Denudação geoquímica em sistemas fluviais de cabeceira de drenagem da borda sul do Quadrilátero Ferrífero – MG.

Abstract

A existência de processos de denudação geoquímica envolvidos na retração das cabeceiras ou mesmo no aparecimento de zonas deprimidas próximas às nascentes constituem processos complexos não totalmente entendidos. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo estudar a espacialidade da denudação geoquímica em bacias de cabeceira, na região centro-sudeste de Minas Gerais, a partir da perda geoquímica em diferentes hierarquias fluviais. A proposta tem como área de estudo duas bacias (bacia B1 e B2) situadas em rochas do Grupo Sabará, unidade supracrustal da seção estratigráfica do QFe. Foram empregados trabalhos de campo para caracterização hidrogeomorfológica e mapeamento geológico, morfometria fluvial dos canais principais, construções de sessões topográficas, caracterização hidrogeoquímica via sonda multiparâmetros e espectrometria atômica via plasma acoplado indutivamente. As bacias são classificadas como endorréicas, com drenagem Consequente coincidindo com mergulho do acamamento de trend N24W32NE. O padrão de drenagem é do tipo Retangular, com as direções perpendiculares e paralelas ao acamamento. A bacia B1 possui 0,701 km2 , altitude do centroide em 1261 m e amplitude altimétrica de 157 m. Nela estão contidas 2 microbacias de 1ª ordem com áreas entre 0,142 e 0,278 km2 , e 2 bacias de contribuição de nascentes entre 0,012 e 0,018 km2 . A bacia B2 possui amplitude de 93 m, centroide em 1302 m e 0,349 km2 de área em que são contidas 5 microbacias de 1ª ordem, entre 0,007 e 0,082 km2 , e 5 bacias de contribuição de nascente com área entre 0,005 a 0,018 km2 . Os resultados indicam que as bacias são alongadas com índice de circularidade ~ ou <0,51 e magnitude da rede de drenagem muito alta (>15 canais/km2 ) com grande capacidade de geração de canais. A densidade de drenagem é caracteriza como muito alta (>3,50 km/km2 ) e a área mínima para a manutenção de 1 m2 de canal fluvial ocorre entre 172 m2 /m e 220 m2 /m. Foram caracterizadas 4 morfologias de nascentes (afloramento, duto, concavidade e cavidade) com exfiltração associadas à interseção de duas famílias de fraturas N-S (paralela ao acamamento) e ENE-WSW que demonstra a articulação da drenagem subsuperficial e superficial em áreas fraturadas. As tipologias são de contato; tubular; e fraturada inclinada; com vazão fluvial de 6ª magnitude e 7ª magnitude. A mobilidade da exfiltração foi de 0,01 m a 4,99 m para pequenas migrações; 5 m a 19,99 m para migrações de distâncias intermediárias e 20 m a 49,99 m para grande distância. Os dados hidrológicos indicam 2 períodos distintos (chuvoso e seco) e as vazões são maiores nos 1º e 2º trimestres de mensuração (chuvoso) e menores no 3º e 4º (seco). O monitoramento do pH indica que estes tendem a acidez (< 6,0) e os valores de eH não apresentam distribuição homogênea. Os domínios de estabilidade da água (eH-pH) indicam ambiente isolado da atmosfera/ambiente transicional para as amostras de nascentes e ambiente transicional/ambiente em contato com a atmosfera para os canais. Os resultados de condutividade elétrica evidenciam que as nascentes possuem as maiores mineralizações dentre as hierarquias fluviais. Os resultados indicam baixa alcalinidade (< 30 mg/L de CaCo3-) em função das litologias mapeadas não apresentarem assembleia mineral de alta solubilidade ou rica em sais. A analise de espectrometria atômica via plasma identificou os Elementos Maiores (EM) Al, Fe, Ca, K, Na, Mg, S, Si e Elementos Menores e Traço (EMT) Ba, Sr, Zn, Mn e Li que agrupados como Sólidos Totais Dissolvido (STD) indicam maior concentração destes na estação seca. A hierarquia nascente apresentou valores de EMT entre 0,002 e 0,116 mg/L e a canais fluviais de 0,002 a 0,111 mg/L. Em relação aos EM, as nascentes apresentam valores entre 0,011 e 2,680 mg/L e os canais de 0,011 a 2,906 mg/L. A perda geoquímica instantânea é expressa pela somatória dos elementos. Para as nascentes estes valores oscilaram no 1º, 2º, 3º e 4º trimestres respectios de 1,106 a 2,917 mg/L; 0,773 mg/L a 5,693 mg/L; 1,275 mg/L a 3,393 mg/L e 2,597 a 5,445 mg/L. Para os canais fluviais a oscilação foi de 1,173 a 2,298 mg/L; 1,118 a 3,491 mg/L; 1,980 a 3,649 mg/L e 3,105 a 3,519 mg/L. No geral, observa-se que apesar de existir maior variedade de elementos químicos nas águas durante o período úmido é no período seco que ocorre maior quantidade de STD e maior perda geoquímica instantânea. A denudação geoquímica anual de EMT ocorre de 0,005*10-1 a 0,039 ton/ano/km2 para nascentes, 0,004*10-1 a 1,894 ton/ano/km2 no canais de 1ª ordem e 0,047 a 0,485 ton/ano/km2 nos canais de 2ª ordem. Já a de EM para as respectivas ordens foi de 0,001*10-1 a 1,101 ton/ano/km2; 0,001*10-1 a 76,200 ton/ano/km2 e 0,956 a 42,890 ton/ano/km2. Em relação a denudação média por área constata-se que as bacias de contribuição de nascentes perdem entre 0,054 a 2,119 ton/ano/km2 de massa, as bacias de 1ª ordem de 0,158 a 136,277 ton/ano/km2 e, as bacias de 2ª ordem, entre 57,987 a 71,350 ton/ano/km2 . Em conclusão os dados revelam que a bacia B1 possui perda anual de 40,820 ton/km2/ano e rebaixamento do relevo de 15,69 m por Ma e a bacia B2 perda anual de 6,880 ton/km2/ano com rebaixamento topográfico do relevo de 2,65 m por Ma.