como uma cobertura quaternária arenosa de origem colúvio-aluvial, com a presença de estruturas de dissipação (Sallun, 2007), entendidas como 28 estruturas geogenéticas ou sedimentares singenéticas (PAISANI, 2001) ou ainda lamelas ou bandas de iluviação, as quais resultariam de processos deposicionais de diferentes idades que seriam retrabalhadas por pedogênese (SANTOS & CASTRO, 2006). Para alguns autores, a Formação Paranavaí não se encaixaria como uma unidade litoestratigráfica, mas sim uma unidade pedoestratigráfica, como é o caso de Justus (1985), Santos (1997), e Gasparetto (1999). Para Santos (1997), os depósitos da Formação Paranavaí apresentam um caráter eluvial, igual aos apresentados em argissolos, nos quais essa eluviação está associada às lamelas ou bandas onduladas. Justus (1985) incluiu carapaças e couraças ferruginosas presentes nos divisores de águas das bacias dos rios Ivaí e Piquiri, à Formação Paranavaí, e estas são de origem pedogenéticas. Já para Gasparetto (1999) seriam a Formação Paranavaí formações superficiais, encontradas no noroeste paranaense, originados das rochas do Grupo Caiuá por alteração in situ. As datações realizadas por Sallun (2007) em área que corresponde à Unidade Porto Rico estão alocadas principalmente na margem esquerda do rio Paraná, com exceção ao ponto 27. O quadro1 indica as coordenadas dos pontos datados e as suas respectivas idades. Conforme os resultados das datações realizadas no estudo de Sallun (2007) por meio de TL e LOE, a Unidade Porto Rico possui idades que variam de 21,6 ± 2,5 a 187,4 ± 21,4 A.P.. Em seu estudo a autora não conseguiu definir qual exatamente o período de formação da Aloformação Paranavaí, a qual a unidade Porto Rico está anexada, mas conclui que as idades dos depósitos coluviais indicam que houve episódios múltiplos de agradação em transições glacial-interglacial, que, para os autores esses episódios teriam ocorrido durante transições climáticas rápidas de terminação glacial e isso estimularia o recuo das vertentes, o que proporcionaria o coluviamento. 29 Figura 6 Imagem da Unidade Porto Rico para caracterização de seu relevo suave. Figura 7 Unidade Porto rico possui como característica sedimentar rochas areníticas, solos arenosos composta por colinas suaves � 30 Quadro 1 Quadro Resumo de pontos de datação na Unidade Porto Rico (modificado de Sallun et al., 2007). Ponto Coordenadas Latitude/Longitude Idade TL (x10³ anos A.P.) Idade LOE (x10³ anos A.P.) 16 223995 E / 7413919 N 28,6 ± 3,3 33,4 ± 3,9 27 237773 E / 7522776 N 21,6 ± 2,5 47,8 ± 5,5 76 287169 E / 7483582 N 35 ± 4 25,5 ± 2,9 80 266795 E / 7477585 N 113,1 ± 13 109,5 ± 12,6 82 247620 E/ 7444370 N 46,9 ± 5,4 146,7 ± 16,9 a 187,4 ± 21,4 85 276645 E / 7456670 N 55,4 ± 6,4 29 ± 3,3 31 UNIDADE TAQUARUÇU De todas as unidades geomorfológicas mapeadas, a Unidade Taquaruçu é a que se têm mais estudos. Ela já havia sido mencionada em estudos realizados por Suguio et al (1984), Justus (1985), Justus et al. (1985), Nogueira Jr. (1988) e Stevaux (1993, 1994), Souza-Filho (1993). Nogueira Jr. (1998) em seu estudo denominou esta unidade como sendo Terraço Colúvio-Aluvial, por sua vez Stevaux (1993) a denominou como sendo Unidade Taquaruçu, já Souza-Filho (1993) a denomina como Terraço Médio. A unidade Taquaruçu está inserida na Aloformação Paranavaí, pertencente ao Alogrupo Alto Rio Paraná, é caracterizada por apresentar pequenas lagoas (fig. 8), com diâmetros variando de 300 a 6000 m (STEVAUX, 2000), desenvolvida em altitudes que variam de 245 a 280m e uma extensão de 122.162 km², É constituída de material predominantemente arenoso, com moderada quantidade de argila dispersa, e um nível de cascalho, que se desenvolve na base, ubíquo em toda a área. Sua coloração é predominantemente vermelho acastanhado com variações locais para tonalidades amareladas (STEVAUX, 1994), como mostra a figura 9. No estudo realizado por Stevaux (1994), o autor dividiu esta unidade em duas subunidades. Taquaruçu A e Taquaruçu B ou Taquaruçu - Ivinheima. Taquaruçu A Terraços com as mesmas características da subunidade Taquaruçu A mapeadas por Stevaux (1993), presença de lagoas e cascalheira basal em contato erosivo com as rochas do Grupo Caiuá, foram identificadas ao longo do trecho em estudado. Esses terraços são observados nas regiões de confluência dos tributários do rio Paraná Ivaí, Piquiri, Amambaí e Iguatemi. 32 Figura 8 Imagem da Unidade Taquaruçu, em detalhe as lagoas de tamanhos diversos. � Figura 9 Em detalhe o nível de cascalho que se desenvolve na base da unidade Taquaruçu 33 Estudos realizados por Santos et al (2008) e Guerreiro (2011) na margem esquerda do rio Paraná nas imediações da foz do rio Ivaí reconheceram a subunidade Taquaruçu A e a denominaram de Unidade Terraço Paraná (SANTOS et al., 2008) (fig.10), e Terraço 1 (GUERREIRO, 2011). Figura 10 Fotografia aérea mostrando o contato entre as unidades mapeadas por Santos et al (2008) na foz do rio Ivaí. Fonte: Santos et al, 2008. Guerreiro (2011) identificou três terraços, dois na margem esquerda do rio Paraná e um na direita, o perfil que segue (fig. 11) demonstra um dos afloramentos descritos pelo autor, nas proximidades a Porto Natal-PR. De acordo com Santos et al. (2008) o Terraço Paraná está compreendido entre cotas altimétricas inferiores as reconhecidas por Stevaux (1994), altitudes entre 236 a 241m, para os autores, essas cotas inferiores indicam processos neotectônicos, ou seja, que essa área teria sofrido um 34 basculamento de blocos e por conseqüência do rebaixamento nesse local ocorreria o desenvolvimento da planície aluvial. As datações realizadas por Guerreiro (2011) revelaram idades entre 150.900±32.400 e 50.300±7.900 anos AP, para o autor o Terraço 1 é continuação da Unidade Taquaruçu, subunidade Taquaruçu A, que corroboram com a hipótese de Stevaux (1993) e Kramer & Stevaux (2001) que esses depósitos basais teriam sido formados em períodos mais secos com tendências semiáridas no Pleistoceno Tardio. Figura 11 Afloramento da Unidade Taquaruçu na barranca do rio Paraná, próximo a Porto Natal-PR. Fonte: Guerreiro, 2011. � 35 Em campo fora descrito um afloramento na BR 163 e coletado material para datação do terraço que corresponde à zona de influência do rio Iguatemi, que se encontra a uma altitude de 244 m (fig. 12), neste ponto, a unidade Taquaruçu aflora logo após a unidade rio Paraná (fig.13). As datações do material coletado revelaram idades entre 110.500 ± 12.850, 115.600 ± 14.400 e 120.900 ±15.500 anos AP, confirmando a unidade mapeada como sendo Taquaruçu e esse afloramento corresponde a base da unidade, que corrobora com a ideia de Santos (2005) que comenta que os primeiros depósitos fluviais do rio Paraná datam de aproximadamente 120.000 anos AP. Taquaruçu Ivinheima Essa subunidade fora separada da unidade Taquaruçu geral por Stevaux (1993) em função dos elementos texturais, como por exemplo, a tonalidade mais clara da área e a quantidade maior de lagoas que variam de tamanhos. Desta forma, como este trabalho dá a continuidade do mapeamento realizado pelo autor acima citado não fora feita nenhuma modificação no mapeamento atual. A subunidade apresenta uma área de 1069 km², é composta por uma grande quantidade de lagoas de tamanhos variados, como se pode observar na figura 14. A superfície possui uma pendente maior para o rio Paraná, do que a unidade Taquaruçu principal. A medida que se direciona a sudoeste da unidade é possível observar uma maior quantidade de lagoas, muitas delas foram drenadas para uso agrícola, em função da composição argilosa do fundo. Já as lagoas maiores, devido às formas alongadas sugerem herança de uma antiga drenagem, em função da coalescência das lagoas. 36 F ig u ra 1 2 A fl o ra m en to d a U n id ad e T aq u ar u çu n a B R 1 63 , s en ti d o M S . 37 Figura 13 Ponto de amostragem a Unidade Taquaruçu aflora logo após a Unidade Rio Paraná � EVOLUÇÃO DAS LAGOAS Várias são as discussões sobre as possibilidades de origem e evolução das lagoas localizadas na Unidade Taquaruçu. Stevaux (1993) sugere que as lagoas tem sua gênese por processos pseudocársticos (morfologias cársticas desenvolvidas em rochas não carbonáticas ou dolomíticas, que sofreram processos de dissolução química, ou estão influenciadas por condicionantes estruturais), os quais também ocorrem no Médio Curso do Rio Paraná, mas também podem ser resultado do assoreamento de antigas redes de drenagem. Ferreira (1997) acredita que as lagoas originam por processos fluviais ideia refutada por Parolin (2006) que não diagnosticou registros de sistemas lóticos nessas lagoas por meio de estudos de espículas de esponjas, para uma das três lagoas que estudou na planície. Fortes et al (2007), sugeriu que a formação dessas lagoas estariam relacionadas as intensas atividades de eluviação provocadas por processos pedogenéticos. Assim, Fontana (2009) procurou por meio da aplicação da analise estrutural da cobertura pedológica entender a origem e evolução das 38 lagoas da unidade Taquaruçu. Em seu estudo verificou que existe a participação dos processos pedogenéticos na ampliação das lagoas, por meio da migração de argila, mas não conseguiu confirmar que ocorreria etchplanação na área em estudo. � Figura 14 Em A pode-se verificar a Unidade Taquaruçu, as lagoas possuem diâmetro maior e são mais esparsas. Enquanto em B, na Unidade Taquaruçu Ivinheima há uma maior densidade de lagoas e com menor diâmetro. Fonte: Google Earth (Acesso: 20/02/2014) 39 Acredita-se que as lagoas desenvolvidas na Unidade Taquaruçu se originaram por processos resultantes de iluviação/eluviação, como identificados por Fontana (2009), mas também como resultados da ação tectônica na área. O sistema de falhas e fraturas observado na região, possui orientação preferencial NE/SW, o que auxiliou ao desenvolvimento de processos pseudocársticos. Em uma possível deformação crustal, a região haveria sido falhada e fraturada. Em um ambiente mais úmido, a água intensificou o processo de iluviação do material, o que propiciou a formação dessas lagoas, e em estágio mais avançado, por meio de coalescências levou a um processo de formação de corpos hídricos. Guerreiro (2011) propôs os estágios de coalescência das lagoas do Taquaruçu, conforme observa na figura15. � 40 F ig u ra 1 5 E st ág io s p ri n ci p ai s d e co al es cê n ci a d ef in id o s p o r G u er re ir o ( 20 11 ): 1 °) i n te rl ig aç ão p o r p eq u en o s ca n ai s ra so s; 2 º) i n te rl ig aç ão d as la g o as c o m t ra n sg re ss ão d as m ar g en s, f o rm an d o c h ar co s o u l ag o as c o m fo rm at o s ir re g u la re s; e 3 º) f o rm aç ão d e d re n ag en s tr ib u tá ri as . 41 UNIDADE FAZENDA BOA VISTA A unidade Fazenda Boa Vista, de acordo com Stevaux et al (1997), constitui um terraço aluvial escavado em antigos depósitos do rio Paraná, situada a uma altitude que varia de 232 a 245 metros, ou ainda de 8 a 10 metros do nível atual do rio Paraná. Esta unidade está inserida na Aloformação Paraná, pertencente ao Alomembro Fazenda Boa Vista. O Alomembro Fazenda Boa Vista constitui um terraço de depósitos aluviais embutidos sobre os colúvios da Aloformação Paranavaí (SALLUN et al., 2007). Conforme Stevaux et al (1997), a unidade Fazenda Boa Vista é uma feição erosiva, escavada na Unidade Taquaruçu/Ivinheima. Para Santos & Stevaux (2000) os depósitos da Unidade Fazenda Boa Vista provavelmente foram formados pelo próprio rio Paraná, quando o rio apresentava um caráter mais enérgico, possivelmente em um sistema entrelaçado, o que possibilitou a deposição de cascalhos na porção basal da unidade, em seguida sucedeu uma passagem do sistema entrelaçado enérgico para um sistema entrelaçado de menor energia, que proporcionou a deposição texturas granulométricas arenosas na porção superior da unidade. Datações realizadas por Stevaux (2000) revelam idades de 41.580 ± 1700 a 31.140 ± 760 anos AP, obtidas na base do conglomerado presente nessa unidade que sugerem a deposição dessa unidade, conforme ressalta Kramer (2002). Uma das principais características dessa unidade é apresentar uma grande área de charcos, com presença de paleocanais parcialmente recobertos por depósitos de leques aluviais. De acordo com Souza Filho et al. (1997) esse encharcamento é determinado pela má condição hídrica em sub-superfície, causado pela existência de uma zona de cimentação e contato com o substrato do Grupo Caiuá, que impede a drenagem da água. Essa unidade foi denominada por Souza Filho (1993) por Terraço Baixo, É possível constatar que essa unidade se desenvolve somente na planície do lado direito do rio Paraná. Devido às características homólogas, Stevaux (1994) dividiu essa unidade em três subunidades distintas: Fazenda Boa Vista Alta, Fazenda Boa Vista Baixa e Fazenda Boa Vista com Leque. Porém, nesse 42 mapeamento não estamos considerando a Fazenda Boa Vista com Leques, e sim discutiremos os Leques em uma unidade separada, uma vez que eles ocorrem não somente em área da Fazenda Boa Vista, como visto no mapeamento realizado por Stevaux (1993), mas se é encontrado em diversas outras unidades. Fazenda Boa Vista Alta Essa subunidade localiza-se em altitudes próximas a 245m, compreende uma pequena faixa de sedimentos de textura arenosa. Destaca-se por apresentar um degrau íngreme, em torno de 8m, que separa a Unidade Taquaruçu para esta subunidade, mas também apresenta um pequeno degrau de 2 metros de amplitude que separa a subunidade Fazenda Boa Vista Alta da Fazenda Boa Vista Baixa (fig. 16). Figura 16 Imagem da planície fluvial do alto rio Paraná, com detalhe para a Unidade Fazenda Boa Vista Alta e Baixa. Onde: A- Unidade Fazenda Boa Vista Baixa, B- Unidade Fazenda Boa Vista Alta, C- Unidade Rio Paraná. Fonte: Google Earth (Acesso: 20/02/2014). � Estudos realizados anteriormente verificaram espessura da camada dessa unidade (areia média a fina, localmente seixosa, aparentemente homogênea, 43 maciça e desagregada) de 10 metros, assentada sobre uma linha de cascalho limotinitizado sobreposto às rochas do Grupo Caiuá (Stevaux, 1994) (fig. 17), além da ocorrência de material de cerâmica indígena Guarani, bom como urnas mortuárias (KASHIMOTO & MARTINS, 2004). De acordo com Parolin & Stevaux (2001) a subunidade Fazenda Boa Vista Alta constitui um antigo campo de dunas dissipadas. Esse campo de dunas foi formado durante o evento árido mais recente no alto rio Paraná (3500 a 1500 anos AP), onde ocorreu a atuação eólica na região (SALLUN et al, 2007).Os estudos de Parolin & Stevaux (2001) corroboram com a hipótese de que essas dunas teriam se formado nesse período de aridez mais recente, uma vez que as datações realizadas pelos autores revelaram idades de 3700 anos AP (PAROLIN & STEVAUX, 2001). Fazenda Boa Vista Baixa Esta subunidade desenvolve-se a uma altitude de 231 a 233m com declive para o rio Paraná. Quase em sua totalidade é alocada na planície aluvial desenvolvida na margem direita do rio Paraná, totalizando uma área de 810,8km², com início a jusante do reservatório de Porto Primavera e de forma descontínua se estende até a foz do rio Amambaí. Na margem direita esta unidade se encontra nas imediações da foz do rio Ivaí, e possui uma área de 6,54km². É caracterizada por apresentar cicatrizes de antigos diques marginais e canais abandonados herdados de um sistema de drenagem meandrante (fig.18). Isso proporciona uma superfície bastante ondulada, que já havia sido ressaltada no trabalho de Stevaux (1994), em função dos vales dos córregos que a atravessa essa unidade, principalmente os córregos Baile e Esperança. Para Stevaux (1994) esta subunidade foi originada a partir do retrabalhamento de um sistema fluvial meandrante sobre a unidade Fazenda Boa Vista Alta, para o autor essa antiga drenagem deve ter sido capturada pelo rio Ivinheima. 44 Figura 17 Perfil geológico da Unidade Fazenda Boa Vista. Modificado de Souza- Filho &Stevaux (1997). 45 UNIDADE RIO PARANÁ A unidade Rio Paraná constitui a planície aluvial ativa do rio Paraná. Possui uma área total de aproximadamente 2033 km² se encontra localizada por toda a extensão da área de estudo, está inserida na Aloformação Paraná dentro do Alomembro Alto Paraná, que segundo Sallun et al. (2007), constitui os depósitos das ilhas do rio Paraná. No mapeamento geomorfológico procurou-se seguir os mesmos critérios adotados por Stevaux (1993), assim esta unidade foi dividida em duas subunidades: Subunidade Rio Paraná Canal e Subunidade Rio Paraná Várzea. 46 F ig u ra 1 8 Im ag em il u st ra ti va d a U n id ad e F az en d a B o a V is ta , e m d et al h e o s is te m a fl u vi al m ea n d ra n te . 47 Rio Paraná Canal O segmento em estudo compreende uma extensão de 220km de trecho livre de barramentos que vai desde a jusante do reservatório de Porto Primavera ao início do reservatório de ITAIPU. O rio Paraná apresenta um padrão multicanal, que pode ser considerado como um misto de canal entrelaçado e anastomosado (FERNANDEZ & SOUZA- FILHO, 1995; STEVAUX et al.,2004). Mais recentemente, Stevaux & Souza (1994) classificaram o canal do rio Paraná como anabrancing, tipo C2a, já Gon (2012) alega que rio Paraná no segmento entre os arquipélagos Mutum e Japonesa-Floresta não se encaixa em um tipo específico de anabrancing, podendo ser classificado como tipo 1C ou ainda 2, conforme o sugerido por Nanson & Croke (1992). Ao longo da área de estudo é possível observar a presença de inúmeras barras e ilhas fluviais de diversas dimensões, que totalizam uma extensão de aproximadamente 763 km². De acordo com Souza-Filho (1993) no trecho em estudo ocorre à presença de barras centrais, barras laterais, barras de soldamento, barras frontais as ilhas e barras de coalescência. No trecho que corresponde à jusante do reservatório de Porto Primavera até Porto Camargo, nas imediações do rio Ivaí, há a ocorrência das barras laterais que são desenvolvidas à margem da planície aluvial, mas também nas laterais das ilhas (fig.19). Conforme Souza-Filho (1993) o desenvolvimento dessas barras se devem aos processos deposicionais que promovem o crescimento lateral e para a jusante dessas formas. 48 Figura 19 Imagem para ilustração das barras na porção central do canal e nas margens de ilhas e do canal. Fonte: Google Earth (Acesso: 30/01/2013). � De Porto Camargo até o início do reservatório de Itaipu, nas imediações do município de Guaíra, é possível distinguir além das formas das barras citadas a presença de formas complexas, em função da união de várias das morfologias expostas, é nesse segmento que começa a se desencadear o arquipélago de Ilha Grande, principal ilha do trecho em estudo que possui uma extensão de aproximadamente 90 km. Fernandez (1990) e Stevaux (1994) expõem, em seus estudos, como evoluem as ilhas no alto rio Paraná. Esses autores explicam que as ilhas do alto rio Paraná são formadas pelo processo de coalescência de barras às ilhas. Normalmente essas barras são depositadas após as cheias, quando o material de fundo é remobilizado. Nas laterais das ilhas ficam pequenos canais que se recebem o nome localmente de ressacos, local que devido à falta de conexão direta com o rio principal torna-se um ambiente lêntico, que propicia maior decantação de partículas e consequentemente maior deposição, que com o propicia o processo de sucessão. Corradini et al. (2008) comenta que esses ambientes, proporciona uma topografia bastante diferenciada para as ilhas, pois essas barras recém coalescidas, promovem cicatrizes orientadas paralelamente 49 ao alongamento das ilhas dando uma configuração de topografia bem ondulada (fig. 20). Figura 20 Perfil topográfico da Ilha Mutum � MS, nota-se a configuração ondulada da ilha. Fonte: Corradini et al. (2008) � Estudos relacionados à gênese, evolução e idades das ilhas no alto rio Paraná, ainda são escassos, principalmente as ilhas que se desenvolvem entre o tramo da foz do rio Ivaí ao início do reservatório de Itaipu, segmento que se desenvolve as maiores ilhas existentes no alto rio Paraná, como por exemplo, a Ilha Grande. Datações realizadas por Stevaux et al (2009) revelam idades de aproximadamente 1,9 ka BP para a Ilha Mutum e mais recentemente Leli (comunicação pessoal) encontrou idades para a Ilha de aproximadamente 3,2 ka BP. Rio Paraná Várzea Esta subunidade corresponde à planície de inundação do rio Paraná e de seus afluentes, nesta subunidade é possível diagnosticar zonas de paleocanais, diques marginais e zonas de crevasses. Stevaux (1993) dividiu essa subunidade em várzea alta e baixa. A subunidade várzea alta compreende a maior parte da unidade e corresponde a área que está a uma altura mínima de 4 m do nível normal do rio e somente é atingida quando ocorrem as grandes cheias. Já a subunidade 50 várzea baixa compreende a região da planície de inundação que anualmente é inundada nas cheias normais, normalmente ficam alocadas a 1,5m do nível atual do rio. A figura 21, mostra em detalhe a subunidade. Figura 21 Unidade Rio Paraná, subunidade Rio Paraná Varzea. � Essa subunidade praticamente se aloca na margem direita do rio Paraná da jusante do reservatório de Porto Primavera até as imediações da foz do rio Amambaí, e de forma descontínua feições dessa subunidade até novamente se desenhar junto à planície do rio Iguatemi. Na margem esquerda essa subunidade se torna expressiva e de forma continua após o inicio do arquipélago de Ilha Grande, porém a largura não ultrapassa a 4 km. Nessa unidade englobamos também as planícies aluviais desenvolvidas pelos rios Paranapanema, Ivaí, Ivinheima, Amambaí, Iguatemi, Piquiri. As planícies de inundação dos afluentes do rio Paraná, estas são influenciadas diretamente pela ação da dinâmica das cheias que possibilitam o retrabalhamento do material depositado na planície. Como é o caso o rio Baía 51 que corre lateralmente ao rio Paraná, como explicitado no trabalho de Stevaux (1994). De acordo com Stevaux & Santos (1998) a planície atual do rio Paraná começou sua construção a partir de 6.000 anos AP, no evento úmido mais antigo diagnosticado por Stevaux (1994), que interferiu nas características hidrológicas do rio Paraná, levando-o ao estabelecimento de um sistema entrelaçado. UNIDADE GUAÍRA � Esta unidade se desenvolve em uma pequena porção na margem esquerda do rio Paraná, que totaliza a 4,533 km², área que se desenvolve sobre as rochas da Formação Serra Geral (fig. 22). Encontra-se em altitudes que variam de 230 a 221 m. Essa unidade recebeu esse nome por estar situada no município homônimo de Guaíra. Em função de sua textura e toponímia poderia ser mapeada como Unidade Rio Paraná, subunidade várzea alta, pois só ocorre sua inundação em grandes cheias, porém o que a difere desta é o material de origem. � Figura 22 Imagem Ilustrativa da Unidade Guaíra. Fonte: Google Earth (Acesso: 20/02/2014). 52 UNIDADE PLANALTO DE CAMPO MOURÃO Apresenta texturas e toponímia semelhantes a unidade Porto Rico, mas se desenvolve sobre rochas da Formação Serra Geral (fig.23). Fora assim denominada, pois se desenvolve na unidade morfoescultural Planalto de Campo Mourão, nomeada no mapa geomorfológico do estado do Paraná, desenvolvido por Santos et al. (2006). LEQUES ALUVIAIS Leques aluviais são sistemas deposicionais em forma de leque aberto ou de segmento de cone, caracterizados por canais fluviais distributários de grande mobilidade lateral. Desenvolvem-se em planícies ou nos vales dos rios e constituem elemento básico do preenchimento sedimentar de bacias com bordas tectonicamente ativas (ASSINE,2006). Poucos trabalhos foram desenvolvidos na planície aluvial do rio Paraná nessa área de leques aluviais, dentre eles podemos citar de Cremon (2011), que buscou fazer uma relação geomorfológica e morfométrica e Guerreiro (2011) que estudou os terraços na planície aluvial que se desenvolve na margem direita do rio Paraná, nas imediações da foz com o rio Ivaí. Figura 23 Imagem ilustrativa da Unidade Planalto de Campo Mourão. Fonte: Google Earth (Acesso: 20/02/2014). 53 Os leques foram identificados em vários segmentos da área de estudo, como é possível visualizar na figura 24, totalizando 12 feições, perfazendo uma área de aproximadamente 402 km². Foram diagnosticados leques aluviais ativos na planície de inundação atual do rio Paraná, mas também nas planícies de inundação de seus afluentes. No mapeamento realizado por Stevaux (1993), conforme ressaltado anteriormente, os leques aluviais haviam sido englobados na Unidade Fazenda Boa Vista, porém neste trabalho são analisados como morfologias distintas. Trabalhos realizados por Jabur (1992), Stevaux (1993), Santos ( 1997) mencionam que a construção dos leques aluviais associados a calha do rio Paraná pode estar relacionada a dois fatores principais: os períodos de aridez e controle tectônico. Stevaux (1993) destaca que a construção dos leques aluviais dos córregos Baile e Esperança sobre a Unidade Fazenda Boa Vista deveriam ter ocorrido a 2000 a 3000 anos AP, no último período de aridez identificado na área de estudo. Guerreiro (2011) em seu estudo identificou um dos ambientes de leque aluvial na margem esquerda do rio Paraná. As datações e interpretações de dados proxy revelaram que o leque do córrego Jabuti fora desenvolvido em condição climáticas úmidas, porém em transição de climas secos para fase mais úmida, com início de deposição por volta de 7.540 anos AP. Morais (2010) em seu estudo no leque aluvial do córrego Dourado, localizado na região de confluencia do Rio Ivai e Paraná encontrou idades de 1600 anos, que corroboram que no período de construção do leque a região passava por um período de aridez. Os leques aluviais na área de estudo, estão localizados em sua maioria na margem direita e se relacionam ao desnível dos patamares dos terraços, como apontado por Souza-Filho (1993) e Cremon (2011) para os mega leques. A localização dos leques na área de estudo estão associados a presença lineamentos/estruturas na área, conforme podemos visualizar na figura 23, , para Assine (2008) a presença de leques aluviais indicam áreas com influencias tectônicas.. 54 Influências tectônicas relacionadas a leques aluviais na região foi evidenciada por Fortes et al (2005), no baixo rio Ivinheima, neste estudo os autores assinalam a presença de neotectônica na área de estudo, sugerindo que haveria um controle tectônico na formação dos leques aluviais do rio Paraná, com orientação de alinhamento dos leques NE-SW, isso também identificado por Morais (2010) para o leque aluvial do córrego dourado, já Stevaux (1994) aponta que os leques desenvolvidos pelos córregos Baile, Esperança e Samambaia são decorrentes com a zona de falha no alto rio Paraná. EVOLUÇÃO DO SISTEMA FLUVIAL DO ALTO RIO PARANÁ � A discussão a respeito da evolução do sistema fluvial do Alto rio Paraná será apresentada em tópicos e foi desenvolvida a partir de trabalhos de referência desenvolvidos na área de estudo, como por exemplo Parolin (2006), Sallun (2007), Souza-Filho (1993), Stevaux (1993), entre outros. � A evolução do sistema fluvial Alto rio Paraná, segue as bases das teorias geomorfológicas. Para que ocorra a evolução geomorfológica de um sistema é necessário que aconteçam as fases de deformação crustal (atividade tectônica), mudanças climáticos e ação do tempo; � De acordo com os estudos de Stevaux (1993) o final do Plioceno e o Pleistoceno Médio foram determinantes para a bacia do rio Paraná, foi nesse período que ocorreu o entalhamento das drenagens dos rios Grande e Paranaíba e o soerguimento da Serra de Maracaju; � Registros sedimentares e palinológicos de estudos realizados na planície aluvial do alto rio Paraná confirmam que o clima na área de estudo esteve árido e semiárido a maior parte do tempo o que possibilitou uma grande deposição coluvial e aluvial. � A atividade tectônica levou ao basculamento de blocos e por consequência ocorreu à degradação dos sedimentos inconsolidados do terraço Taquaruçu, na margem esquerda e direita, restando terraços mais resistentes em sua maioria na margem esquerda; � Com a melhora climática (aumento da umidade) e ação resultante da tectônica nas áreas da unidade Taquaruçu, as lagoas iniciam seu 55 processo de implantação, motivadas possivelmente por sistemas de falhas e fraturas e por eluviação/iluviação de material; � Com o aumento da umidade, motiva a incisão do talvegue do rio Paraná e de seus afluentes, ocasionando a erosão do terraço Fazenda Boa Vista, conseqüentemente a construção da várzea e recobrimento dos depósitos anteriores; � Último evento de aridez ( 3500 a 1500 anos AP), relativamente curto, foi o período que ocorreu a construção dos leques aluviais sobre a Fazenda Boa Vista; � Uma nova atividade tectônica desajusta o rio Paraná, provocando a sua assimetria do canal e proporcionando o desenvolvimento da planície aluvial em sua margem direita, � Atualmente junto da construção da planície ativa encontra-se em desenvolvimento leques aluviais atuais. Na figura 25 encontra-se uma síntese dos estudos dos principais modelos de superfícies de aplainamento realizados no Sul e Sudeste do Brasil correlacionando alguns eventos de importância na área de estudo chegando ao presente estudo. O quadro 2 resume os eventos climáticos quaternários ocorridos no alto rio Paraná, como relatados nos estudos de Stevaux (1993, 1994), Parolin & Stevaux (2001) e Sallun (2007). 24 Distribuição dos Leques aluviais ao longo da área de estudo. 57 � F ig u ra 2 5 S ín te se d o s es tu d o s d o s p ri n ci p ai s m o d el o s d e su p er fí ci es d e ap la in am en to r ea liz ad o s n o S u l e S u d es te d o B ra si l c o rr el ac io n an d o al g u n s ev en to s d e im p o rt ân ci a n a ár ea d e es tu d o s. 58 Q u ad ro 2 S ín te se d o s ev en to s cl im át ic o s d o Q u at er n ár io n o a lt o r io P ar an á. E ve n to D es cr iç ão E ve n to á ri d o m ai s an ti g o O c o rr id o e n tr e 4 0 .0 0 0 a 2 0 .0 0 0 a n o s A P . C o n fo rm e e s tu d o s p a lin o m o rf o s o c lim a d e v e ri a t e r s id o m a is s e c o q u e o a tu a l. P o s s iv e lm e n te , d u ra n te e s s e p e rí o d o s o m e n te a d re n a g e m p ri n c ip a l d o r io P a ra n á e s e u s p ri n c ip a is a fl u e n te s d e v e ri a m e x is ti r. E ve n to ú m id o m ai s an ti g o In ic ia d o e n tr e 7 5 0 0 a 8 0 0 0 A P , c o m l im it e s u p e ri o r a p ro x im a d a m e n te 3 5 0 0 a n o s A P . P e rí o d o m a rc a d o p o r m e lh o ra c lim á ti c a g e n e ra liz a d a ( ó ti m o c lim á ti c o d o H o lo c e n o ). N e s s e p e rí o d o t a m b é m é i d e n ti fi c a d a i n fl u e n c ia t e c tô n ic a , p o r m e io d e f a lh a s a n ti é ti c a s , m u d a n ç a d a h id ro lo g ia d o s is te m a f lu v ia l. E s s a in fl u e n c ia in te rf e re n a s c a ra c te rí s ti c a s h id ro ló g ic a s d o r io , p ro p ic ia n d o a o e s ta b e le c im e n to d o s is te m a e n tr e la ç a d o , le v a n d o a o fi n a l d o e v e n to o d e s e n v o lv im e n to d a p la n íc ie d e i n u n d a ç ã o . E ve n to á ri d o m ai s re ce n te D u ra ç ã o d e 3 5 0 0 a 1 5 0 0 a n o s A P , p e rí o d o c u rt o s u a i n fl u ê n c ia , e s te e v e n to e s tá m a rc a d o n o s d e p ó s it o s l a c u s tr e s e f lu v ia is q u e c o m p re e n d e m a u n id a d e R io P a ra n á . N e s te e v e n to p o s s iv e lm e n te é q u e o c o rr e u a c o n s tr u ç ã o d o s l e q u e s a lu v ia is d o c ó rr e g o B a ile e E s p e ra n ç a s o b re a u n id a d e F a z B o a V is ta . A tu a ç ã o e ó lic a o ri g in a o s c a m p o s d e d u n a s . E ve n to ú m id o m ai s re ce n te In íc io 1 5 0 0 a n o s A P a té o s d ia s a tu a is . In te rr u p ç ã o d a c o n s tr u ç ã o d o s l e q u e s s o b re a u n id a d e B o a V is ta In íc io d o a p ro fu n d a m e n to d o l e it o d o r io P a ra n á . 59 MAPA ESTRUTURAL DO ALTO RIO PARANÁ O mapa estrutural (fig. 26), foi resultado do adensamento de informações dispersas em vários trabalhos desenvolvidos no sistema fluvial alto rio Paraná. Este estudo, procurou sistematizar essas informações com o objetivo de tentar entender melhor a contribuição da atividade tectônica na área de estudo. Ao analisar o mapa estrutural é possível verificar que a maior parte dos rios são adaptados aos lineamentos estruturais. Conforme dito anteriormente, a drenagem é complexa, sendo observados na área de estudo rios em padrões treliça, paralela e retangular que sugerem a influencia estrutural. Essa influencia é bem denotada na margem direita do rio Paraná, em especial nos rios Iguatemi, Amambaí e Ivinheima, essa influencia estrutural já havia sido assinalada por Souza-Filho (1993). De acordo com Jabur (1992) e Stevaux (1994) os pontos nodais coincidem com o estreitamento da planície e nesses pontos nodais podem ser encontrados soleiras de arenitos mas também basaltos, e essas soleiras são as responsáveis pelo controle das drenagens do alto rio Paraná. Além dos rios, outra feição já mencionada anteriormente bem assinalada ao mapa estrutural são os leques aluviais, os quais são influenciados por lineamentos/estruturas presentes na área, a maior parte dos estudos que mencionam a ocorrência dos leques ligados a tectônica sugerem a ocorrência de uma alinhamento com direcionamento preferencial NW/SE (FORTES et al, 2007 e MORAIS, 2010). Os estudos referentes a atuação estrutural na área de estudo vêm desde a década de 1960. Maack em 1968, comenta que no trecho entre Guaíra e Foz do Iguaçu representaria uma grande falha e nesta o rio Paraná estaria encaixado e adaptado seu cânion. O mesmo autor, em 1981, ressalta que o leito do rio Paraná é uma espécie de fenda e que a partir dela ocorrem a movimentação dos blocos oriental e ocidental. 60 De acordo com Fúlfaro et al. (1982) a área de estudo está estruturalmente delimitada pelos alinhamentos São Jerônimo e Rio Alonzo. Adicionalmente Souza-Filho (1993) ressalta que as estruturas tectônicas de caráter regional que abarcam a área de estudo correspondem ao alinhamento do Rio Piquiri, Rio Alonzo e Rio Paranapanema. Em 1982, RADAMBRASIL em seu estudo ressalta a ocorrência de margens retilíneas em terraços na margem esquerda do rio Paraná e as atribui a uma falha paralela existente entre a foz do rio Ivaí e Piquiri, a qual é bem perceptível no mapeamento. Em 1993, Souza-Filho compartimentou a área em estudo em seis blocos estruturais, denotados por meio de falhas inferidas: Bloco Ivinheima, Bloco Naviraí, Bloco Nova Andradina, Bloco Loanda, Bloco Umuarama, Bloco Eldorado. Fortes et al (2007) identificou influencias tectônicas para o rio Paraná e para o rio Ivinheima, seu objeto de estudo. Segundo os autores, o inicio das atividades tectônicas para o vale do rio Ivinheima está associada a formação da Serra do Mar, essas reativações tectônicas motivaram o processo de intemperismo que culminou a estruturação das bacias do alto rio Paraná e Paraguai. De acordo com Fortes et al (2007) o início do Holoceno, ocorreu um pulso tectônico na região que proporcionou ao soerguimento de blocos paralelos e o desenvolvimento de falhas antiéticas. Os processos deformacionais associados a fase fluvial alterou o sistema hidrológico do rio, bem como motivou o desenvolvimento de terraços arenosos na margem direita do rio Paraná e de seus afluentes. u ra l d a ár ea d e es tu d o 62 CAPÍTULO III � EVIDÊNCIAS TECTÔNICAS NO ALTO RIO PARANÁ � Em 1948, Obruchaev definiu o termo Neotectônica para designar os movimentos tectônicos ocorridos no final do Terciário e no Quaternário, os quais foram decisivos para a configuração recente da superfície terrestre (SUGUIO, 2010). De acordo com Goudie (2004), o termo Neotectônica compreende o estudo de movimentos crustais horizontais e verticais, que ocorreram em um tempo geológico recente. Esses movimentos estão direta ou indiretamente associados as movimentações do "crosta" global. Para a Comissão Internacional do Quaternário (INQUA) Neotectônica abarca: "Quaisquer movimentos ou deformações da drosta ao nível geodésico de referência, sua caracterização por meio de seus mecanismos, sua origem geológica, suas implicações para vários propósitos práticos e suas extrapolações futuras. Os movimentos neotectônicos englobam o acervo de deformações rúptil ou dúctil de um período Neotectônico". Uma das técnicas adotadas para o a identificação de áreas influenciadas pela neotectônica são os índices morfométricos e os padrões de drenagem. A análise morfométrica da rede de drenagem por meio de sua representação longitudinal pode ser uma ferramenta muito importante quando aliada a estudos geomorfológicos por atentar à compreensão dos condicionantes que equilibram ou desequilibram o sistema fluvial, bem como auxilia no entendimento da evolução geomorfológica de uma região. De acordo com Knighton (1998) o perfil longitudinal é um elemento importante para o entendimento dos processos geomorfológicos que ocorrem na paisagem. Phillips & Lutz (2008) ressaltam que o perfil longitudinal dos canais fluviais é um elemento chave para a geomorfologia fluvial e hidrologia, 63 pois reflete declive e gradientes de energia e mudanças ao longo do curso fluvial. O perfil longitudinal consiste num método simples e eficaz, que basicamente utiliza-se de dados de altitude e extensão do canal para a geração de uma curva de ajustamento logarítmico côncavo ascendente, onde se verificam maiores declividades nas nascentes e menores em direção à foz, sendo a representação gráfica característica de rios em estado de equilíbrio (FUJITA, 2009). Os cursos fluviais ao longo de sua extensão apresentam em seu perfil longitudinal segmentos em equilíbrio (ajustados), mas também em desequilíbrio (desajustados) (FUJITA, 2009), em relação a uma curva de equilíbrio, sendo esta determinada por uma equação logaritmica. Os trechos que são determinados como desajustados apresentam irregularidades ou mesmo deformações em seu traçado (CARLSON, 1969). "Os trechos de irregularidades e/ou a presença de rupturas nos perfis são decorrentes de vários fatores, dentre eles a entrada de tributários, heterogeneidade da composição litológica e atividade tectônica local (VOLKOV et al,1967). Assim, em áreas onde as rochas são mais friáveis, por exemplo, registram-se os menores gradientes de declividades. Por sua vez, nos locais onde se encontram rochas mais resistentes à erosão, ocorrem gradientes mais acentuados (GORNITZ & SEEBER, 1990)." (FUJITA, 2009). Um dos índices morfométricos utilizados para detectar áreas influenciadas por atividades tectônicas, é o índice de Hack. Em 1973, Hack propôs o índice de RDE (gradient index) para a � � ���� �9 � � � � � � �� ��� �����(�% ��+ �� � � % �% +�� � � � ��� �� � � � �(��� longitudinal, o que também permitiu a normalização dos dados que facilitou a comparação de canais fluviais de diferentes magnitudes. Seeber & Gornitz (1983) adaptaram a metodologia desenvolvida por Hack, para seu estudo nos rios do Himalaia, como forma de detectar áreas com 64 influencia tectônica, utilizando a razão dos índices RDETRECHO e RDETOTAL. Assim, quando a razão dos índices resultassem valores a acima de 2, estes poderiam determinar anomalias de 1ª ordem (valores acima de 10) e 2ª ordem (valores entre os limiares 2 e 10). Até a década de 2000, no Brasil havia uma escassez de estudos utilizando índices morfométricos. Etchebehere (2000) foi um dos disseminadores dos estudos fluvio-morfométricos no Brasil, delineados nos estudos de perfil longitudinal e a aplicação do índice de RDE, sendo empregados em diversos estudos geomorfológicos, como na bacia do rio Pirapó (MARTINEZ, 2004), na bacia do rio Santo Anastácio (GUEDES et al, 2006 e GUEDES, 2008), na bacia rio Ivaí e afluentes (FUJITA, 2009; FUJITA et al, 2011 ), entre outros. De acordo com Lima (2013), "o índice de gradiente é uma alternativa para análise mais eficiente do controle exercido por fatores geológicos sobre o perfil longitudinal de um canal de drenagem". Em função de sua simplicidade, continua sendo uma metodologia útil para estudos que tangem a geologia e a geomorfologia de uma região. Porém este autor não concorda com a adaptação metodológica utilizada por Etchebehere para os estudos realizados no Brasil, uma vez que o país encontra-se em uma área tectonicamente estável e a metodologia utilizada tenha sido desenvolvida para regiões de tectônica ativa. Mesmo com autores, como Lima (2013), que discordam da metodologia aplicada, os estudos de perfil longitudinal e metodologias correlacionadas são de grande relevância aos estudos dos cursos fluviais, pois, seus resultados auxiliam no entendimento da configuração do sistema fluvial e sua evolução geomorfológica ao refletirem as influências geológicas, tectônicas e de mudanças de nível de base. O objetivo deste capítulo é compreender a evolução geomorfológica do Alto rio Paraná sob a ótica do equilíbrio dinâmico e detecção de anomalias de drenagem. Vários autores já mencionaram a influência tectônica e neotectônica no nesse trecho do rio Paraná como Stevaux (1993), Souza-Filho (1993), 65 Fortes (2003), Sallun (2007), Fujita (2009) e recentemente Souza Junior (2012), todavia cada autor buscou relacionar com seu trabalho em específico. Assim, neste capítulo serão apresentados os resultados dos estudos dos perfis longitudinais e a identificação de anomalias de drenagem obtida por meio da aplicação do índice de Hack (1973), que possibilita a detecção de possíveis zonas ativas tectonicamente e/ou influenciada pela neotectônica. MATERIAIS E MÉTODOS Para este estudo foi elaborado o perfil longitudinal dos principais cursos fluviais que compõe o alto rio Paraná. Para isto, foram utilizadas cartas topográficas do Exército Nacional e do IBGE nas escalas de 1:100.000 e 1:50.000 e curvímetro analógico, além de dados SRTM (Shuttle Radar Topography Misson 4). Os perfis longitudinais foram obtidos a partir de um gráfico, onde o eixo das coordenadas corresponderá às altitudes (m) e o eixo das abscissas a extensão do curso fluvial (km). Para a análise do perfil longitudinal foi adotada a metodologia mencionada por McKeown et al. (1988 apud ETCHEBEHERE, 2000) a qual leva em consideração que todo curso fluvial procura o seu equilíbrio, sofrendo para isso erosão ou agradação seu próprio leito. Assim sendo, buscou-se determinar uma equação e uma linha de melhor ajuste ao perfil, a qual foi considerada desajustes os afastamentos superiores a 10 metros dessa linha. Trechos acima da linha de melhor ajuste foram considerados áreas ascendentes e abaixo desta, áreas subsidentes (fig. 27). 66 Figura 27 - Gráfico hipotético de um rio para demonstrar áreas com trechos anômalos (em ascensão � A e em subsidência � B), determinados em função da linha de ajuste. (Fonte: FUJITA, 2009). � Para o cálculo do índice de gradiente (RDE) por trecho e em sua totalidade foi utilizada a metodologia descrita por Hack (1973) utilizando as seguintes equações: RDE trecho = (DH/DL) x L Onde: DH é a diferença altimétrica entre dois pontos selecionados do %��� ��:"�� ; DL é o comprimento do trecho analisado; L corresponde à extensão acumulada do rio até o ponto médio do trecho onde o índice RDE está sendo calculado. �� �� 67 RDE total = (DH/Lg L) Onde: DH é a diferença altimétrica entre a cota superior e inferior do canal, ou seja, a amplitude topográfica; Lg L é o logaritmo natural da extensão total do curso �:"�� � Para a determinação das anomalias de drenagem foi utilizada a razão entre RDETrecho/ RDEtotal. Os valores compreendidos entre os limiares 2 e 10 corresponderão a anomalias de 2ª ordem, já os valores superiores a 10, anomalias de 1ª ordem, conforme mencionada por Etchebehere (2000). RESULTADOS O rio Paraná é formado pelos rios Grande e Paranaíba. Tem sua nascente no estado de Minas Gerais, na Serra da Mantiqueira no município de Bocaina de Minas a uma altitude de 2650m, e percorre 3965 km até desaguar no Oceano Atlântico, na Argentina em Mar Del Plata, percorrendo assim terras brasileiras, paraguaias e argentinas. Ao longo de seu curso apresenta trechos em equilíbrio, ascensão e subsidência, como se pode observar na figura 28. A presença de patamares e ressaltos ao longo do curso fluvial, provocados por transição e resistências litológicas propicia a formação de quedas d'água, que no Brasil, são utilizadas para a geração de energia hidrelétrica, como por exemplo o Salto Sete Quedas, utilizada para a construção do reservatório de Itaipu. 68 Figura 28 Perfil longitudinal do rio Paraná. � � A área em estudo compreende o segmento do rio alto rio Paraná que se encontra livre de barramentos, que se desenha da jusante da barragem de Porto Primavera e se estende até o inicio do reservatório de Itaipu, no município de Guaíra - PR. Ao longo dos seus 255 km de extensão ocorre à entrada de vários afluentes, dentre eles se destacam na margem direita os rios Ivinheima, Amambaí e Iguatemi e na margem esquerda os rios Ivaí e Piquiri (fig. 29). ������������ 69 Figura 29 Mapa de localização dos cursos fluviais estudados no âmbito do perfil longitudinal e anomalia de drenagem. Fonte: TM/Landsat. (R5G4B3) � No trecho em estudo o rio Paraná ao longo de seu curso possui altitudes que variam de 237,9m a 220m, perfazendo uma amplitude altimétrica de apenas 17,9m. Ao analisar o perfil longitudinal do rio Paraná no trecho estudado (fig.30), verifica-se que ele não apresenta nenhum processo de desajuste fluvial, tendo sua linha de melhor ajuste próximos ao perfil de equilíbrio. 70 F ig u ra 3 0 P er fi l l o n g it u d in al d o r io P ar an á, n o s eg m en to d e ju sa n te d o r es er va tó ri o d e P o rt o P ri m av er a ao in ic io d o r es er va tó ri o d e It ai p u �� �� �� �� �� � !" #�$ �� �% �� �� �& �� �' �� �� �� �� '� �� (� �� '� �� (� �) '� �) (� �* '� �( (' � �+ '' � �+ (' � �� '' � �� (' � �% '' � �% (' � �� '' � ������ ��� � �� � �� �� ��� � � 71 EVIDÊNCIAS DE DESAJUSTE FLUVIAL NOS RIOS DO FLANCO OESTE DO VALE DO ALTO RIO PARANÁ � RIO IVINHEIMA O rio Ivinheima nasce a 690m de altitude na Serra de Maracaju e percorre 649km até desaguar no alto rio Paraná a uma altitude de 240m, e possui um índice de sinuosidade de 2,5. Ao longo de sua extensão percorre litologias do Grupo Caiuá, Grupo São Bento, representada pela Formação Serra Geral e os depósitos aluviares, que para Sallun et al. (2007) corresponde a Aloformação rio Paraná. Ao longo de sua extensão o rio Ivinheima apresenta-se em desajuste fluvial, sendo distinguidos trechos em equilíbrio, ascensão e subsidência (fig.31). Os trechos em equilíbrio são observados em dois momentos na região de nascente e entre os quilômetros 20 a 50 de extensão. Os trechos em ascensão são observados entre os quilômetros 5 a 20 de extensão, já os de subsidência constitui o maior trecho, a partir dos 50 km de extensão até a sua desembocadura no rio Paraná. De acordo com a aplicação do índice de Hack, foi possível identificar 24 trechos dos quais 6 apresentam em equilíbrio e 18 com presença de anomalias de 2ª ordem, sendo observadas no segmento 5 e entre os segmentos 7 a 23 (tab. 1). 72 Figura 31 Perfil longitudinal do rio Ivinheima em escala aritmética. � RIO AMAMBAÍ O rio Amambaí, como o rio Ivinheima, também nasce na Serra de Maracaju, a uma altitude de 660 m e deságua no rio Paraná a uma altitude de 240 m e um índice de sinuosidade de 1,87. Ao longo de 349 km de extensão, apresenta-se desajustado de nascente a foz, sendo distinguidos trechos em ascensão que corresponde um trecho de 130 km e os demais 219 km apresenta-se em subsidência (fig. 32). 73 Figura 32 Perfil longitudinal do rio Amambaí em escalas aritmética. � Foram identificados, por meio da aplicação do índice de Hack, 22 segmentos, dos quais 7 correspondem segmentos em equilíbrio, 13 com presenças de anomalias de 2ª ordem e 2 com presença de anomalias de 1ª ordem (tab. 2). 74 T ab el a 1 T ab el a re su m o d as v ar iá ve is m o rf o m ét ri ca s d o r io Iv in h ei m a � T re ch o C o ta S u p er io r (m ) C o ta In fe ri o r (m ) A m p lit u d e (m ) E xt . T re ch o (m ) E xt . T o ta l (k m ) D ec liv id ad e (m /m ) R D E T R E C H O R D E T O T A L R D E T R E C H O /R D E T O T A L 1 6 9 0 6 8 0 1 0 4 6 5 ,5 0 ,4 6 5 5 0 ,0 2 1 4 8 2 -7 ,1 8 5 8 2 5 5 ,7 1 3 3 2 -0 ,1 2 8 9 8 2 6 8 0 6 6 0 2 0 2 6 5 7 3 ,1 2 2 5 0 ,0 0 7 5 2 7 1 7 ,4 8 2 1 2 5 5 ,7 1 3 3 2 0 ,3 1 3 7 8 7 3 6 6 0 6 4 0 2 0 2 6 0 8 5 ,7 3 0 5 0 ,0 0 7 6 6 9 3 7 ,8 1 0 5 8