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Geologia Ambiental e Recursos Naturais

Geomorfologia/Geoconservação

Geodiversidade e Geomorfologia Antropogênica na Região das

Minas de Ouro no Anticlinal de Mariana, MG.

por

Stênio Toledo Nascimento

Orientador: Paulo de Tarso Amorim Castro

Ouro Preto

2016

UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO

DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM EVOLUÇÃO

CRUSTAL E RECURSOS NATURAIS

iii

GEODIVERSIDADE E GEOMORFOLOGIA ANTROPOGÊNICA NA

REGIÃO DAS MINAS DE OURO NO ANTICLINAL DE MARIANA,

MG.

vii

FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO

Reitor

Marcone Jamilson Freitas Souza

Vice-Reitor

Célia Maria Fernandes Nunes

Pró-Reitor de Pesquisa e Pós-Graduação

Prof. Dr. Fábio Faversani

ESCOLA DE MINAS

Diretor

Issamu Endo

Vice-Diretor

José Geraldo Arantes de Azevedo Brito

DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA

Chefe

Dr. Antônio Luciano Gandini

ix

CONTRIBUIÇÕES ÀS CIÊNCIAS DA TERRA

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

GEODIVERSIDADE E GEOMORFOLOGIA ANTROPOGÊNICA NA

REGIÃO DAS MINAS DE OURO NO ANTICLINAL DE MARIANA,

MG.

Stênio Toledo Nascimento

Orientador

Paulo de Tarso Amorim Castro

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos

Naturais do Departamento de Geologia da Escola de Minas da Universidade Federal de Ouro

Preto como requisito à obtenção do Título de Mestre em Geociências.

Área de Concentração: Geologia Ambiental e Recursos Naturais

OURO PRETO

2016

x

Universidade Federal de Ouro Preto – http://www.ufop.br

Escola de Minas - http://www.em.ufop.br

Departamento de Geologia - http://www.degeo.ufop.br/

Campus Morro do Cruzeiro s/n – Bauxita

35.400-000 Ouro Preto, Minas Gerais

Tel. (31) 3559-1600, Fax: (31) 3559-1606

e-mail: [email protected]

Os direitos de tradução e reprodução reservados. Nenhuma parte desta publicação poderá ser gravada,

armazenada em sistemas eletrônicos, fotocopiada ou reproduzida por meios mecânicos ou eletrônicos

ou utilizada sem a observância das normas de direito autoral.

Catalogação: www.sisbin.ufop.br

N244g Nascimento, Stênio Toledo.

Geodiversidade e Geomorfologia Antropogênica na Região das Minas de Ouro no Anticlinal de Mariana, MG. [manuscrito] / Stênio Toledo Nascimento. - 2016.

88f.: il.: color; tabs; mapas.

Orientador: Prof. Dr. Paulo de Tarso Amorim Castro.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Ouro Preto. Universidade Federal de Ouro Preto. Geologia. Evolução Crustal e Recursos Naturais.

Área de Concentração: Geologia Ambiental e Recursos Naturais.

1. Geodiversidade. 2. Geomorfologia ambiental. 3. Dobras (Geologia) - Anticlinal de Mariana. 4. Modelagem geologica. I. Castro, Paulo de Tarso Amorim. II. Universidade Federal de Ouro Preto. III. Titulo.

CDU: 551.4

http://www.sisbin.ufop.br/

xi

É a hora e a vez de Guimarães Rosa sorrir e dizer pra cumpadre meu Quelemén:

perigoso nada, mira e veja, nas Gerais, essas coisas...

Fernando Sabino

xiii

AGRADECIMENTOS

À minha mãe, Dedete, que sonhou comigo este momento. Ao meu pai, Getúlio, pelo

exemplo de persistência. A minha irmã, Joelma, por mostrar que tudo se ajeita, mesmo nos

momentos incertos.

Ao Prof. Dr. Paulo de Tarso Amorim Castro pela paciência, dedicação e confiança no

meu trabalho durante o percurso do mestrado.

À Escola de Minas, Departamento de Geologia, Programa de Pós-Graduação em

Evolução Crustal e Recursos Naturais pelas condições de trabalho e estrutura.

Aos amigos da pós, Suzana F. e Fabrício A. por dividirem comigo momentos decisivos

da realização deste trabalho. Aos amigos de graduação, que nunca se fizeram distantes: Ana

Virginia L., Daniara B., Cahio G., Edgar A., Lucas G., Yanne Q. Aos amigos de Itapecerica,

essências nas horas distração, de maneira especial, Danilo M. e Mariana T. Aos amigos Arthur

L., responsável por conselhos valiosos nestes anos e Fabiano V., por me ajudar perceber o

mundo da melhor forma possível.

Por fim, ao tempo, senhor de destinos, que a cada dia nos promove uma vida cheia de

futuro.

xv

SUMÁRIO

AGRADECIMENTOS ....................................................................................................................... xiii

LISTA DE ILUSTRAÇÕES ............................................................................................................. xvii

LISTA DE TABELAS ......................................................................................................................... xix

RESUMO ............................................................................................................................................. xxi

ABSTRACT ...................................................................................................................................... xxiii

CAPÍTULO 1 – INTRODUÇÃO .......................................................................................................... 1

1.1 CONSIDERAÇÕES GERAIS .................................................................................................... 1

1.2 OBJETIVOS ............................................................................................................................... 3

1.2.1 OBJETIVOS ESPECÍFICOS: ............................................................................................. 3

CAPÍTULO 2 – CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO .................................................... 5

2.1 LOCALIZAÇÃO E VIAS DE ACESSO .................................................................................... 5

2.2 GEOLOGIA REGIONAL ........................................................................................................... 6

2.2.1 Supergrupo Rio das Velhas ............................................................................................. 9

2.2.2 Supergrupo Minas ......................................................................................................... 10

2.3 GEOMORFOLOGIA ................................................................................................................ 11

2.3.1 Geomorfologia Local ........................................................................................................ 12

2.4 PEDOLOGIA ............................................................................................................................ 13

2.5 CLIMA ...................................................................................................................................... 13

2.6 HIDROGRAFIA ....................................................................................................................... 14

CAPÍTULO 3 – REFERENCIAL TEÓRICO ................................................................................... 15

3.1 TEORIA GERAL DOS SISTEMAS E OS GEOSSISTEMAS ................................................ 15

3.2 GEODIVERSIDADE ................................................................................................................ 17

3.2.1 Geodiversidade como objeto de estudo ............................................................................. 18

3.3 TECNÓGENO E A GEOMORFOLOGIA ANTROPOGÊNICA ............................................ 19

3.4 MINERAÇÕES DE OURO ...................................................................................................... 22

3.5 PATRIMÔNIO GEOLÓGICO, MINEIRO E GEOCONSERVAÇÃO .................................... 24

CAPÍTULO 4 – MATERIAIS E MÉTODOS .................................................................................... 27

4.1 MATERIAIS ............................................................................................................................. 27

4.2 MÉTODOS ............................................................................................................................... 28

4.2.1 Tratamento da base cartográfica ........................................................................................ 33

4.2.1 Cálculo do Índice de Geodiversidade ................................................................................ 35

4.2.2 Locais de Interesse Geológico (LIGs) ............................................................................... 36

xvi

CAPÍTULO 5 – GEODIVERSIDADE E GEMORFOLOGIA ANTROPOGÊNICA NO

ANTICLINAL DE MARIANA .......................................................................................................... 37

5.1 ESCALA DE TRABALHO E VARIÁVEIS ............................................................................. 37

5.2 COMPARTIMENTAÇÃO DO ANTICLINAL DE MARIANA E CÁLCULO DO ÍNDICE DE

RIQUEZA GEODIVERSIDADE POR COMPARTIMENTOS ........................................................... 46

5.4 GEODIVERSIDADE MÚLTIPLA SIMPLES E PONDERADA DO ANTICLINAL DE

MARIANA ............................................................................................................................................ 50

5.5 CÁLCULO DO ÍNDICE DE GEODIVERSIDADE UTILIZANDO IMAGENS RASTER ..... 54

CAPÍTULO 6 – LOCAIS DE INTERESSE GEOLÓGICO NO ANTICLINAL DE MARIANA

............................................................................................................................................................... 63

6.1 LIG ANTÔNIO PEREIRA ........................................................................................................ 64

6.2 LIG MORRO DE SANTANA .................................................................................................. 67

6.3 LIG MORRO SANTO ANTÔNIO ........................................................................................... 69

6.4 LIG PEDREIRAS DE QUARTZITO ........................................................................................ 71

6.5 LIG MORRO DA QUEIMADA ............................................................................................... 74

6.6 LIG SERRA DA BRÍGIDA ...................................................................................................... 76

CAPÍTULO 7 – CONSIDERAÇÕES FINAIS .................................................................................. 79

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .............................................................................................. 81

xvii

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Figura 1.1 - Esboço Geológico da Região do Anticlinal de Mariana........................................... 1

Figura 2.1 - Localização da área de estudo, entre os municípios de Ouro Preto e Mariana ........ 5

Figura 2.2 - Vias de acesso à área de estudo. ............................................................................ 6

Figura 2.3 - Coluna estratigráfica do Quadrilátero Ferrífero ....................................................... 7

Figura 2.4 - Mapa geológico simplificado do Quadrilátero Ferrífero, mostrando a área de estudo.

....................................................................................................................................................... 8

Figura 2.5 – Mapa geológico estrutural da área de estudo. ......................................................... 9

Figura 2.6 – Mapa de drenagens do Anticlinal de Mariana. ...................................................... 14

Figura 4.1 - Fluxograma metodológico do trabalho. ................................................................. 29

Figura 4.2 - Ficha de identificação, caracterização e descrição dos LIGs. ................................ 36

Figura 5.1 - Mapa da variável Litologia do Anticlinal de Mariana... ......................................... 38

Figura 5.2 - Mapa da variável Formações Geológicas do Anticlinal de Mariana. ..................... 38

Figura 5.3 – Mapa da variável Idades Geológicas do Anticlinal de Mariana. ........................... 39

Figura 5.4 - Mapa da variável Densidade de Lineamentos do Anticlinal de Mariana ............... 39

Figura 5.5 – Mapa da variável Declividade do Anticlinal de Mariana. ..................................... 40

Figura 5.6 – Mapa da variável Orientação das Vertentes do Anticlinal de Mariana. ................. 41

Figura 5.7 – Mapa da variável Rugosidade do Anticlinal de Mariana. ...................................... 41

Figura 5.8 - Mapa da variável Densidade de Drenagens do Anticlinal de Mariana. .................. 42

Figura 5.9 - Mapa da variável Unidades Geomorfológicas do Anticlinal de Mariana. .............. 43

Figura 5.10 - Mapa da variável Formas Antrópicas do Anticlinal de Mariana .......................... 44

Figura 5.11 – Mapa da variável Ocorrências Minerais do Anticlinal de Mariana. .................... 45

Figura 5.12 – A) Mapa de elevação do terreno. (B) Perfil longitudinal A-B. (C) Perfil longitudinal C-

D. (D) Perfil longitudinal E-F (Serra de Ouro Preto e Serra de Antônio Pereira) ...................... 45

Figura 5.13 – Mapa de compartimentação do Anticlinal de Mariana. ....................................... 46

Figura 5.14 - Mapa do Índice de Geodiversidade por Compartimento do Anticlinal de Mariana.49

Figura 5.15 - Geodiversidade Múltipla Simples do Anticlinal de Mariana. .............................. 52

Figura 5.16 - Geodiversidade Múltipla Ponderada do Anticlinal de Mariana ........................... 53

Figura 5.17 – Mapa do Índice de Geodiversidade Geologia-Geomorfologia. ........................... 55

Figura 5.18 - Mapa do Índice de Geodiversidade . .................................................................... 56

Figura 5.19 – Flancos do Anticlinal de Mariana: (A) Flanco Sul. (B) Flanco Nordeste............ 57

Figura 5.20 – Mapa de integração das Formas Antrópicas e Rugosidade nas bordas do Anticlinal de

Mariana. ...................................................................................................................................... 58

xviii

Figura 5.21 - Mapa do Índice de Geodiversidade, com a variável Feições Antropogênicas. ..... 59

Figura 5.22 - Mapa do Índice de Geodiversidade, com a variável Feições Antropogênicas, sem o uso

da rugosidade. .............................................................................................................................. 61

Figura 6.1 – Mapa de Localização dos LIGs no Anticlinal de Mariana sobre imagem de satélite.63

Figura 6.2 – Variáveis utilizadas para definir o índice de geodiversidade do LIG Antônio Pereira.

..................................................................................................................................................... 64

Figura 6.3 – (A) Topázio imperial garimpado na região de Antônio Pereira. (B) Formas antrópicas

geradas devido extração de topázio imperial. .............................................................................. 65

Figura 6.4 – (A) Pedreira de dolomitos da Formação Gandarela associadas a veios auríferos. (B) Detalhe

de piritas em meio a níveis micáceos na Formação Gandarela. .................................................. 65

Figura 6.5 – Estruturas ruiniformes na base da Serra de Antônio Pereira. ................................. 66

Figura 6.6 – Vista panorâmica do flanco Nordeste do Anticlinal de Mariana. Serra de Antônio Pereira

ao fundo, lavras de topázio em primeiro plano............................................................................ 66

Figura 6.7 –Morro de Santana, porção sul do flanco nordeste do Anticlinal de Mariana. ......... 67

Figura 6.8 – Ruínas visitadas em atividade educativa no Morro de Santana. ............................ 67

Figura 6.9 – Variáveis utilizadas para definir o índice de geodiversidade do LIG Morro de Santana.

..................................................................................................................................................... 68

Figura 6.10 – Representação de mundéu (Ferrand, 1998) e ruinas de mundéu no Morro Santo Antônio

(Piló,2007). .................................................................................................................................. 69

Figura 6.11 – Vista com visada para o Morro Santo Antônio a partir das pedreiras de quartzito do

Taquaral. ...................................................................................................................................... 70

Figura 6.12 – Variáveis utilizadas para definir o índice de geodiversidade do LIG Morro Santo Antônio.

. .................................................................................................................................................... 70

Figura 6.13 – Pedreira de Quartzito no bairro Liberdade, Ouro Preto. ...................................... 71

Figura 6.14 – (A) Pedreira de quartzito abandonada. (B) Placas de quartzito prontas para serem vendidas

como rocha ornamental. .............................................................................................................. 72

Figura 6.15 – Aberturas de túneis nos quartzitos da Formação Moeda para a prospecção de ouro

..................................................................................................................................................... 72

Figura 6.16 – Variáveis utilizadas para definir o índice de geodiversidade do LIG Pedreiras de

Quartzito. ..................................................................................................................................... 73

Figura 6.17 – LIG Morro da Queimada. ..................................................................................... 74

Figura 6.18 – Variáveis utilizadas para definir o índice de geodiversidade do LIG Morro da Queimada

. .................................................................................................................................................... 75

Figura 6.19 – Laterita exposta pela ação humana onde são realizados estudos da Universidade Federal

de Ouro Preto, no LIG Serra da Brígida. ..................................................................................... 76

Figura 6.20 – Vista panorâmica a partir do LIG Serra da Brígida, com visada para norte. ....... 77

Figura 6.21 – Variáveis utilizadas para definir o índice de geodiversidade do LIG Serra da Brígida.

..................................................................................................................................................... 78

xix

LISTA DE TABELAS

Tabela 4.1 – Geologia e suas variáveis ..................................................................................... 30

Tabela 4.2 – Hidrografia e suas variáveis .................................................................................. 31

Tabela 4.3 – Geomorfologia e suas variáveis. ............................................................................ 32

Tabela 4.4 – Mineração e sua variável ...................................................................................... 33

Tabela 5.1 – Elementos de geodiversidade e quantificação destes elementos ........................... 48

Tabela 5.2 – Índice de geodiversidade e quantificação destes elementos. ................................. 48

Tabela 5.3 – Variáveis x Número de Elementos. ....................................................................... 51

Tabela 5.4 – Quantificação da geodiversidade por compartimentos .......................................... 51

xxi

RESUMO

A região das minas de ouro no Anticlinal de Mariana, sudeste do Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais,

foi intensamente modificada pela ação antrópica, por meio da mineração de elementos como ouro,

quartzito, bauxita e topázio imperial. Ao longo dos flancos do Anticlinal de Mariana e de sua zona de

charneira (Serra de Ouro Preto, Serra de Antônio Pereira e Passagem de Mariana) as características

geomorfológicas foram alteradas, gerando formas antropogênicas, uma vez que estes trabalhos

realizados pelo homem deflagraram intensos processos erosivos e de movimentação de massa. Tendo

em vista tais aspectos, foi realizado este estudo, levando-se em consideração as características

geológicas da região para determinação da geodiversidade, a partir de três diferentes metodologias com

base em análises de imagens de satélite, bases cartográficas e trabalhos de campo: Índice de Riqueza de

Geodiversidade, Geodiversidade Múltipla Simples e Ponderada, e Índice de Geodiversidade por

imagens tipo raster. A área foi compartimentada de acordo com suas características geológico-

estruturais para facilitar as interpretações dos índices de geodiversidade e foram consideradas no cálculo

dos índices as variáveis geologia, geomorfologia, hidrografia e mineração. A quantificação da

geodiversidade serviu de guia para determinação de seis locais de interesse geológico (LIGs), todos

associados a mineração: Antônio Pereira, Morro Santana, Morro Santo Antônio, Pedreiras de Quartzito,

Morro da Queimada e Serra da Brígida. Todos os LIGs são de fácil acesso, em zona urbana, e devem

ser áreas prioritárias para a geoconservação.

Palavras-chave: Geodiversidade, Geomorfologia, Antropogênica, Anticlinal de Mariana.

xxiii

ABSTRACT

The gold mining region at the Mariana Anticline is located southeast of the Iron Quadrangle, in Minas

Gerais. This area was intensely modified by anthropic activity, through the mining of elements such as

gold, quartzite, bauxite and imperial topaz. Throughout the flanks of the Anticlinal de Mariana and its

hinge zone (Serra de Ouro Preto, Serra de Antônio Pereira e Passagem de Mariana) the characteristics

geomorphology was transformed, giving rise to anthropogenic forms, since the aforementioned man-

made modifications triggered intense erosive and mass movements processes. This study was developed

taking into account the geological features of the area, in order to determine geodiversity from three

different methodologies base with satellite images analysis, cartographic bases and field work:

Geodiversity Richness Index, Multiple Simple and Weighted Geodiversity Index, and Geodiversity

Index through raster-type images. The area was compartmentalized according to is geological and

structural features in order to simplify the interpretation of the Geodiversity Indexes. The variables

geology, geomorphology, hydrography, and mining were considered in the calculation of the indexes.

The quantification of the geodiversity was used as a guide to determining six sites of geological interest

(SGIs), all associated with mining: Antônio Pereira, Morro Santana, Quartzite Quarries, Morro da

Queimada e Serra da Brígida. All SGIs are easy to access, in urban areas, and should be prioritized for

geoconservation.

Keywords: Geodiversity, Geomorfology, Antropogenic, Anticlinal de Mariana.

CAPÍTULO 1

INTRODUÇÃO

1.1 CONSIDERAÇÕES GERAIS

O Quadrilátero Ferrífero, sul do Cráton São Francisco, foi a região brasileira que mais produziu

ouro no século XVIII, principalmente na área delimitada pelas localidades de Ouro Preto, Mariana,

Congonhas do Campo, Nova Lima, Raposos, Sabará, Caeté, Santa Bárbara e Ponte Nova (Ladeira 1988).

Os depósitos de ouro da região foram estudados em diversos trabalhos, como os de Henwood (1871),

Eschwege (1833) e Guimarães (1931). A cartografia geológica integrada foi realizada pelo acordo entre

o Departamento Nacional de Produção Mineral (DNPM) e o USGS (Serviço Geológico dos Estados

Unidos). Uma síntese dos resultados está compilada em Dorr II (1969). Estudo mais recente e de ampla

utilização é, dentre outros, o trabalho de Alkmim & Marshak (1998) que trata do Quadrilátero Ferrífero

mostra do ponto de vista geotectônico.

Segundo Alkmim & Marshak (1998), o Quadrilátero Ferrífero apresenta,

litoestratigraficamente, os seguintes conjuntos rochosos: os complexos metamórficos que formam

embasamento cristalino arqueano (Belo Horizonte, Caeté, Bomfim, Santa Bárbara e Bação); o

Supergrupo Rio das Velhas; o Supergrupo Minas; as intrusivas no Supergrupo Minas e o Grupo

Itacolomi. No modelado atual da região, destaca-se o Anticlinal de Mariana, indicado na figura 1.1,

formado por rochas arqueanas do Supergrupo Rio das Velhas e proterozoicas do Supergrupo Minas, que

se encontram justapostas (Ladeira 1984 apud Ladeira 1988).

Figura 1.1 - Esboço Geológico da Região do Anticlinal de Mariana. Adaptado de Barbosa (1969).

Nascimento, S. T. Geodiversidade e Geomorfologia Antropogênica...

2

No final do século XVII, houve a descoberta de grandes depósitos de ouro aluvionar e, em 1771,

a cidade de Vila Rica (atual Ouro Preto) foi fundada e desenvolveu-se em função deste bem metálico.

O ápice da corrida do ouro ocorreu durante a primeira metade do século XVIII com intensas atividades

mineradoras subterrâneas e a céu aberto, em vales e encostas, principalmente na Serra de Ouro Preto e

Serra de Antônio Pereira (Ouro Preto) expressões geomorfológicas dos flancos sul e nordeste,

respectivamente; e em Passagem de Mariana e Morro Santana (Mariana), zona de charneira do

Anticlinal de Mariana.

Ao longo dos flancos do Anticlinal de Mariana foram realizadas as lavras do ouro através de

grandes desmontes, escavações, transporte e deposição de material removido, abertura de poços, galerias

e canais, além de desmatamento generalizado e ocupação urbana desorganizada. Estas intervenções no

meio físico são caracterizadas na literatura como Geomorfologia Antropogênica, uma vez que estes

trabalhos realizados pelo homem deflagraram intensos processos erosivos e de movimentação de massa,

alterando a morfologia natural do meio.

Conforme Szabó et al. (2010) aborda, Geomorfologia Antropogênica é o estudo do papel dos

seres humanos na criação e/ou modificação de acidentes geográficos e a sua capacidade de alterar

processos geomorfológicos como intemperismo, erosão, transporte e deposição. A partir da demanda da

população, seja por necessidades espaciais ou materiais, novos territórios e recursos são explorados,

novas tecnologias são adotadas e o impacto dos seres humanos no meio natural se torna cada vez maior,

modificando, ou mesmo gerando estes acidentes geográficos. As modificações do meio podem ocorrer

de forma direta, como na exploração de bens minerais, ou de forma indireta, como em ações que o

homem altera características do meio e este passa a sofrer por processos geológicos dos quais não sofria

antes.

O Anticlinal de Mariana está localizado no domínio sudeste do Quadrilátero Ferrífero, região

que apresenta características, principalmente pela diversidade geológica e pelo rico acervo mineiro e

cultural, que sustentam proposições para se tornar um Geoparque (Ruchkys (2007), Ciminelli et al.

(2010) e Ruchkys et al. (2012)).

Este trabalho se fundamenta na modelagem da geodiversidade das áreas modificadas pela

atividade mineira, baseando em trabalhos publicados como de Manosso (2012) e Pellitero (2012), bem

como das suas aplicações à geoconservação Pereira (2014). A aplicação do método propondo, uma

modelagem no Anticlinal de Mariana através do índice de geodiversidade é inexistente na literatura

geológica o que vem a corroborar a importância deste trabalho.

Contribuições às Ciências da Terra – Série M, vol.75, nº 342, 88p. 2016

3

1.2 OBJETIVOS

O objetivo precípuo desta pesquisa é determinar o índice de geodiversidade na região das minas

de ouro no Anticlinal de Mariana, usando como classes a geologia; a geomorfologia, esta integrada com

elementos de feições antropogênicas geradas pela mineração; hidrografia e ocorrências minerais da

região.

1.2.1 Objetivos específicos:

Levantar, descrever e analisar as feições de Geomorfologia Antropogênica no

Anticlinal de Mariana;

Desenvolver um banco de dados a partir de modelagem matemática, no intuito

de criar um índice de geodiversidade, tendo por base as classes geologia, geomorfologia,

hidrografia e ocorrências minerais;

Comparar metodologias para determinação da geodiversidade em escala local;

Identificar e caracterizar Locais de Interesse Geológico (LIGs);

Determinar os geossítios mais significativos da região e passíveis de serem

incluídos no Geoparque Quadrilátero Ferrífero.

Analisar, quantitativamente, o potencial geoturístico em seus três vieses

científico, didático e público e das paisagens modificadas pela ação das antigas lavras e

minerações de ouro no Anticlinal de Mariana;


4

CAPÍTULO 2

CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO

2.1 LOCALIZAÇÃO E VIAS DE ACESSO

O Anticlinal de Mariana está localizado na porção sudeste no Quadrilátero Ferrífero, região

central do estado de Minas Gerais, entre os municípios de Ouro Preto e Mariana, como mostrado na

figura 2.1.

Figura 2.1 - Localização da área de estudo no Quadrilátero Ferrífero, entre os municípios de Ouro Preto e Mariana.

O município de Ouro Preto possui uma população de aproximadamente 73.700 habitantes, em

uma área de 1245km2. Encontra-se entre os paralelos 20°23’08’’S e 20°23’28’’S e os meridianos

43º30’13”W e 43º30’20”W, sendo que sua altitude média é de 1150m, com o ponto mais alto o Pico do

Itacolomi, a 1772m acima do nível do mar. (IBGE 2014)

O município de Mariana tem, aproximadamente, 58.233 habitantes e ocupa uma área de

1194km2 (IBGE 2014). Mariana encontra-se entre os paralelos 20º22'40"S e 20°22’56’’ S e meridianos

43º24'58"W e 43º25’09”W, com altitude média de 712m. (IBGE 2014)


6

O acesso se dá, partindo do Belo Horizonte, pela BR040 até a Rodovia dos Inconfidentes

(BR356), seguindo até Ouro Preto. O trajeto entre Ouro Preto e Mariana pode ser feito através da MG129

ou pela BR356, figura 2.2.

Figura 2.2 - Vias de acesso à área de estudo. As principais vias são a BR040, BR356 e MG129. Fonte: Google

Maps (2015)

2.2 GEOLOGIA REGIONAL

O Quadrilátero Ferrífero (QF) é a região montanhosa localizada na extremidade sul do Cráton

São Francisco, na região central do Estado de Minas Gerais, abrangendo uma área de aproximadamente

7.200km2. Segundo Dorr (1969), Gonzaga de Campos denominou assim a região em função dos

depósitos de minério de ferro que estão entre as cidades de Itabira, a nordeste, Mariana, a sudeste,

Congonhas, a sudoeste e Itaúna, a Noroeste. Além disso, a região compreende outras cidades como Belo

Horizonte e aquelas em que existem atividades de mineração como Nova Lima, Santa Bárbara, Itabirito

e Ouro Preto.

O Quadrilátero Ferrífero apresenta, litoestratigraficamente, os seguintes conjuntos rochosos: os

complexos metamórficos que formam embasamento cristalino arqueano (Belo Horizonte, Caeté,

Bomfim, Santa Bárbara e Bação); o Supergrupo Rio das Velhas (SGRV); o Supergrupo Minas (SGM);

as intrusivas do Supergrupo Minas e o Grupo Itacolomi. (Alkmim & Marshak 1998). A figura 2.3 traz

a estratigrafia da região proposta por Alkmim & Marshak (1998).


7

Figura 2.3 - Coluna estratigráfica do Quadrilátero Ferrífero. Adaptado de Alkmim e Marshak (1998). Destaque

em vermelho, as unidades que afloram no Anticlinal de Mariana: Grupo Nova Lima, Grupo Caraça, Grupo Itabira,

Grupo Piracicaba e Grupo Sabará.


8

O Anticlinal de Mariana é uma estrutura regional que encontra-se na porção sudeste do QF,

estando a Serra de Ouro Preto no flanco sul do anticlinal, a serra de Antônio Pereira no flanco nordeste

e Passagem de Mariana na zona de charneira deste Anticlinal (figura 2.4).

Figura 2.4 - Mapa geológico simplificado do Quadrilátero Ferrífero, mostrando a área de estudo. (Extraído de

Lagoeiro (2000), adaptado de Dorr (1969)).

No contexto do Anticlinal, ocorrem o SGRV, representado pelo grupo Nova Lima, e SGM,

representado pelos grupos Caraça, Itabira, Piracicaba e Sabará, distribuídos ao longo de toda a estrutura

antiformal. Do ponto de vista estrutural, na área são observados estruturas regionais como o próprio

Anticlinal de Mariana e as Falhas de São Vicente, Alegria, Água Quente, Frazão e Fundão, como mostra

a figura 2.5.


9

Figura 2.5 - Mapa geológico-estrutural em que estão definidas as estruturas regionais presentes na área de estudo.

2.2.1 Supergrupo Rio das Velhas

Segundo Nalini Jr. (1993), no Anticlinal de Mariana o SGRV está representado, principalmente

pela unidade Grupo Nova Lima, com rochas metavulcânicas e metassedimentares clásticas, cujos

afloramentos são mais comuns no interior da estrutura do antiforme. Este supergrupo constitui uma

sequência típica dos terrenos greenstone belts arqueanos.

As principais litologias identificadas no SGRV são xisto verde metassedimentar e

metavulcânico e filito com intercalações de quartzito, grauvaca, dolomito, talco xisto e formação

ferrífera (CPRM 1993). Em grande parte dos afloramentos, as rochas encontram-se alteradas originando

um solo vermelho-arroxeado.

O contato entre o embasamento e o Grupo Nova Lima aflora a leste de Mariana e, conforme

Nalini Jr (1993), é tectônico. O contato superior, entre o Grupo Nova Lima e a Formação Moeda,

unidade de base do Supergrupo Minas, é bem definido sendo comum a presença de veios de quartzo

intensamente deformados e foliação milionitica, indicando esforço tectônico.


10

2.2.2 Supergrupo Minas

Grupo Caraça

O Grupo Caraça ocorre na região bordejando a estrutura antiforme e na região interna desta, e é

constituído pelas formações Moeda e Batatal.

A Formação Moeda é a unidade de base e possui uma sequência de quartzitos, sericita-quartzitos

e cianita-quartzitos, quartzitos brancos acizentados e amarelados de granulometria média a fina, além

de quarztos xistos, quartzitos ferruginosos e níveis granulares (Nalini Jr. 1993).

Cavalvanti (1999) observou que esta unidade forma, em uma escarpa continua, uma homoclinal

na cidade de Ouro Preto, com espessura aproximada de 40m. O contato com a unidade superior,

Formação Batatal, é tectônico.

A Formação Batatal é constituída predominantemente de filitos cinza escuro e prateado,

comumente intercalados por lentes quartzíticas finas. O contato desta unidade com a Formação Cauê é

tectônico, ocorrendo grande quantidade de veios de quartzo mineralizado em ouro em toda a extensão

do contato, que ocorre ao longo de todo o Anticlinal de Mariana, desde o flanco sul (Serra de Ouro

Preto) até o flanco nordeste (Serra de Antônio Pereira), passando pela zona de charneira da estrutura.

Estes veios foram intensamente explorados, ocorrendo inúmeras entradas de galeria (Nalini Jr. 1993).

Grupo Itabira

Este grupo é composto pelas formações Gandarela e Cauê e bordejam o antiforme.

A Formação Cauê é constituída litologicamente pelos itabiritos dolomíticos e anfibolíticos com

algumas lentes de filito e margas, e horizontes manganesíferos (CPRM 1993). O intemperismo alterou

de forma variável os itabiritos sendo que em algumas porções, é possível observar uma formação de

crosta ferruginosa, a canga, como ocorre na região do Morro Santana e na Serra da Brígida. Como esta

crosta ferruginosa dificulta o ataque erosivo e o consequente arrastamento do relevo, ficam estas áreas

definidas como as regiões de crista de grande parte das serras da área estudada. (Nalini Jr. 1993)

O contato entre a Formação Cauê e a Formação Gandarela é gradacional, quanto mais próximo

do contato, a proporção de minerais de ferro diminui e a dos minerais carbonáticos aumenta.

Na Formação Gandarela, segundo Nalini Jr. (1993), predominam os dolomitos e mármores

dolomíticos de cor creme a cinza escuro, comumente bandados e intercalados com níveis de óxidos de

ferro. Sua expressão no anticlinal se dá em torno deste, aparecendo de forma mais delgada na zona

periclinal da estrutura. O contato com o Grupo Piracicaba não é observável na região de estudo deste

trabalho.


11

Grupo Piracicaba

Segundo Nalini Jr (1993), o Grupo Piracicaba ocorre nas bordas da estrutura antiforme e se

estende pela zona de charneira desta. É composto por quatro formações:

Formação Cercadinho, unidade base do grupo composta por quartzito

ferruginoso, filito ferruginoso, filito, quartzito e pequenas intercalações de dolomito;

Formação Fecho do Funil, identificada pelos filitos, filitos dolomíticos e clorita

xistos;

Formação Taboões, com quartzitos de granulometria muito fina e

interestratificado com a formação Barreiro;

Formação Barreiros, caracteriza por filito preto grafitoso, intercalado com xisto

avermelhado e decomposto. (Oliveira 2010)

Grupo Sabará

Esta unidade foi elevada à condição de grupo por Renger et al. (1994) e é composto por uma

sequência metavulcanossedimentar com mica xisto e clorita xisto intercalados com metagrauvaca,

quartzito, quartzito feldspático, quartzito ferruginoso, formação ferrífera e metaconglomerados. (CPRM

1993).

2.3 GEOMORFOLOGIA

Dentre os estudos que descreveram a geomorfologia do Quadrilátero Ferrífero (QF), destacam-

se Barbosa & Rodrigues (1967), Dorr (1969), Cristofoletti & Tavares (1976), Varajão (1991), Saadi et

al. (1992) e CPRM (1993).

A geomorfologia regional pode ser definida por duas unidades geomorfológicas diferentes: o

Quadrilátero Ferrífero e os Planaltos Dissecados. O relevo típico do Quadrilátero Ferrífero se dá entre

as serras do Caraça, do Curral, da Moeda, de Ouro Preto e a do Itacolomi, enquanto as feições típicas

dos Planaltos Dissecados (RADAMBRASIL 1983), na região nordeste da área de estudo e leste do

estado de Minas Gerais, registram bruscas variações no relevo através da queda acentuada das altitudes.

Na unidade do QF, as altitudes médias variam de 1400 a 1600m, sendo a morfologia marcada

pelo controle estrutural e litológico, onde são descritos relevos que apresentam sinformes suspensos e

antiformes esvaziados, além de cristas estruturais do tipo hog back (CPRM 1993). De acordo com

Barbosa (1985), vários ciclos foram responsáveis pelo metamorfismo das rochas que sofreram complexa

deformação polifásica, gerando esses tipos de relevo.

Varajão (1991) faz referência ao Quadrilátero Ferrífero como um mosaico de “províncias

geomorfológicas”, propostas por Barbosa & Rodrigues (1967), que estão relacionadas ao controle

estrutural e a declividade das vertentes, estas subordinadas às variações litológicas. A evolução


12

morfogenética do Quadrilátero Ferrífero está, então, condicionada ao controle litológico, que provoca

erosão diferencial geradora de pequenas superfícies.

2.3.1 Geomorfologia Local

Oliveira (2010) descreve que ao norte da zona urbana da sede do município de Ouro Preto está

a Serra de Ouro Preto, cuja altitude chega a 1500m e que possui um desnível em relação as partes baixas

da cidade de aproximadamente 400m. A cidade se situa numa faixa topograficamente deprimida,

coincidente sobre a Formação Cercadinho.

Segundo Sobreira (1991), tendo como base as características geológico-técnicas e de ocupação,

pode-se dividir a área urbana de Ouro Preto em cinco domínios morfológicos: Serra de Ouro Preto,

Morro do Alto da Cruz e Morro do Cruzeiro, Vale da Vila São José, Jardim Alvorada e o Vale do Núcleo

Histórico. Posteriormente, Oliveira (2010) elaborou 13 perfis topográficos para caracterizar a

geomorfologia urbana em virtude da irregularidade topográfica da sede do município de Ouro Preto, e,

assim, pode definir as seis unidades morfológicas presentes na paisagem urbana:

Unidade 1: Escarpas abruptas dissecadas com grande número de canais;

Unidade 2: Vale grande e aberto com encostas côncavas e pouca densidade de

canais;

Unidade 3: Colinas com topos aplainados e baixo número de canais;

Unidade 4: Colinas com topos ondulados, vertentes convexas dissecadas e alta

densidade de canais;

Unidade 5: Morro com topos arredondados, vertentes convexas e alta densidade

de canais;

Unidade 6: Morro com topos angulosos, vertentes côncavas e alta densidade de

canais.

Souza (2004) admite a existência de seis unidades geomorfológicas para o município de

Mariana, estando presentes na área de estudo as seguintes unidades:

Relevo de Serra: porções do território com altitudes superiores a 800m e

declividades acentuadas;

Relevo Escarpado: elevações alongadas com vertentes íngremes e topos em

crista;

Relevo Ondulado: desníveis dos topos para os vales são menores que aqueles

registrados na Unidade Relevo Escarpado;


13

Relevo Suave-Ondulado: baixa declividade reflete as elevações típicas do

Planalto Dissecado, formando mares de morros, com vertentes mais suaves que as unidades

anteriores;

Relevo de Planície Aluvial: zonas de aporte de materiais provenientes dos

relevos maiores, representadas pelos fundos dos vales mais abertos.

2.4 PEDOLOGIA

O núcleo do Anticlinal de Mariana, onde aflora o SGRV, é uma área de forte dissecamento

promovido pelo Rio das Velhas e seus afluentes e representa um padrão de paisagem significativo dentro

do Quadrilátero Ferrífero. Encontra-se nessa região Cambissolos Háplicos, de fertilidade natural

invariavelmente baixa, com pedregosidade superficial em alguns trechos mais íngremes horizonte B

pouco espesso, caracterizando Neossolos Litólicos. Nos flancos do anticlinal, nas serras que o define,

aparecem os Latossolos e Cambissolos latossólicos de caráter perférrico. (Filho et al. 2010).

O SGM aflora nos flancos do Anticlinal de Mariana e, segundo Tavares (2006), as coberturas

superficiais de crosta laterítica (cangas), cujo material de origem é o itabirito e apresentam cor vermelho-

escura muito intensa devido a concentração de ferro, ocorrem nos topos e nas vertentes desses morros e

são produtos de alteração supergênica em climas tropicais. Estas crostas inibem a pedogênese e o

amadurecimento do solo. Também ocorrem solos pouco espessos de cor clara, onde afloram os

quartzitos da Formação Moeda.

Conforme Filho et al. (2010), no Quadrilátero Ferrífero predomina-se solos pouco evoluídos,

com forte influência do material de origem em suas características, sendo possível afirmar que os

processos erosivos têm uma influência maior na formação dos solos. Os solos, então, estão

condicionados pelo relevo, em geral acidentado, pela forte resistência ao intemperismo das litologias

regionais e pelo baixo recobrimento vegetal.

2.5 CLIMA

O clima em que a região está inserida, de acordo com a classificação climática de Koppen, está

definido nos tipos Cwa e Cwb. Estes tipos são definidos pela elevada pluviosidade com maior

concentração entre os meses de outubro a março (IGA 1995).

Conforme Antunes (1986), o Cwa predomina em regiões mais baixas, com verões úmidos e

quentes, sendo o índice pluviometrico médio anual de 1100 -1500mm, estação seca curta e temperatura

média anual entre 19,5-21,8ºC. O Cwb é característico nas porções mais elevadas, onde os verões são

brandos, a temperatura média anual mais baixa, variando entre 17,4 a 19,8ºC e a média do mês mais

quente é proxima aos 22ºC.


14

As caracteristicas básicas, segundo Carvalho (1982), são de um clima tropical de montanha, em

que a baixa latitude é compensada pela altitude e conformação orografica regional.

2.6 HIDROGRAFIA

A serra de Ouro Preto, flaco sul do Anticlinal de Mariana é o divisor das bacias hidrográficas

do Rio Doce e Rio das Velhas. A figura 2.6 mostra as drenagens da área de estudo, onde estão as

cabeceiras da bacia do Rio Doce, cujas nascentes se encontram na Serra de Ouro Preto.

Precisamente, a nascente do Rio Doce se dá na bacia do Ribeirão do Carmo, que dentro da cidade de

Ouro Preto recebe o nome de Ribeirão do Funil, e possui um padrão de drenagem predominantemente

dendrítico que, ao confluir com o rio Piranga forma o rio Doce, que possui uma extensão de 134 km e

uma área de 2279km² equivale a aproximadamente 3% da bacia do Rio Doce (Tavares 2006).

Figura 2.6 – Mapa de Drenagens do Anticlinal de Mariana. Escala de levantamento: 1:50000.

CAPÍTULO 3

REFERENCIAL TEÓRICO

3.1 TEORIA GERAL DOS SISTEMAS E OS GEOSSISTEMAS

A abordagem sistêmica do meio natural teve seu início no século XIX pelo naturalismo alemão

que partia da observação dos fatos e os relacionava, como o relevo com a litologia, os solos, a hidrologia,

o clima e a vegetação. Segundo Suertegaray & Nunes (2001), Humboldt, na introdução de Cosmos

(1845/62), distinguia duas disciplinas que tratavam da natureza, sendo “a Física, que estudava os

processos físicos e a Geografia Física, que estudava a interconexão dinâmica dos elementos da natureza

através de uma visão integrada concebida a partir do conceito de paisagem.”

Em 1975, Bertalanffy propôs a Teoria Geral dos Sistemas (TGS) que apresenta um modelo

analítico capaz de uniformizar, de maneira lógica, os processos de conhecimento, nos mais diversos

ramos da ciência. Essa teoria, amplamente adotada e difundida, reflete um status paradigmático no meio

científico e, assim, indica problemas e soluções em formas de modelo para à comunidade científica de

modo geral. (Kuhn 1998)

“É necessário estudar não somente partes e processos isoladamente, mas também

resolver os decisivos problemas encontrados na organização e na ordem que os

unifica, resultante da interação dinâmica das partes, tornando o comportamento das

partes diferentes quando estudado isoladamente e quando tratado no todo”

(Bertalanffy 1975).

Segundo Christofoletti (1979; 1995), os conceitos da TGS já vinham sendo aplicados nos

estudos geomorfológicos na década de 1950, embora está ainda não tivesse sido proposta, por Arthur N.

Strahler, ganhando aplicação em estudos de cunho ambiental, nas décadas seguintes. Christofoletti

classifica ainda os sistemas nas seguintes categorias: isolados, não isolados, morfológicos, sequência e

processos e respostas. Seguindo este conceito, foi definido para este trabalho o sistema em sequência e

o de processos e respostas, pois abrange o relacionamento entre sistemas naturais e antrópicos.

Bertalanffy (1975) coloca que a TGS, em última análise, é capaz de identificar as propriedades,

os princípios e as leis características dos sistemas em geral, sem levar em conta a sua tipologia, a ordem,

a natureza de seus elementos componentes e as relações ou forças entre eles, mesmo ressaltando que,

por definição, sistema é um conjunto de elementos em interação de natureza organizada.

Para Mattos & Perez Filho (2004), sistema é um todo que tem uma organização e é integrado

por elementos que relacionam entre si, que ganham significado se forem considerados em conjunto a

partir de três conceitos: todo, partes e interrelação. Conforme os autores, o todo e as partes que compõem


16

o sistema são capazes de defini-lo. Porém, esses elementos devem possuir a capacidade de funcionar

como um todo integrado. Assim, para a compreensão total desse todo, é necessário o entendimento das

suas partes e como elas se interrelacionam.

Para Christofoletti (1980), enumerar e classificar os elementos de um sistema, as suas ações e

relações é a grande dificuldade nos estudos que adotam a TGS. Sendo assim, o autor sugere que é

necessária uma investigação da base estrutural do sistema que é formada pelos elementos e suas relações,

seguindo a organização dos seus componentes.

Sistemas abertos são aqueles que possuem a capacidade de troca de matéria e energia com os

sistemas vizinhos ou espaço circundante, podendo ter um balanço positivo ou negativo, conforme

definido por Christofoletti (1980; 1999), que também afirma que estes sistemas são, na maioria das

vezes, identificados e exemplificados por meio de vertentes, indústrias, cidades e bacias hidrográficas.

Em busca da visão do todo sistêmico é importante entender a morfologia da paisagem e suas

subdivisões, bem como as suas conexões, a estrutura funcional, a dinâmica dos fenômenos entre outros

fatores, para se determinar as conexões entre os componentes da natureza a serem estudados. (Sotchava

1977)

O precursor do termo geossistema foi Sotchava (1978). A análise geossistêmica está relacionada

aos sistemas territoriais naturais que se diferenciam no contexto geográfico, formados de elementos

naturais que estabelecem uma condição e/ou uma relação no tempo e no espaço, como parte de um todo

e é influenciado por fatores sociais e econômicos. Na visão de Sotchava, relatado por Dias & Santos

(2007):

“O geossistema é o resultado da combinação de fatores geológicos, climáticos,

geomorfológicos, hidrológicos e pedológicos associados a certo(s) tipo(s) de

exploração biológica. Tal associação expressa a relação entre o potencial ecológico e

a exploração biológica e o modo como esses variam no espaço e no tempo, conferindo

uma dinâmica ao geossistema. Por sua dinâmica interna, o geossistema não apresenta

necessariamente homogeneidade evidente. Na maior parte do tempo, ele é formado

de paisagens diferentes, que representam os diversos estágios de sua evolução.” (Dias

& Santos 2007)

Monteiro (2001) coloca que o tratamento geossistêmico objetiva, a princípio, à integração por

etapas de análise das variáveis naturais e antrópicas e etapas em que se relacionam os recursos, os usos

e os problemas, derivando em uma síntese com unidades homogêneas. Ainda segundo o autor, o

resultado é uma conclusão de aplicação, onde se descreve a real qualidade do meio ambiente, através de

uma análise tempo-espacial integrada das inter-relações entre a sociedade e ambiente na construção da

paisagem.


17

Entretanto, Bertrand & Bertrand (2007) resgatam o conceito de geossistema proposto por

Sotchava (1977), acrescentando a dimensão da ação antrópica, sendo assim uma categoria espacial de

componentes relativamente uniformes e homogêneos.

Os geossistemas são tratados neste trabalho como unidades naturais integrais que se distinguem

em suas transformações por meio do resultado das ações naturais e antrópicas, tais como o relevo e as

minerações ao longo do tempo na área estudada.

3.2 GEODIVERSIDADE

O termo geodiversidade apareceu pela primeira vez no final do século XX e, desde então, vários

significados foram atribuídos ao conceito do termo e, segundo Brilha (2005), é um termo de aplicação

recente. Segundo Gray (2004), o termo surgiu durante Conferência de Malvern, no Reino Unido quando

geólogos e geomorfólogos tratavam sobre conservação geológica e paisagística.

Dentre os conceitos de geodiversidade, enquanto Alexandrowicz & Kozlowski (1999) propõem

que a geodiversidade deve ser analisada apenas na superfície terrestre, desconsiderando os elementos

subterrâneos, como cavernas e aquíferos subterrâneos; para Johansson (2000), a geodiversidade é tratada

de forma que compreende tanto os elementos geológicos e suas variações de formações geomorfológicas

quando os processos que os geraram.

Stanley (2001) agregou um aspecto social e cultural à geodiversidade definindo-a como a

“variação dos ambientes geológicos, fenômenos e processos que constituem essas paisagens, rochas,

minerais, fósseis e solos, os quais sustentam a vida na Terra”, relacionando as pessoas e a cultura com

a paisagem. Seguindo esta linha, Gray (2004) define a geodiversidade como “diversidade natural da

geologia (rochas, minerais, fosseis), da geomorfologia (formas da terra, processos) e das feições do solo.

Isto inclui seus conjuntos, relações, propriedades, entendimentos e sistemas.”

Segundo Martínez et al. (2008), geodiversidade é a diversidade do meio natural, em número,

frequência e distribuição dos elementos bem como dos processos geológicos, sendo, portanto, estes

elementos passiveis de tratamento matemático.

Os autores Dixon et al. (1997) e Eberhard (1997) conceituam a geodiversidade como a

diversidade de elementos geológicos, geomorfológicos e pedológicos que contam a história da Terra,

propondo a inclusão dos processos biológicos ou ambientais, antigos ou ainda vigentes. No seu trabalho,

Pereira (2010) define geodiversidade como:

“O conjunto de elementos abióticos do planeta Terra, incluindo os processos físico-

químicos associados, materializados na forma de relevos (conjunto de geoformas),

rochas, minerais, fósseis e solos, formados a partir das interações entre os processos

das dinâmicas interna e externa do planeta e que são dotados de valor intrínseco,

científico, turístico e de uso/gestão.” (Pereira 2010)


18

A linha de pesquisa seguida neste trabalho vai de encontro com a definição de geodiversidade

proposta por Serrano e Ruiz-Flaño (2007), cujo termo se refere à variabilidade da natureza abiótica,

contendo os elementos de natureza litológica, tectônica, geomorfológica, pedológica, hidrológica,

topográfica e os processos físicos da superfície da Terra, mares, oceanos, em conformidade aos

processos naturais endógenos e exógenos e, ainda, antrópicos que englobam a diversidade de partículas,

elementos e lugares.

3.2.1 Geodiversidade como objeto de estudo

Os trabalhos que têm como objetivo estimar e produzir modelos de geodiversidade, de modo a

integrar a paisagem com os processos formadores desta, são raros. Os principais trabalhos partem do

processo de compartimentação geomorfológica, realizado a partir das estruturas, formas, processos e

clima, que são uma primeira maneira de se chegar a geodiversidade de uma área (Manosso 2012).

Este método de compartimentar áreas segundo a geomorfologia foi utilizado no estudo de

Serrano & Ruiz-Flaño (2007), na Espanha, a fim de calcularem índices de geodiversidade a partir das

unidades geomorfológicas, base para a avaliação da geodiversidade. É necessário então, interpretar a

área de forma integrada, pois a geodiversidade e a fisionomia da paisagem são resultantes das mudanças

geomorfológicas vigentes e pretéritas.

Segundo Serrano & Ruiz-Flaño (2007), a geomorfologia é a ciência capaz de integrar as

estruturas geológicas, a litologia, o clima, os solos e a vegetação. Para quantificar a geodiversidade de

uma área, desenvolveram um método que se baseia em modelos de riqueza, densidade e distribuição de

índices de diversidade. Neste método, o cálculo é realizado de acordo com as feições geomorfológicas,

para as quais foram designados valores de geodiversidade, em que foi determinada uma relação entre a

variedade dos elementos físicos com a rugosidade da superfície da área de estudo. Assim, o algoritmo

da fórmula 2.1 foi desenvolvido para expressar a quantificação da geodiversidade na forma de índice:

𝐺 =𝑁 ×𝑅

ln 𝑆 Equação 2.1

Onde: G é índice de geodiversidade;

N é o número de elementos físicos da unidade;

R é a rugosidade;

S é a superfície real.

Seguindo a linha de pesquisa de Serrano & Ruiz-Flaño (2007), Hjort & Luoto (2010) aplicaram

esta fórmula para determinar o índice de geodiversidade para a paisagem subártica no norte da Finlândia.

Os autores, neste estudo, utilizam de uma grade com células amostrais com tamanho regulares, com o


19

intuito de determinar valores estatísticos para se obter uma relação entre a variabilidade dos processos

geomorfológicos com a geodiversidade total.

Pellitero (2012) adaptou as metodologias propostas por Serrano & Ruiz-Flaño (2007) e Hjort &

Luoto (2010) para realizar o cálculo do índice de geodiversidade no parque “Macizo de Fuentes

Carrionas”, na Espanha. Determinou grids regulares e, conforme Hjort & Luoto (2010), considerou que

a utilização do coeficiente R não seria necessária. Como resultado, obteve o mapeamento da

geodiversidade que serviu de base para determinação de áreas prioritárias para a conservação.

Manosso (2012) identificou unidades de paisagem na Serra do Cadeado, Paraná, caracterizando

a variação vertical e horizontal da estrutura geoecológica, para servir de base na determinação do índice

de riqueza e a frequência relativa da geodiversidade de cada unidade. O autor chegou à conclusão de

que a geodiversidade reflete de maneira direta as potencialidades para o geoturismo na região estudada,

configurando-se eficaz para medidas de valorização e conservação do patrimônio natural e científico,

gestão do território e aproveitamento econômico da paisagem local.

Pereira (2014) fez uma avaliação quantitativa da geodiversidade para a Área de Proteção

Ambiental Sul – APA Sul de Belo Horizonte, Minas Gerais, a partir da adaptação da metodologia de

Pellitero (2012), determinando a riqueza da área em termos de diversidade abiótica. Com os resultados,

foram selecionados e inventariados Locais de Interesse Geológico (LIGs) nas regiões classificadas como

de mais alta geodiversidade, indicando as áreas prioritárias para preservação e geoconservação.

Segundo Pereira et al. (2012), o uso das metodologias para avaliação quantitativa e distribuição

espacial da geodiversidade é muito recente e se baseiam, principalmente, sobreposição cartográfica em

Sistema de Informação Geográfica (SIG) de elementos do meio físico, resultando em um mapa de

geodiversidade. As aplicações deste mapa passam pelo planejamento territorial, a conservação da

natureza e a gestão dos recursos naturais.

De acordo com Pereira (2014), utilizar de índices e do uso da estatística para comparar diversos

ambientes acaba por provocar as mais diversas discussões entre os pesquisadores. Entretanto, aplicar

esse tipo de metodologia pode trazer muitos ganhos tanto para a comunidade científica como para a

comunidade civil, uma vez que promove a identificação e mensura as áreas prioritárias para a

conservação.

3.3 TECNÓGENO E A GEOMORFOLOGIA ANTROPOGÊNICA

Os primeiros estudos no Brasil que passaram a adotar uma abordagem tecnogênica se deram a

partir da década de 1990, com os trabalhos de Oliveira et al. (2005), Nolasco (2003) e Peloggia (1998,

2005).


20

Segundo Korb (2006), o termo Tecnógeno, foi introduzido pela escola russa com os estudos de

Chemekov e Ter-Stepanian quando se referiam às circunstâncias geológico-geomorfológicas atuais, cuja

ação humana ganha um importante significado nos processos da dinâmica externa da Terra quando

comparada aos processos anteriores.

Os trabalhos sobre o Tecnógeno estão relacionados com o reconhecimento, caracterização,

compreensão e avaliação das transformações dos recursos ambientais a partir a intervenção antrópica.

(Andrade 2012).

As ações humanas que transformam o meio geológico, desde a produção agrícola e pastoril

denominada Revolução Neolítica, vêm sistematicamente se intensificando, resultando em espaços

profundamente modificados, como as regiões agrícolas, mineradas e industrializadas; indicando assim

que o Holoceno poderia ser considerado uma transição entre o Pleistoceno e o Tecnógeno (Pedrosa

2007).

Conforme Zalasiewicz et al. (2008), Zalasiewicz et al. (2011) e Hooke (2006), do início da

Revolução Industrial até os dias atuais, a população humana global cresce exponencialmente,

aumentando a necessidade e, consequentemente, a exploração dos recursos naturais. Ainda segundo os

autores, mesmo se tendo provas e evidências que comprovam a intensidade que a ação humana modifica

as condições ambientais originais no Holoceno, é ainda precoce reconhecer, do ponto de vista

estratigráfico, que o Quaternário tenha chegado ao fim.

A humanidade tornou-se um fator transformante das configurações espaciais do Planeta,

servindo como objeto de estudo de pesquisas atuais que buscam esclarecer e entender como a ação

geomórfica antrópica tem alterado as formas de relevo e seus processos condicionantes.

De acordo com Peloggia (1998) e Fujimoto (2005), a intervenção antrópica na dinâmica da

natureza pode ocasionar em algumas consequências para o ambiente. Essas consequências podem ser

agrupadas em três níveis de abordagem, sendo que o primeiro nível está associado a ocorrência de

transformações no relevo, mais especificamente em sua forma. O segundo nível é referente às alterações

na dinâmica geomorfológica, ou seja, nos processos geomorfológicos. O terceiro nível é relativo à

formação de depósitos que podem ter sido desenvolvidos devido a dinâmica antrópica imposta ao meio,

depósitos esses denominados tecnogênicos.

Peloggia (2005) diz que, uma paisagem qualquer, natural ou não, pode sofrer processos

degradativos tecnogênicos, que são aqueles onde há mobilização de material geológico, produzindo

formas de primeiro tipo, como vertentes ravinadas e terrenos com rampas. Segundo Fujimoto (2005), é

possível identificar também sulcos erosivos, cones de dejeção ou cicatrizes de solapamento, produzidos

por processos tecnogênicos.

Entretanto, ao contrário da degradação, os processos tecnogênicos também podem gerar

depósitos tecnogênicos construtivos, quando há acumulação de material geológico, seja de forma direta


21

(meios mecânicos) ou de forma indireta (como resultado da degradação) gerando formas como aterros,

morrotes artificiais, planícies aterradas e planícies tecnogênicas (Fujimoto 2005).

Segundo Suertegaray (2002), os depósitos tecnogênicos são resultados de processos bastante

intensos, ou seja, eles se formam em curtos períodos temporais e ocorrem devido a fenômenos pontuais

na escala planetária. Estes depósitos representam mudanças mais rápidas que as ocorridas em períodos

geológicos anteriores.

As mudanças provocadas pelo homem sobre o meio natural impactam de maneira positiva e/ou

negativa, a estrutura e a geomorfologia de diversos ambientes em diferentes escalas. Essas

transformações ocorrem, na perspectiva do tempo histórico, de maneira rápida, e, por vezes, acarretadas

em função das novas conformações do espaço, suprindo às demandas sociais, políticas e econômicas

sobre os recursos ambientais. (Andrade 2012).

As alterações antrópicas da paisagem que hoje permeiam o Planeta não têm precedentes

geológicos e históricos, podendo ou não representar uma transição irreversível para uma nova paisagem.

Sendo assim, prever o futuro quanto ao caminho da paisagem será de grande importância, ajudando na

capacidade de antecipar, influenciar, reagir, ou capitalizar sobre o futuro (Haff 2001; Wilkison 2005).

Quando se discute sobre a ação do homem na configuração da paisagem o uso dos termos

tecnógeno, antropogênico, antropogeomorfologia existe um duplo significado, a depender da escolha do

autor. Estes termos podem se referir a um novo período geológico ou aos processos ou feições criadas

pelo homem, ou ainda, como no caso deste trabalho, para ambos os sentidos.

Geomorfologia Antropogênica é o estudo do papel dos seres humanos na criação e/ou

modificação de acidentes geográficos e a sua capacidade de alterar processos geomorfológicos como

intemperismo, erosão, transporte e deposição (Szabó et al. 2010). A partir da demanda da população,

seja por necessidades espaciais ou materiais, novos territórios e recursos são explorados, novas

tecnologias são adotadas e o impacto dos seres humanos no meio natural se torna cada vez maior,

gerando estas novas geoformas.

Szabó et al. (2010), utilizando dos estudos de Haigh (1978), diferenciaram e classificam as

geoformas antropogênicas de acordo com sua origem em dois grupos. No primeiro grupo estão

relacionadas as formas de origem direta, ou seja, geradas por processos construtivos e pelas escavações,

como na exploração de bens minerais. No segundo grupo estão aquelas geradas de forma indireta, como

em ações que o homem altera características do meio e este passa a sofrer por processos geológicos dos

quais não sofria antes, como formas erosivas aceleradas, os assoreamentos e entulhamentos e as rupturas

de taludes.

Uma outra classificação, segundo a gênese das geoformas, foi proposta por Dávid (2010 in

Szabó et al. 2010) em que se distingue três tipos de forma: as de escavações, que são formas negativas;

as de acumulações, que são formas positivas; e, ainda, as formas originadas pela retirada de material


22

causando aplainamento de superfícies. O autor faz uso da classificação de acordo com as dimensões das

formas antropogênicas, utilizando dos termos macroformas, mesoformas e microformas.

3.4 MINERAÇÕES DE OURO

Os primeiros registros da primeira corrida do ouro no Brasil se deu em Minas Gerais (final do

século XVII) e indicam que esta se iniciou na bandeira de Fernão Dias Paes Leme, com início em São

Paulo até chegar ao Rio das Velhas. Segundo Eschwege (1833) foi no Rio das Velhas que se encontraram

as primeiras pepitas de ouro, associadas ao paládio oxidado, que, posteriormente, deu o nome atual à

cidade de Ouro Preto.

A princípio, as jazidas de ouro foram encontradas em depósitos aluvionares em que não havia

necessidade especial de processos para se recuperá-lo. Conforme Abreu (1973) descreve, a lavra era

realizada pelo processo de catação, pois o ouro estava livre, separado da canga, em pó ou em pepitas e

acumulado naturalmente. Por não necessitar de aparelhagem específica, a mineração nos primeiros

tempos se deu e se esgotou rapidamente.

Segundo Eschwege (1833) o processo de catação de ouro nos córregos se dava de forma

rudimentar, com a utilização de pequenas vasilhas para retirar areias desses canais onde havia uma

separação do ouro, uma vez que este metal é mais denso que outros sedimentos e, portanto, fica

acumulado próximo a área fonte (serras).

Nessa fase inicial a extração aurífera era realizada principalmente pelos homens livres e pobres

e alguns escravos, pois era um meio livre e qualquer pessoa poderia se apossar deste trabalho, conforme

Rugendas (1956) descreve, “a maioria gasta todo o lucro na venda próxima, em aguardente”. Nos vales,

o escoamento da água dos serviços minerários poderia ser feito por meio de carumbés, carregados por

escravos, ou com o uso dos rosários – engenhos de rodas d’água para drenagem das lavras.

Com a mão de obra escrava, foram introduzidas as bateias de madeiras, arredondadas e pouco

fundas, que facilitam a separação do ouro, mais denso, dos sedimentos menos densos. Também houve

a adesão do uso das chamadas “canoas”, em que um canal secundário era aberto nas margens dos rios,

facilitando o trabalho com o material de fundo desses fluxos de água. O processo de bateamento

começava quando os negros entravam no leito dos rios e mergulhavam a bateira enchendo-a de

cascalhos. Com movimento circulares, o ouro acabava por ser concentrado no fundo da bateia e o

cascalho era então descartado. (Paula 2013).

Segundo Paula (2013), os depósitos auríferos encontrados em serras, encostas e terraços, para

serem explorados, requisitavam de água, que era levada através de um canal principal de onde partiam

outros, chamados aquedutos. A água ajudava na desagregação do solo, rico em ouro. Este procedimento


23

também foi utilizado quando se tinham evidências de ouro nos veios de quartzo, no contato entre as

rochas mais friáveis (filitos e xistos, base das serras) das menos friáveis (itabiritos, topos de serra).

Para realizar as atividades de mineração a céu aberto, desenvolveu-se a técnica de se lavrar e

desmontar as terras com água superior aos tabuleiros altos. Este sistema reproduzia o "funcionamento

da natureza", pois era comum que, nas épocas de chuvas, os morros se desmoronavam nas partes altas

e as terras assim acumuladas mais abaixo se retiravam, depois de escavadas, os cascalhos aos quais o

ouro se encontraria misturado. (Gonçalves 2004)

Gonçalves (2004) descreve as dificuldades nesse tipo de lavra do ouro, pois as instalações

exigidas para os desmontes, a depender da localização das terras minerais, eram bastante onerosas e

consistiam em conduzir a água através de penhascos e montes por jiraus de madeira de lei que

sustentavam bicas fechadas até ou alcatruzes (manilha ou tubo com que se faz a canalização da água)

até que chegassem aos pontos onde o ouro se encontrava.

Estas explorações acabaram por transformar a paisagem deixando registros da atividade humana

sobre o meio natural, uma vez que morros inteiros foram descaracterizados. É escopo deste trabalho a

análise dessas transformações, tendo em vista os vestígios de aquedutos, desmontes e deposição de

material gerado pela mineração ao longo do Anticlinal de Marina.

De acordo com Abreu (1973), apenas quando este ouro chegou na fase de quase esgotamento é

que se partiu para a extração do ouro em jazidas de rochas duras, onde foi necessário construir algumas

galerias e explorar a rocha matriz ou lavar terras de baixo teor.

Para se lavrar o ouro nas serras, escolhia-se os contatos entre os filitos e os itabiritos, onde se

formaram os veios hidrotermais e onde o ouro foi precipitado durante os eventos metamórficos. A

prospecção era feita de forma intuitiva, já que o conhecimento geológico da região não era de domínio

dos mineiros.

A lavra começava com aberturas de canais perpendiculares às serras até atingir uma camada ou

veios, escorando as rochas friáveis com estacas e mourões, que serviam para aliviar as tenções do

material rochoso e serviam para direcionar o escoamento de águas. Ao se atingir essas camadas, eram

realizadas aberturas de pequenos buracos (cavernas) em que era necessário que os mineiros passagem

agachados para fazer a extração do ouro. Quando as rochas eram mais resistentes, era possível a abertura

de grandes túneis e galerias que iam até o filão aurífero. Este processo requeria o serviço de diversos

escravos que transportavam o ouro retirado em carumbés nas cabeças ou por carrinhos.

Andrade (2012) faz um relato importante sobre os estilos de mineração de ouro nas Minas Gerais

do século XVIII, em que cita autores como Roberto Simonsen e Caio Prado Júnior que dizem haver uma

tendência em se relacionar a evolução das minas de ouro e a produção do metal com a capacidade e


24

habilidade técnica dos mineradores/trabalhadores na exploração das reservas auríferas naturais. De

acordo com esses autores, o auge e a crise das explorações resultaram da situação e do esgotamento das

lavras ou, mais precisamente, do atraso tecnológico e das práticas exploradoras irracionais que então se

observavam.

3.5 PATRIMÔNIO GEOLÓGICO, MINEIRO E GEOCONSERVAÇÃO

A geodiversidade é uma propriedade intrínseca de uma região e de acordo com suas

características, os elementos da geodiversidade podem apresentar valores distintos para determinadas

regiões, definindo o patrimônio geológico. Este patrimônio é constituído pelo conjunto de geossítios ou

locais de interesse geológico (LIGs), que de acordo com os valores de geodiversidade, devem ser

conservados. (Pereira 2014).

Theodossiou-Drandaki (2000) conceitua o patrimônio geológico como os lugares que são

registros da Terra que, de alguma maneira, merecem ser conservados, seja pelo cunho cientifico,

educativo e/ou estético.

Riva et al. (2001) aprofunda neste conceito e afirma que o patrimônio geológico está relacionado

aos recursos naturais que não são renováveis e que possuem de valor cientifico, cultural, educativo e/ou

de interesse paisagístico e recreativo. Segundo este autor, o patrimônio pode ser formações rochosas,

estruturas, geoformas, depósitos sedimentares, ocorrências minerais e paleontológicas, em que se

permitam reconhecer, estudar e interpretar a evolução da história geológica da Terra e os processos que

a tem modelado.

Ostanello (2012) define o patrimônio geológico como um conjunto de LIGs que são

inventariados e, posteriormente, caracterizados de uma determinada região, com as elementos de sua

geodiversidade. Os LIGs, segundo Arana-Castillo (2007), são os lugares em que estão presentes os

afloramentos em que são visíveis uma ou mais características consideradas de grande importância dentro

da história geológica de uma determinada região.

O patrimônio mineiro, segundo Riart (2000), está associado ao patrimônio geológico,

ao passo que se relaciona com o patrimônio cultural (arquitetônico, arqueológico, arqueológico-

industrial, etc.). Cordeiro (2010) aponta que o patrimônio mineiro inclui o patrimônio geológico

por abarcar os vestígios materiais e imateriais relacionados com a mineração, assim como os

elementos geológicos que permitem a exploração.

Para Hose (2011), geoconservação é “o ato de proteger os geossítios de danos, deterioração ou

perda, através da implementação de medidas de gestão e proteção”. Para Sharples (2002):

“Geoconservação é uma abordagem para a conservação e gerenciamento da geologia

(rochas), geomorfologia e solos, a qual reconhece que a geodiversidade possui um


25

valor para a conservação da natureza. Considerando que a conservação da natureza é

composta necessariamente pela geoconservação e bioconservação, provê uma

abordagem mais holística do que nos casos em que as abordagens são exclusivamente

biológicas para a conservação da natureza”. (Sharples 2002).

Portanto, a geoconservação e a geodiversidade estão associadas, mas, segundo Pereira (2014)

as medidas de geoconservação não visam conservar toda a geodiversidade, uma vez que são infinitas as

possibilidades de análises dos dados geológicos e inúmeras são as maneiras relacioná-los quanto a sua

diversidade. Porém, os componentes representativos dela, em termos de patrimônio geológico, são de

grande importância e devem ser analisados e preservados, pois são os fatores observados nos estudos

que abordam a geodiversidade na investigação de geossítios (LIGs).

Dentre os ganhos com pesquisas em geoconservação pode-se citar, além da preservação dos

geossítios, o geoturismo, estudos de registros paleoambientais, preservados em relevo e sedimentos ou

proporcionar estudos de campo de treinamento para geólogos, geomorfólogos, pedólogos ou alunos de

ensino formal e informal.


26

CAPÍTULO 4

MATERIAIS E MÉTODOS

4.1 MATERIAIS

Os materiais utilizados neste trabalho consistem em bases bibliográficas e cartográficas, que

foram selecionadas a partir da estimativa de sua importância em relação à variabilidade ambiental

abiótica no contexto do Anticlinal de Mariana.

A princípio, foi realizada a compilação e o estudo dos principais trabalhos de caráter geológico

e histórico sobre os temas abordados neste trabalho, como a geologia regional do Quadrilátero Ferrífero,

a Teoria Geral de Sistemas e os geossistemas, o tecnógeno e a geomorfologia antropogênica, um estudo

histórico das minerações no Anticlinal de Mariana, a geodiversidade e os estudos de geoconservação e

patrimônio geológico. A base das consultas se deram a partir de teses e dissertações disponibilizadas no

banco de dados da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes) e nos portais

das Instituições Federais de Ensino (IFEs).

As bases cartográficas envolvendo a geologia, em formato digital, foram obtidas do projeto

“Geologia do Quadrilátero Ferrífero – Integração e Correção Cartográfica em SIG”, resultante do

projeto de mapeamento geológico realizado pelo convênio entre o United States Geological Survey

(USGS) e o Departamento Nacional da Produção Mineral – DNPM (1952-1969), que compõe o

mapeamento geológico do convênio DNPM/Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais – CPRM

(1992-1996) e seguem a articulação 1:50.000 do IBGE. A compilação dos dados foi realizada pela

Companhia de Desenvolvendo Econômico de Minas Gerais - CODEMIG (2005). As unidades

hidrogeológicas, na escala de 1:50.000, também foram obtidas deste material.

Com o intuito de se fazer uma análise mais precisa da geologia, foram estudados os mapas

levantados em Trabalhos de Graduação (TGs) como o “Mapeamento geológico da região das Minas De

Maquiné – Del Rey e Porção Nordeste do Anticlinal de Mariana – Serra de Antônio Pereira”, de Toniolo

& Santos (1996); “Geologia de um segmento da aba sul do Anticlinal de Mariana”, de Brito &

Massucato (1992); e “Geologia de um segmento da aba SW do Anticlinal de Mariana”, de Fonseca &

Sano (1993).

Os materiais cartográficos básicos utilizados foram folhas planimétricas do IBGE, em escala

1:50.000 e os dados topográficos digitais SRTM que tem resolução em pixels de 1 arc-second,

aproximadamente 30m, de livre acesso no site do Serviço Geológico dos Estados Unidos (U.S.G.S. –

United States of Geological Survey).


28

Os estudos geomorfológicos utilizaram como base imagens de radar e satélite com auxílio do

software Google Earth Pro e os dados topográficos digitais SRTM citados anteriormente, disponíveis

em livre acesso na web.

As ocorrências minerais foram obtidas através do banco de dados do Serviço Geológico

Brasileiro (CPRM), no site http://geobank.cprm.gov.br/, no qual é possível se obter a shapefile da área

desejada em livre acesso.

Todos as bases cartográficas foram, então, trabalhadas e integradas no Sistema de Informação

Geográfica (SIG) no software ArcGis 10.1, em que foi possível definir as classes, em escala 1:50.000,

que utilizadas na pesquisa para o cálculo da geodiversidade no Anticlinal de Mariana: Geologia,

Hidrografia, Geomorfologia, Ocorrência Mineral.

4.2 MÉTODOS

O trabalho aqui apresentado está estruturado em etapas cuja sequência e organização estão

representadas no fluxograma da figura 4.1.

Para cada classe utilizada no cálculo da geodiversidade, será utilizado um método de análise

diferente.

A classe geologia foi dividida em quatro variáveis diferentes: Formações Geológicas, Litologia,

Idade Geológica e Densidade de Lineamentos; conforme tabela 4.1. Foram realizados recortes dos dados

da CODEMIG (2005) para as três primeiras variáveis, enquanto a variável Densidade de Lineamentos

foi gerada a partir de dados SRTM sob diferentes condições de exagero vertical e direção azimutal do

efeito de luz e, posteriormente, tratada na ferramenta Line Density no software ArcGis 10.1.


29

Figura 4.1 - Fluxograma metodológico do trabalho.


30

Tabela 4.1 - Geologia e suas variáveis.

Classe Variável Elemento

Formações Geológicas

Depósitos aluviais recentes

Depósitos coluviais

Canga

Lateritas, bauxitas

Grupo Itacolomi

Formação Barreiro

Formação Fecho do Funil

Formação Cercadinho

Formação Gandarela

Formação Cauê

Formação Batatal

Formação Moeda

Grupo Maquiné

Grupo Sabará

Grupo Nova Lima

Complexo Santo Antônio

Litologia

PP1mpb: Grafita xisto, mica xisto e filito

PP1mpf: Filito, filito dolomítico, dolomito; quartzito e

formação ferrífera subordinados

N23ca: Canga: capeamento limonítico

PP2i: Quartzito com lentes de conglomerado e filito

N34co: Talus: debrís de deslizamento; fragmentos de

rocha com solo

PP1mc: Quartzito, filito, conglomerado

PP1mi: Itabirito, filito e itabirito dolomítico

PP1mig: Dolomito, calcário magnesiano e itabirito

dolomítico, com filito e quartzito

A4rncm: Carbonato-quartzo-feldspato-biotita-clorita

xisto, sericita-biotita-clorita-quartzo xisto, quartzo-

clorita xisto, rocha cacissilicática, metaconglomerado

e formação ferrífera

PP1mic: Itabirito

PP2ms: Rochas metavulcânicas, xisto verde, clorita

xisto, filito e quartzito, com lentes de conglomerado

PP1mcb: Xisto e filito

PP2ms(qt): Quartzito

N34al: Aluvião: areia, argila e cascalho

Eca: Canga: capeamento limonítico

PP1mpc: Quartzito ferruginoso, filito prateado, sericita

xisto

N34dl: Laterita, bauxita e detrito ferruginoso não

cimentado

A4rncp: Quartzo-mica-clorita xisto, clorita xisto,

biotita-mica xisto feldspático, formação ferrífera local

PP1mic(h): Concentrações de hematita

PP1mcm: Quartzito e filito


31

Continuação Tabela 4.1 - Geologia e suas variáveis.


Geologia

Litologia

PP1mi(h): Minério de ferro de alto teor

A4rmprp: Quartizito sericítico fino e quartzo-sericita

xisto com estratificação cruzada de pequeno a médio

porte; xisto carbonoso subordinado

A4rmcc: Sericita xisto e sericita-quartzo xisto fino

A4rm: Quartzito, conglomerado, filito quartzoso e

filito.

A34sap: Talco-clorita xisto, serpentinito, metabasito, e

ortognaisses tonalítico-trondhjemítico e granítico, com

estrutura bandada e agmatítica

PP1mpc(qt): Quartzito

PP1mpc(fl): Filito

PP1mpc(fl): Filito

A4rmcj: Quartzito sericítico de granulação média a

grossa e grit; metaconglomerado polimítico e quartzo-

mica xisto subordinado. Estratificação gradacional e

cruzada acanalada e tangencial preservadas

A4rncm(d): Diabásio

A4rncm(arn): Metarenito

PP2isa: Quartzito, filito e algum conglomerado

Idade

Quaternário

Neogeno

Paleogeno

Riaciano

Sideriano

Neoarqueano

Meso a neoarqueano

Densidade de

Lineamentos

Muito alta

Alta

Média

Baixa

Muito baixa

A classe Hidrografia, tabela 4.2, é representada pela Densidade de Drenagens, sendo classificada

em graus de densidade, através do uso da na ferramenta Line Density no software ArcGis 10.1.

Tabela 4.2 - Classe Hidrografia e sua variável.


Hidrografia Densidade de Drenagens

Muito alta

Alta

Média

Baixa

Muito baixa


32

A terceira classe é a Geomorfologia, dividida em cinco variáveis: Orientação de vertente,

Declividade, Rugosidade, Unidades Geomorfológicas, Feições Antrópicas; conforme tabela 4.3. Os

mapas de Orientação das Vertentes e Declividade foram gerados a partir dos dados SRTM, com as

ferramentas Aspect e Slope, respectivamente, no software ArcGis 10.1. O mapa de Rugosidade foi

gerado a partir do mapa de Declividade, por meio do qual se determinou o índice de concentração da

rugosidade (ICR) com a ferramenta Kernel Density no ArcGis 10.1, de acordo com a proposta de

Sampaio (2009). Com o mapa da rugosidade gerado, normalizou-se os para o intervalados entre 0 e 1,

utilizando o valor médio de cada unidade como parâmetro (Grohmann et al, 2010). As Unidades

Geomorfológicas foram definidas através da extração de informações de declividade, orientação das

vertentes, drenagens, do mapa de elevação do terreno e dos trabalhos de Souza (2004) e Oliveira (2010).

A Feições Antrópicas foram determinadas a partir da observação de imagens de satélite com auxílio do

software Google Earth Pro e através das visitas de campo.

Tabela 4.3 - Classe Geomorfologia e suas variáveis.


Geomorfologia

Unidades Naturais

Topo de Morros

Escarpas

Relevo ondulado

Encostas do Rio das velhas

Vale do Rio das Velhas

Relevo de Planalto

Morros com Topos Arredondados

Relevo Suave-Ondulado

Declividade

Plano (0 - 3%)

Suave Ondulado (3 - 8%)

Ondulado (8 - 20%)

Forte Ondulado (8 - 20%)

Montanhoso (45 - 75%)

Escarpado (>75%)

Orientação das Vertentes

Leste

Nordeste

Noroeste

Norte

Oeste

Sudeste

Sudoeste

Sul

Rugosidade

0,1

0,2

0,3

0,4


33

Cont. Tabela 4.3 - Classe Geomorfologia e suas variáveis.


Geomorfologia

Rugosidade

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

Formas

Antropogênicas

Bauxita

Ouro

Quartzito

Topázio

A última classe considerada é a Ocorrência Mineral, tabela 4.4, que possui apenas uma variável

denominada com o mesmo nome. Nesta classe, há a determinação de Ocorrências Minerais em

polígonos, embora os dados sejam pontuais, foi utilizada a ferramenta Buffer no ArcGis 10.1, gerando

polígonos com raio de 30 metros.

Tabela 4.4: Classe Ocorrência Mineral e sua variável.

Classe/Variável Elemento

Ocorrência Mineral

Ferro, Manganês, Ocre, Ouro

Ferro

Quartzito

Alumínio

Alumínio, Ferro, Ocre

Ferro, Manganês

Bário, Dolomito, Ocre

Arsênio, Ouro, Prata

Ferro, Ouro

Manganês

Xisto

Bário

4.2.1 Tratamento da base cartográfica

As bases cartográficas apresentadas no início deste capítulo foram tratadas no software ArcGis

10.1. Uma vez que nem sempre estão sobre as mesmas as projeções cartográficas, foi escolhido como

padrão o sistema de projeção Sistema de Referência Geocêntrico para as Américas 2000 (SIRGAS

2000). Para realizar tal transformação, foi empregada a ferramenta Project, no ArcGis 10.1.

A classe Geologia e suas variáveis foram separadas em shapefiles especificas com o uso da

ferramenta Select Atribute Table no ArcGis 10.1, na qual é possível selecionar os dados que se quer

exportar individualmente, gerando então mapas de polígonos. Para o cálculo da densidade de


34

lineamentos, foi necessário traçar tais lineamentos a partir das imagens SRTM e integrar com os

lineamentos regionais já definidos na base cartográfica da região.

A classe hidrografia também é trabalhada a partir da base cartográfica da geologia (CODEMIG

2005) e a densidade é dada pela ferramenta Spatial Analyst > Density > Line Density no ArcGis 10.1.

A geomorfologia foi analisada e interpretada em duas perspectivas: a de escritório e a de campo.

A declividade, a orientação das vertentes e a rugosidade foram trabalhadas matematicamente pelas

imagens SRTM no software ArcGis 10.1. A análise das geoformas naturais foram realizas tento base as

classes citadas anteriormente como bibliografia precedente. As formas antrópicas foram observadas com

o auxílio do software Google Earth Pro, e, posteriormente, foi criada uma shapefile georreferenciada

para essa classe no ArcGis 10.1. Para análise das formas naturais e antrópicas, também foram realizadas

visitas de campo na área em que foi possível determinar a gênese e realizar a classificação destas formas.

Para as ocorrências minerais, foi criada uma shapefile no software ArcGis 10.1 na qual é

evidenciada a variedade e a distribuição destas ocorrências no Anticlinal de Mariana. Como a shapefile

de origem é em forma de pontos, foi realizada a conversão para uma shapefile de polígonos através da

ferramenta Buffer, criando-se polígonos cujos raios são de 30m, tamanho dos pixels finais nas imagens

raster.

Após o tratamento das bases cartográficas e a individualização de shapefiles para cada variável,

e posteriormente, para cada elemento, foram atribuídos valores aleatórios para cada um dos elementos,

com o a finalidade do programa diferenciar o valor de cada célula na próxima etapa.

Para a atribuição dos valores, as tabelas de atributos de cada elemento foram editadas no

software ArcGis 10.1. Uniu-se as diferentes shapefiles com a ajuda da ferramenta Merge, gerando uma

shapefile única para cada variável, mas preservando a individualidade e as características de cada

elemento.

Na última etapa de tratamento houve a conversão dos dados do formato vetorial obtidos nas

etapas anteriores para o formato raster, com o objetivo de que, para cada elemento representado, passe

a existir um único valor associado para cada célula. A conversão é realizada no ArcGis 10.1, utilizando

a ferramenta Pollygon to Raster, da caixa de ferramentas Conversion Tools. É necessário, nesta etapa,

definir o tamanho das células (pixels) do arquivo de saída. O tamanho das células deve ser coerente com

a escala de trabalho (Hjort & Luoto 2012), e neste caso, o valor de cada célula (30 x 30 metros).

Para realizar esta conversão, todas as shapefiles devem estar na forma de polígonos, e caso

estejam em forma de linhas ou pontos, é necessário criar uma área ao redor dessas feições com a

ferramenta Buffer, respeitando o tamanho da célula definida.


35

No final destas etapas, o banco de dados possui todas as variáveis no formato de shapefiles de

polígonos e em imagens raster com células de 30m, permitindo o cálculo do índice de geodiversidade

através dos diferentes métodos apresentados a seguir.

4.2.1 Cálculo do Índice de Geodiversidade

O cálculo do índice de geodiversidade foi realizado através da metodologia proposta por Serrano

e Ruiz-Flaño (2007), adaptada por Hjort & Luoto (2010), e utilizada por Pellitero

(2012), Manosso (2012) e Pereira (2014). São identificados e avaliados os elementos que compõem a

geodiversidade associados à topografia, geologia, geomorfologia, hidrologia e processos naturais e

antrópicos, pois permite a análise em diferentes escalas, desde geodiversidade de partículas e de

elementos até aos lugares e paisagens.

A quantificação da geodiversidade é dado pela equação 4.1:

𝐺 =𝑁 ×𝑅

ln 𝑆 Equação 4.1

Onde: G é índice de geodiversidade;

N é o número de elementos físicos da unidade;

R é a rugosidade;

S à superfície real da área.

A área foi compartimentada de acordo com suas características estruturais e geomorfológicas,

através de análise vetorial para cada compartimento, obteve-se um índice de riqueza de geodiversidade

diferente a fim de identificar a região com maior índice. Posteriormente, foi aplicada a metodologia

abordada por Manosso (2012), na qual é realizada a contagem da frequência das variáveis em

determinado compartimento geomorfológico e, em seguida, aplicada a equação 4.1

O segundo método utilizado para quantificar a geodiversidade diz respeito a metodologia

proposta no trabalho de Xavier-da-Silva (2001) considerando a geodiversidade múltipla simples, obtida

pela soma das classes encontradas em cada plano de informação do meio físico utilizado e a

geodiversidade múltipla ponderada, calculada a partir da divisão do número de classes encontradas em

cada plano de informação pela sua área total de ocorrência.

Em seguida, adotando a metodologia utilizada por Serrano e Ruiz-Flaño (2007), Hjort & Luoto

(2010) e Pereira (2012), houve a execução das operações com as variáveis disponíveis, realizando o

cruzamento das classes, usando as imagens raster geradas nas etapas anteriores. A equação é aplicada

com o uso do software ArcGis 10.1, sendo que as variáveis de entrada são carregadas na ferramenta Cell

Statistic no pacote de ferramentas Spacial Analyst Tools. As variáveis Geologia e Geomorfologia foram


36

cruzadas num primeiro momento, sem levar em conta a variável Feições Antropogênicas. Em seguida,

entrou-se com os dados naturais, ou seja, todas as quatro classes (Geologia, Geomorfologia, Hidrografia

e Mineração), excluindo apenas a variável “Feições Antropogênicas” da variável Geomorfologia. Por

fim, todas as variáveis foram trabalhadas, resultando no mapa do índice de geodiversidade para a região

do Anticlinal de Mariana.

4.2.2 Locais de Interesse Geológico (LIGs)

Os locais de interesse geológico foram definidos a partir do cálculo dos índices de

geodiversidade obtidos na etapa anterior. Com isso, é possível validar os dados resultantes do cálculo

de geodiversidade, além de selecionar áreas que cujos valores de geodiversidade são diferentes e que

receberam os trabalhos de campo.

Nas visitas de campo, foram analisados, catalogados, identificados, caraterizados os locais com

diferentes índices de geodiversidade e assim foram definidos os Locais de Interesse Geológico (LIGs),

seguindo a ficha elaborada na figura 4.2.

Figura 4.2 - Ficha de identificação, caracterização e descrição dos LIGs. Fonte: Adaptado de Pereira (2014).

CAPÍTULO 5

GEODIVERSIDADE E GEOMORFOLOGIA ANTROPOGÊNICA NO

ANTICLINAL DE MARIANA

5.1 ESCALA DE TRABALHO E VARIÁVEIS

O trabalho aqui apresentado valeu-se das recomendações de Serrano & Ruiz-Flaño (2007), Hjort

& Louto (2010) e Pellitero (2012) para determinação da escala de trabalho, e dos trabalhos de Manosso

(2012) e Pereira (2014) para a determinação da variáveis utilizadas no cálculo do índice de

geodiversidade.

A escala de trabalho adotada seguiu a disponibilidade das bases cartográficas da região de

estudo, de forma a abranger todo o Anticlinal de Mariana. Sendo assim, escolheu-se a escala 1:50.000

para todas as variáveis. A padronização da escala de trabalho foi importante para que não houvesse

conflitos no cruzamento dos dados.

A região de estudo possui área de aproximadamente 235km2, e, no caso do cálculo de

geodiversidade pelo cruzamento de imagens raster, foi determinado o tamanho de células de 30 x 30

metros, respeitando a escala inicial do mapeamento, possibilitando precisão, qualidade e confiabilidade

dos dados.

As classes e variáveis utilizadas foram selecionadas de acordo com a disponibilidade do banco

de dados, da geomorfologia natural e antrópica, bem como o contexto regional.

No caso das variáveis Litologia, Unidades Geológicas e Idade Geológicas (figuras 5.1, figuras

5.3, figuras 5.3 respectivamente) os mapas mostram as distribuições das características especificas de

cada caso no recorte da área de estudo. O mapa de Densidade de Lineamentos, figura 5.4, mostra a alta

concentração destes lineamentos na porção sudoeste e nordeste, regiões dos flancos do anticlinal de

Mariana; além da alta concentração também na porção nordeste na região que separa o domínio

Quadrilátero Ferrífero dos Planaltos Dissecados.


38

Figura 5.1 - Mapa da variável Litologia do Anticlinal de Mariana. (ver tabela 4.1, pág 30 para referências das

siglas)Fonte: CODEMIG (2010).

Figura 5.2 - Mapa da variável Formações Geológicas do Anticlinal de Mariana. Fonte: CODEMIG (2010)


39

Figura 5.3 - Mapa da variável Idades Geológicas do Anticlinal de Mariana. Fonte: CODEMIG (2010)

Figura 5.4 - Mapa da variável Densidade de Lineamentos do Anticlinal de Mariana. Fonte: SRTM.


40

Para confeccionar o mapa das Unidades Geomorfológicas do Anticlinal de Mariana, foram

estudados os mapas de: declividade, orientação das vertentes, rugosidade, tipos de drenagens e

densidade de drenagens.

O mapa de declividade, figura 5.5, mostra a predominância dos relevos ondulados e fortemente

ondulados na maior parte da região, sendo a exceção a porção nordeste, em que há o relevo suavemente

ondulado em maior distribuição. No mapa de orientação das vertentes, figura 5.6, é possível observar

que existe um controle estrutural na orientação das encostas, sendo reconhecidas áreas com diferentes

características. O flanco sul do Anticlinal de Marina (Serra de Ouro Preto) aparece com as vertentes

com caimento para sul, sudeste e sudoeste, enquanto o flanco nordeste (Serra de Antônio Pereira) tem

as vertentes com orientação para norte e nordeste. No núcleo do anticlinal há a indicação que as vertentes

estão predominantemente orientadas para noroeste, seguindo a direção do vale do Rio das Velhas. O

mapa de rugosidade, figura 5.7, mostra que existe um padrão de maior rugosidade nas regiões dos

flancos e da zona de charneira do anticlinal, enquanto valores intermediários de rugosidade se propagam

pelo vale do Rio das Velhas e as regiões com os menores valores são aquela relacionadas aos planaltos

dissecados.

Figura 5.5 - Mapa da variável Declividade do Anticlinal de Mariana. Fonte: SRTM.


41

Figura 5.6 - Mapa da variável Orientação das Vertentes do Anticlinal de Mariana. Fonte: SRTM.

Figura 5.7 - Mapa da variável Rugosidade do Anticlinal de Mariana. Fonte: SRTM.


42

Na figura 5.8, mapa de densidade de drenagens, há altas taxas de densidade de grenagens na

região noroeste da área, justamente no vale onde nasce o Rio das Velhas. Os valores intermediarios e

baixos de densidade de drenagens estão distribuidos de forma irregular na região, mostrando o controle

estrutural no relevo.

Figura 5.8 - Mapa da variável Densidade de Drenagens do Anticlinal de Mariana. Fonte: SRTM.

A partir dos mapas gerados e seguindo os critérios de classificação das unidades propostos por

Souza et al. (2005) e Oliveira (2010) para a região, foram determinadas oito unidades geomorfológicas

(figura 5.9) para o Anticlinal de Mariana (Nascimento & Castro 2016):

1) Topo de morros: São topos em cristas com altitudes variando entre 1300m até 1560m.

2) Escarpas: elevações alongadas com vertentes íngremes e côncavas e alta densidade de

canais.

3) Relevo ondulado: desníveis dos topos para os vales são menores que aqueles

registrados na Escarpas com alta densidade de canais.

4) Encosta do Rio das Velhas: encostas com altitudes entre 1000m e 1100m.

5) Vale do Rio das Velhas: baixa densidade de drenagem com relevo suavemente

ondulado; corresponde a cabeceira do Rio das Velhas.

6) Relevo de Planalto: caracterizando uma plataforma elevada, baixa densidade de canais.


43

7) Morros com topos arredondados, vertentes convexas e baixa densidade de canais;

8) Relevo Suave-Ondulado: baixa declividade com elevações típicas do Planalto

Dissecado, formando mares de morros, com vertentes mais suaves que as unidades

anteriores;

Figura 5.9 - Mapa da variável Unidades Geomorfológicas do Anticlinal de Mariana.

O mapa de Feições Antropogênicas, figura 5.10, foi criado a partir da observação de imagens

de satélite e através das visitas de campo das feições geradas pelos processos minerários durante os

últimos séculos na região. Foram indicados desmontes gerados pelos pela extração de ouro, bauxita,

quartzito e topázio imperial ao longo de toda a borda do anticlinal.

O minério e o teor influenciam diretamente na proporção de estéril a ser produzido, gerando

uma relação entre os escombros e rejeitos e a substância lavrada. No Anticlinal de Mariana há registros

de ciclos de mineração de ouro, topázio imperial, bauxita e quartzito, sendo que a proporção entre o

volume de material movimentado e a substância minerada nos dois primeiros bens minerais é maior do

que a dos dois últimos. A relação é da ordem de poucas dezenas de gramas por tonelada removida para

o ouro e topázio enquanto que para a bauxita e o quartzito, os valores giram em torno de meia tonelada

da substância por tonelada removida.


44

As geoformas e as intervenções na paisagem na região foram geradas pela urbanização associada

a mineração, a medida em que se aumentava as necessidades de ocupação, tanto da sociedade civil

quanto do estado, representados pela estrutura administrativa e policial da Coroa.

Na região estudada existem tanto formas positivas quanto formas negativas. Os processos de

extração de ouro em aluviões, por exemplo, produziu formas de acumulação e escavação, enquanto

aqueles empregados nas serras (aberturas de galerias, minerações a céu aberto), devido à maior

declividade, tendeu a produzir um maior número de formas de escavação, mesmo havendo acúmulos de

material encontradas na serra. (Paula 2013)

A escala de trabalho limitou a classificação das formas antropogênicas de acordo com sua

natureza (positivas ou negativas). Foram, então, classificadas de acordo com o bem mineral extraído

destas formas.

Figura 5.10 - Mapa da variável Formas Antropogênicas do Anticlinal de Mariana.

O mapa de distribuição das ocorrências minerais, figura 5.11, foi gerado a partir de dados

pontuais destas ocorrências. Foi criado um polígono com o raio de 30m, tamanho das células unitárias,

para que não haja nenhum subestimação dessa classe no cruzamento de dados para o cálculo do índice

de geodiversidade da região.


45

Figura 5.11 - Mapa da variável Ocorrências Minerais do Anticlinal de Mariana. Fonte: CPRM.

Ainda no decorrer do trabalho, com o objetivo de complementar as informações

geomorfologicas da região, foi realizado o mapa de elevação, figura 5.12A, da área de estudo. A maior

elevação é de 1560m, na Serra de Ouro Preto e menor elevação 690m, ocorrente na região norte do

municipio de Mariana. A partir do mapa de elevação do terreno foram gerados três perfis.

Figura 5.12 - (A) Mapa de elevação do terreno. (B) Perfil longitudinal A-B. (C) Perfil longitudinal C-D. (D) Perfil

longitudinal E-F (Serra de Ouro Preto e Serra de Antônio Pereira).

O perfil A-B (figura 5.12B), com direção sudeste-noroeste, reflete que o Anticlinal é do tipo

“esvaziado”, ou seja, o núcleo foi erodido (Vale do Rio das Velhas) enquanto os flancos foram


46

preservados e mantêm as cotas mais altas da região. A figura 5.12C é um perfil gerado na direção

noroeste-sudeste, passando pela zona de charneira do Anticlinal de Mariana e chegando ao relevo

característico de planaltos, com altitudes inferiores a 1000m. Por fim, o perfil E-F da figura 5.12D

mostra a Serra de Antônio Pereira (flanco nordeste) separando os domínios Vale do rio das Velhas e dos

Morros com Topos Arredondados.

5.2 COMPARTIMENTAÇÃO DO ANTICLINAL DE MARIANA E CÁLCULO DO

ÍNDICE DE RIQUEZA GEODIVERSIDADE POR COMPARTIMENTOS

Este tópico do trabalho foi apresentado em formato de resumo expandido com o título

“Compartimentação e Cálculo do Índice de Geodiversidade no Anticlinal de Mariana, MG” no XI

Simpósio Nacional de Geomorfologia – SINAGEO – Maringá/PR – 2016, dos autores Nascimento &

Castro (2016).

Foi realizada nesta etapa do trabalho a compartimentação do Anticlinal de Mariana a partir dos

elementos geomorfológicos analisados vetorialmente, figura 5.13, com o objetivo de se representar as

unidades com especificidades geológico-estruturais semelhantes. Desta forma, seis compartimentos

foram delimitados e observa-se que o Anticlinal de Mariana possui uma paisagem bastante diversificada,

com características associadas às inúmeras combinações da estrutura geológica e geomorfológica

existente.

Figura 5.13 - Mapa de compartimentação do Anticlinal de Mariana.


47

O compartimento 1 (C1) representa o flanco sul do Anticlinal de Mariana, enquanto o

compartimento 2 (C2) representa o flanco nordeste, formando as bordas deste Anticlinal. Ambos os

compartimentos são, geologicamente, formados pelas unidades: Formação Cauê, Formação Batatal,

Formação Gandarela, Formação Cercadinho, Formação Moeda, Formação Barreiro, Formação Fecho

do Funil, Grupo Sabará e Grupo Nova lima; além dos depósitos recentes. Geomorfologicamente, são

caracterizados predominantemente por topos de morros e escarpas.

A zona de charneira do Anticlinal é delimitada pelo compartimento 3 (C3), porção sudeste da

área de estudo. A geologia do local apresenta tanto as rochas do Supergrupo Minas quanto do

Supergrupo Rio das Velhas. A geomorfologia da região é composta pelas unidades topos com morros

arrendondados, escarpas, topos de morros, relevo de planaltos e relevo ondulado.

O compartimento 4 (C4) representa o vale do Rio das Velhas. Predomina na região as rochas do

Supergrupo Rio das Velhas, rochas mais antigas expostas devido ao esvaziamento do anticlinal. A

geomorfologia deste compartimento representa o vale do Rio das Velhas e suas encostas.

O compartimento 5 (C5) apresenta um relevo de planalto onde está situada a sede do município

de Mariana. A Formação Sabará predomina neste compartimento, embora as demais formações do

Supergrupo Minas e Rio das Velhas também ocorram na área.

Enfim, no compartimento 6 (C6), há a representação da transição dos domínios Quadrilátero

Ferrífero e Planaltos Dissecados. Há a presença do Complexo Santo Antônio, além das rochas do

Supergrupo Minas. Geomorfologicamente, ocorre nos terrenos com relevos ondulados, planaltos e

morros com topos arredondados.

O cálculo do índice de geodiversidade para cada compartimento foi realizando seguindo a

metodologia desenvolvida por Serrano & Ruiz-Flanõ (2007) e aplicada por Manosso (2012) e Pellitero

(2012). Essa metodologia é baseada na determinação dos elementos abióticos (variáveis e suas classes)

com sua localização e dimensão, leva em consideração, também, a escala dos dados que serão utilizados.

Serrano & Ruiz-Flaño (2007, 2009), assim como nesta seção deste trabalho, utilizou-se os dados

no formato vetorial, com a necessidade de se normalizar a superfície, uma vez que os compartimentos

comparados são diferentes na questão da área.

A tabela 5.1 mostra os elementos de geodiversidade e número de elementos em cada

compartimento. A variável orientação das vertentes foi excluída dos cálculos devido a

compartimentação da região ter levado em conta o controle geológico e estrutural em conta, dispensando

a necessidade desta variável. A rugosidade também foi excluída da contabilidade dos elementos, uma

vez que esta variável entra na equação proposta por Serrano & Ruiz-Flaño (2007).


48

Tabela 5.1: Elementos de geodiversidade e quantificação destes elementos.

Elementos de geodiversidade Número de elementos

C1 C2 C3 C4 C5 C6

Geologia

Litologia 17 17 14 10 18 16

Idades Geológicas 7 4 4 5 5 5

Formação Geológica 12 12 12 5 14 13

Densidade de lineamentos 7 7 0 7 0 0

Geomorfologia

Unidades Naturais 5 8 5 4 3 4

Declividade 14 14 7 7 7 0

Feições Antropogênicas 3 1 2 0 0 2

Hidrografia Densidade de Drenagens 0 0 7 14 14 7

Mineração Ocorrência Mineral 7 5 4 7 3 7

Total de Elementos 72 68 55 66 64 54

Rugosidade 0,61 0,69 0,64 0,61 0,47 0,51

ln S 3,85 3,61 3,21 3,81 3,25 3,98

Índice de riqueza de Geodiversidade 11,40 12,99 10,96 10,56 9,26 6,91

As variáveis Litologia, Idade Geológica, Formação Geológica, Unidades Naturais, Feições

Antropogênicas e Ocorrência Mineral foram contabilizadas de acordo com a frequência que cada

elemento aparece em cada compartimento. Para as variáveis Densidade de Lineamentos, Densidade de

Drenagens e Declividade foi adotada a classificação proposta por Manosso (2012). As densidades muito

altas e altas receberam o valor 14, médias receberam o valor 7 e baixas o valor 0. A declividade recebeu

valores 14 onde predominam os relevos montanhosos e escarpados, 7 para o predomínio dos relevos

ondulados e fortemente ondulados e 0 para relevos planos e suavemente ondulados. A análise dessas

variáveis seguiu a porcentagem de distribuição predominante em cada compartimento.

Com a tabela 5.1 preenchida e os cálculos do índice de riqueza geodiversidade realizados, criou-

se a tabela 5.2, onde os valores do incide de geodiversidade aparecem em ordem decrescente, e, em

seguida, o mapa da figura 5.14 com os índices de geodiversidade por compartimento do Anticlinal de

Mariana.

Tabela 5.2: Índice de riqueza da Geodiversidade em ordem decrescente para cada compartimento de

paisagem.

Compartimento C2 C1 C3 C4 C5 C6

Índice de

Geodiversidade 12,99 11,40 10,96 10,56 9,26 6,91

Os elementos da geodiversidade receberam o mesmo peso na quantificação, porém é possível

observar que as classes geologia, com quatro variáveis, e geomorfologia, com três variáveis, têm


49

representatividade maior que a hidrografia e mineração. O resultado disto é que as variáveis mais

representativas, aspectos geológicos e geomorfológicos, contribuem, mesmo que indiretamente, de

forma mais expressiva na quantificação e no cálculo do índice de geodiversidade. Está situação

corrobora com o fato de que os elementos da geologia e geomorfologia são os responsáveis pela maior

ou menor geodiversidade de um ambiente, já que as outras variáveis estão diretamente atreladas as

condições geomorfológicas e/ou geológicas de uma região.

Tanto a tabela 5.1 quanto o mapa da figura 5.15 mostram que as áreas com os maiores índices

de geodiversidade estão associadas ao controle geológico-estrutural a qual a região foi submetida, que,

por consequência, evidencia as diferentes formas de relevo, densidade de lineamentos, mineralizações.

Já os compartimentos cujos menores índices de geodiversidade estão associados são aqueles em que há

uma menor rugosidade, formas de relevo menos escarpadas, revelando terrenos mais homogêneos.

Figura 5.14 - Mapa do Índice de Geodiversidade por Compartimento do Anticlinal de Mariana.


50

5.4 GEODIVERSIDADE MÚLTIPLA SIMPLES E PONDERADA DO

ANTICLINAL DE MARIANA

A quantificação da geodiversidade foi realizada com aplicação do método proposto por Xavier

da Silva et al. (2001), usado por Dias et al. (2005), Grigio et al. (2011) e Manosso (2012). As classes

de geodiversidade representam a variabilidade dos elementos geológicos encontrados na área de estudo

e foram utilizadas na determinação da Geodiversidade Múltipla Simples e Geodiversidade Múltipla

Ponderada.

A Geodiversidade Múltipla Simples (GMS) é a soma dos elementos encontradas em cada mapa

temático básico por compartimento geomorfológico, enquanto a Geodiversidade Múltipla Ponderada

(GMP) é obtida dividindo-se o número de elementos encontradas em cada classe padrão pela sua área

total de ocorrência num mesmo compartimento geomorfológico.

São identificados e avaliados os elementos que compõem a geodiversidade associados aos

aspectos geológicos, geomorfológicos, hidrológicos e a ocorrência mineral. Esse método permite a

análise em diferentes escalas, desde elementos da geodiversidade observados em nível de paisagem até

aqueles observados em nível de afloramento.

A quantificação da geodiversidade é resultado das operações matemáticas onde são analisados

diferentes elementos de cada variável que aparecem nos compartimentos determinados anteriormente.

Foram analisados 119 elementos que aparecem distribuídos em uma área de aproximadamente 235 km2.

A tabela 5.3 mostra os elementos de geodiversidade e número de elementos em cada

compartimento. Neste caso, a rugosidade não foi excluída da contabilidade dos elementos, uma vez que,

neste método não utilizamos a equação proposta por Serrano & Ruiz-Flaño (2007). Como o objetivo é

fazer uma contagem da variação de elementos naturais, sem levar em conta sua distribuição, a variável

orientação das vertentes também foi utilizada.

O resultado da quantificação da geodiversidade aparece na tabela 5.4, que traz o cálculo da

geodiversidade múltipla simples (quantidade de elementos por compartimentos), das áreas em

quilômetros quadrados por compartimento, e da geodiversidade múltipla ponderada. O cruzamento de

dados envolveu as classes Geologia, Geomorfologia, Hidrografia e Ocorrência Mineral.

A figura 5.15 apresenta o mapa de Geodiversidade Múltipla Simples e mostra que os

compartimentos C1 e C2, flanco sul e nordeste do Anticlinal de Mariana são aqueles que com o maior

número de elementos da geodiversidade, 83 e 80, respectivamente. Na análise geomorfológica local, são

caracterizados predominantemente por topos de morros e escarpas. Foi atribuída, então, a classificação

Geodiversidade Muito Alta para estes compartimentos.


51

Tabela 5.3: Variáveis x Número de Elementos. Variáveis Classes Número de elementos

Geologia

Litologia 32

Idades Geológicas 7

Formação Geológica 16

Densidade de lineamentos 5

Geomorfologia

Unidades Naturais 8

Declividade 6

Rugosidade 10

Orientação da vertente 8

Feições Antropogênicas 4

Hidrografia Densidade de Drenagens 5

Ocorrência mineral Ocorrência Mineral 18

Total de elementos 119

Tabela 5.4: Quantificação da geodiversidade por compartimentos.

Compartimentos GMS1 Área (Km2) GMP2

C1 83 47 1,765

C2 80 37 2,162

C3 72 25 2,880

C4 62 45 1,377

C5 74 26 2,846

C6 78 54 1,444

1GMS: Geodiversidade Múltipla Simples; 2GMP: Geodiversidade Múltipla Ponderada.


52

Figura 5.15 - Geodiversidade Múltipla Simples do Anticlinal de Mariana.

O compartimento C6 apresenta geodiversidade alta e apresenta 78 elementos distintos. Este

compartimento representa a transição entre o Quadrilátero Ferrífero e os Planaltos Dissecados, com

relevos ondulados, planaltos e morros com topos arredondados. O compartimento C5, relevo de planalto

onde se localiza a cidade de Mariana, apresenta geodiversidade média, com 74 elementos geológicos;

assim como C3, zona de charneira do anticlinal, com 72 elementos.

O mapa apresentado na figura 5.16 corresponde ao mapa de Geodiversidade Múltipla

Ponderada, ou seja, os valores encontrados são resultantes da distribuição da Geodiversidade Múltipla

Simples levando em consideração às áreas de cada compartimento.

Na análise de Geodiversidade Múltipla Ponderada se observa que tanto o compartimento C3,

zona de charneira, quanto o compartimento C5, relevo de planalto, apresentam geodiversidade muito

alta. Isto ocorre porque as áreas destes compartimentos são menores que as dos demais, entretanto, o

número de elementos, GMS, variam numa faixa de valores pequena, aumentando o grau de

geodiversidade por quilômetro quadrado.


53

No sentido inverso, o compartimento C6 no GMS apresenta geodiversidade alta, enquanto a

GMP apresenta índices baixos de geodiversidade devido à extensa distribuição dos elementos

geológicos no maior compartimento do Anticlinal de Mariana.

Os flancos do Anticlinal de Mariana, compartimentos C1 e C2, aparecem com geodiversidade

de média a alta na GMP, embora na GMS apresentem os maiores valores. O compartimento C4, referente

ao vale do rio das Velhas, mantém a classificação da GMS e aparece com geodiversidade muito baixa

na GMP.

Figura 5.16: Geodiversidade Múltipla Ponderada do Anticlinal de Mariana.

Os resultados encontrados mostram que há diferenças entre padrões de geodiversidade no

Anticlinal de Mariana quando se consideram as áreas dos compartimentos da região de estudo. Existem

casos de inversão, ou seja, compartimentos com classificações altas de geodiversidade na GMS passam

a ser classificados como baixas na GMP e vice-versa.


54

5.5 CÁLCULO DO ÍNDICE DE GEODIVERSIDADE UTILIZANDO IMAGENS

RASTER

Tendo como base os trabalhos de Hjort & Louto (2010), Pellitero (2012) e Pereira (2014), os

cálculos do índice de geodiversidade nesta seção do trabalho levou em consideração os dados em

formato raster.

As variáveis utilizadas são aquelas apresentadas no início deste capítulo e a escala de trabalho

escolhida foi a de 1:50.000, devido a base de dados cartográficos e a possibilidade de se representar

todas as classes dentro desta escala.

Para quantificar a geodiversidade da área de estudo, optou-se pela aplicação da metodologia de

cálculo desenvolvida e aplicada por Serrano & Ruiz-Flaño (2007). Nos cálculos propostos por Serrano

& Ruiz-Flaño (2007, 2009), os dados foram trabalhados no formato vetorial, com a necessidade de se

normalizar a superfície, pois as áreas comparadas eram diferentes, como na seção anterior. Entretanto,

no caso do cálculo do índice de geodiversidade utilizando imagens no formato raster como entrada de

dados, esta normalização não é necessária, uma vez que, desta forma, as áreas analisadas possuem a

mesma dimensão em toda a imagem, no caso o tamanho das células escolhidas. Desta forma, evita-se

problemas de superestimação e subestimação da geodiversidade. Todas as variáveis em formato raster

possui células de 30 x 30 metros, o que respeita a escala inicial do mapeamento sem comprometer a

qualidade e confiabilidade dos dados.

A tabela 5.3 mostra as variáveis e o número de elementos a partir das quais foi possível gerar os

cruzamentos dos dados, resultando nos mapas a seguir. No total, foram totalizadas 11 varáveis, que

comportam 119 elementos.

O índice de geodiversidade indica os valores absolutos de 0 a 10, de acordo com a quantidade

de elementos diferentes que aparecem em cada célula.

O primeiro cruzamento de dados envolveu as classes Geologia e Geomorfologia, à exceção da

variável Feições Antropogênicas, a fim de se obter uma análise preliminar do índice de geodiversidade

local, totalizando-se 92 elementos em 8 variáveis. O resultado pode ser visto na figura 5.17, onde se

ressalta o contorno da borda do Anticlinal de Mariana com os maiores valores de geodiversidade, 9 e

10. Neste mapa, também de observa valores entre 7 e 9 para o vale do Rio das Velhas, evidenciando o

controle geomorfológico no esvaziamento do anticlinal. Valores menores, abaixo de 6, são encontrados

na região nordeste do mapa, coincidente com o domínio geomorfológico Relevo de Planalto.


55

Figura 5.17 - Mapa do Índice de Geodiversidade Geologia-Geomorfologia. (92 elementos).

Observando o resultado da operação de cálculo do índice de geodiversidade para a região do

Anticlinal de Mariana, observa-se que existe uma tendência a se encontrar altos valores do índice de

geodiversidade na área, o que condiz com o contexto regional.

O mapa do índice de geodiversidade da figura 5.18 é resultado do cruzamento entre as classes

naturais Geologia, Geomorfologia, Hidrografia e Mineração. Sendo assim, excluiu-se a variável Feições

Antropogênica da classe Geomorfologia, permitindo o uso de 115 elementos neste cálculo.

Os valores mais altos estão nas regiões com maior rugosidade, maior declividade e naquelas em

que há maior densidade de lineamentos e de drenagens. Esse dado mostra que as bordas do Anticlinal

de Mariana e sua zona de charneira são os que apresentam maior diversidade de elementos geológicos.

Valores intermediários são encontrados no vale do Rio das Velhas, núcleo do Anticlinal, enquanto os

menores valores são encontrados no domínio dos Planaltos Dissecados, onde os terrenos são menos

rugosos, as ocorrências minerais aparecem em menor volume e a hidrografia apresenta pouca variação.


56

Figura 5.18 - Mapa do Índice de Geodiversidade. (115 elementos).

Em comparação com a figura 5.16, o mapa da figura 5.17 aparece com os contornos mais bem

definidos. A presença da classe Hidrografia contribuiu de forma conexa na definição dos locais com

maior e menor índice de geodiversidade. Além disso, a variável Ocorrência Mineral contribuiu de

maneira pontual no cálculo do referido índice.

5.6 INTEGRAÇÃO FORMAS ANTROPOGÊNICAS, RUGOSIDADE E

GEODIVERSIDADE

A região das minas de ouro no Anticlinal de Mariana passou por diversas transformações na

paisagem nos últimos três séculos, sendo a atividade humana da mineração a maior responsável pela

transformação da paisagem.

No flanco sul do Anticlinal de Mariana, além da mineração subterrânea de ouro, também houve

o desmonte da serra para lavagem do material geológico e prospecção rudimentar do metal precioso.

Entre o flanco sul e a zona de charneira do anticlinal, além da exploração de ouro, como no Morro Santo

Antônio, a atividade mineraria se voltou para a extração de quartzitos, que perdura até os dias atuais.


57

No flanco nordeste, próximo ao Morro de Santana há ruinas de exploração de ouro, assim como em

Antônio Pereira, onde há também formas relacionadas ao garimpo de topázio imperial.

Comparando as imagens de satélite apontadas na figuras 5.19A e 5.19B que mostram os dois

flancos do Anticlinal de Mariana, o flanco sul possui uma superfície rugosa mais expressiva que o flanco

nordeste. Também ocorre que no flanco sul existe uma maior ocupação urbana, causada principalmente

pela atividade minerária de ouro na região, sobre ruinas e o material geológico que foi desmontado.

Figura 5.19 - Flancos do Anticlinal de Mariana: (A) Flanco Sul. (B) Flanco Nordeste. Fonte: Google Earth. (2016).

Sobreira (2014) realizou a reconstituição da paisagem de uma área na zona de charneira do

Anticlinal de Mariana, região do distrito de Passagem de Mariana, levando em conta a topografia local

e das área próximas que não passaram por ocupação urbana. O autor estimou um valor de 5,9 x 106 m3

de material retirado durante o processo de mineração na região.

As intervenções humanas no relevo alteraram a rugosidade da região em diferentes graus de

intensidade, como mostra o mapa da figura 5.20. Este mapa mostra a integração entre duas variáveis

utilizadas no cálculo da geodiversidade já apresentadas: a rugosidade e as formas antropogênicas, figuras

5.7 e 5.10, respectivamente. O grau rugosidade foi determinado de forma relativa a partir do índice de

concentração da rugosidade (ICR) para cada forma antropogênica mapeada.


58

Figura 5.20 – Mapa de integração das Formas Antrópicas e Rugosidade nas bordas do Anticlinal de

Mariana.

O compartimento C3, zona de charneira do Anticlinal de Mariana, é aquele com maior

distribuição em área das feições antrópicas, cerca de 15,24% da área total do compartimento foi

trabalhada pela mineração de ouro e quartzito. O flanco sul, C1, apresenta 3,7% em áreas que formam

feições antropogênicas identificadas neste trabalho, enquanto o compartimento C2, flanco nordeste,

aparece com aproximadamente 4,2% de área modificada pelo homem.

O grau de rugosidade varia de média a muito alta nas formas antropogênicas associadas à

exploração de ouro, mostrando o alto valor de alteração superficial nestes locais. Essas formas são as

que estão distribuídas em maior extensão na área de estudo e ocorrem nas vertentes da paisagem, tanto

no flanco sul quanto no flanco nordeste do Anticlinal de Mariana.

Nas formas geradas pela exploração de quartzito, o grau de rugosidade varia entre baixa e média.

Neste caso, as minerações de quartzito estão concentradas em zonas onde a declividade das vertentes

são menores e nos vales.

O garimpo de topázio está localizado em uma região em que a rugosidade é relativamente alta,

devido ao trato irregular do terreno em busca da gema. O inverso ocorre na forma gerada na retirada de


59

bauxita, onde o grau de rugosidade aparece muito baixo, pois a exploração não gerou alterações

superficiais representativas.

A partir da análise do grau de rugosidade e das formas antropogênicas, foi possível gerar o mapa

da figura 5.21 de acordo com o índice de geodiversidade, levando-se em consideração todos os 119

elementos apresentados na tabela 5.5. Com este mapa, é possível comparar os índices de geodiversidade

relatados anteriormente com o índice de geodiversidade em que se inclui a variável Feições

Antropogênicas, realizando o objetivo precípuo deste trabalho.

Figura 5.21 - Mapa do Índice de Geodiversidade, com a variável Feições Antropogênicas. (119 elementos).

Com a inclusão da variável Feições Antropogênicas, houve uma diferenciação dos pontos onde

havia altos índices de geodiversidade. Isto ocorre devido ao fato de que o uso dessa variável promoveu

uma diferenciação do contexto regional e o contexto local. Observando a figura 5.21, pode-se constatar

que os maiores valores de geodiversidade continuam aparecendo nas bordas do anticlinal e na zona de

charneira, os valores intermediários no vale do Rio das Velhas e os valores menores na região dos

planaltos.

O que diferencia o mapa da figura 5.21 dos demais mapas, são os hotspots, gerados

principalmente pelas feições antropogênicas. Estes hotspots, ocorrem nas bordas do Anticlinal de


60

Mariana onde ocorreram a intervenção humana na busca pelo ouro, quartzito, bauxita e topázio imperial.

Poderia haver uma superestimação, devido ao fato destas feições ocorrem apenas na borda do Anticlinal.

Entretanto, como já foi representado nos mapas e descrito anteriormente, o contexto regional possui

altos valores do índice geodiversidade, sendo a variável Feições Antropogênicas determinante para a

diferenciação dos locais de interesse geológico.

Além disso, a partir da comparação entre o mapa de integração da formas antrópicas e

rugosidade (figura 5.20), mapa do Índice de Geodiversidade com a variável Feições Antropogênicas

(figura 5.21) e o mapa do Índice de Geodiversidade Natural (figura 5.18) se verificou que as áreas com

maior grau de rugosidade, são aquelas que contribuem para o maior índice de geodiversidade no

Anticlinal de Mariana.

Pereira (2014) ao realizar estudo da modelagem da geodiversidade para a Área de Proteção

Ambiental Sul da Região Metropolitana de Belo Horizonte, porção norte do Quadrilátero Ferrífero,

também encontrou altos índices de geodiversidade no contexto regional. Entretanto, como utilizou

células de 250 x 250 metros, acabou optando por excluir a rugosidade da equação de cálculo do índice

de geodiversidade. Como aqui foram utilizadas células de 30 x 30 metros, empregou-se a rugosidade da

equação proposta por Serrano & Ruiz-Flaño (2007) e o uso desta aumentou a acurácia dos dados obtidos,

definido melhor os contornos da geodiversidade em mapa, como se pode observar na comparação entre

a figura 5.21, em que foi utilizada a rugosidade, e a figura 5.22, sem o uso dessa variável no cálculo do

índice.

Os métodos utilizados neste trabalho resultaram em mapas que apresentam os compartimentos

C1, C2 e C3 como aqueles que aparecem com o maior índice de geodiversidade, à exceção do método

de cálculo para a geodiversidade média simples (GMS) e ponderada (GMP). Apesar de apontar para

estes mesmo compartimentos com altos valores de geodiversidade, o compartimento C1 aparece com

média geodiversidade na GMP, assim como o compartimento C3 na GMS devido principalmente ao

tamanho dos compartimentos geomorfológicos-estruturais.


61

Figura 5.22 - Mapa do Índice de Geodiversidade, com a variável Feições Antropogênicas, sem uso da rugosidade.

(119 elementos).

Alguns trabalhos, como García-Cortés & Urquí (2009) e Ostanello (2012), optam pela

determinação dos locais de interesse geológico a partir da inventariação dos lugares já conhecidos pelas

propriedades geológicas com algum potencial geoturístico. Neste trabalho, por meio da análise das áreas

que incidem diferentes índices de geodiversidade associados as ocorrências de formas antropogênicas

associadas à mineração, foram propostos os Locais de Interesse Geológico (LIGs) abordados na próxima

seção.


62

CAPÍTULO 6

LOCAIS DE INTERESSE GEOLÓGICO NO ANTICLINAL DE

MARIANA

Os Locais de Interesse Geológico (LIGs) foram definidos de acordo com os índices de

geodiversidade calculados anteriormente. Além disso, foi levado em conta a distribuição destes locais

na área do Anticlinal de Mariana, os históricos de mineração na região e o acesso a estes locais.

Sendo assim, são apresentados seis locais de interesse geológico: Antônio Pereira, Morro

Santana, Morro Santo Antônio, Pedreiras de Quartzito e Serra da Brígida. A figura 6.1 mostra a

localização dos LIGs ao longo do Anticlinal de Mariana.

Figura 6.1 - Mapa de Localização dos LIGs no Anticlinal de Mariana sobre imagem de satélite.


64

6.1 LIG ANTÔNIO PEREIRA

Coordenadas: 659009 m. E/7754040 m. S. UTM 23K.

Altitude: 831 metros

O distrito de Antônio Pereira está localizado a norte do município de Ouro Preto e o acesso pode

ser feito a partir da cidade de Mariana pela MG-129, em direção a Santa Bárbara. O trajeto de 11km e

pode ser realizado de carro. A figura 6.2 mostra a localização do Lugar de Interesse Geológico (LIG)

Antônio Pereira, bem como o recorte da sua geodiversidade natural e algumas das variáveis que levaram

ao cálculo do índice de geodiversidade.

Figura 6.2 - Variáveis utilizadas para definir o índice de geodiversidade do LIG Antônio Pereira.


65

Na região, próximo à rua da Lapa, ocorrem atividades de garimpo de topázio imperial (figura

6.3A). O garimpo é realizado de forma rudimentar, com uso de picaretas, pás e carrinhos de mão. As

alterações antrópicas sobre a paisagem consiste na abertura de “voçorocas”, figura 6.3B, no latossolo

dos dolomitos da Formação Gandarela. O topázio é encontrado junto a níveis ricos em manganês,

responsável por dar uma tonalidade mais escura a estes níveis, conhecidos localmente como “borras de

café”.

Figura 6.3 - (A) Topázio imperial garimpado na região de Antônio Pereira. (B) Formas antrópicas geradas devido

extração de topázio imperial.

Devido as configurações locais da lavra de topázio e instabilidade do terreno, a área já passou

por acidentes durante os trabalhos de garimpagem, inclusive soterramentos.

Ainda no distrito de Antônio Pereira, na rua do Beco Novo (658694 m. E/7752842 m. S, 23K,

798m), existe uma pedreira de dolomitos da Formação Gandarela, figura 6.4A com níveis mineralizados

em ouro, que também foram explorados, em veios de quartzo associados a piritas (figura 6.4B), sendo

as piritas utilizadas como traçadoras.

Figura 6.4 - (A) Pedreira de dolomitos da Formação Gandarela associadas a veios auríferos. (B) Detalhe de piritas

em meio a níveis micáceos na Formação Gandarela. Fotos: Bruna Meyer. (2015)


66

A pedreira está próxima ao Córrego Água Suja, afluente do Rio Gualaxo do Norte, e é neste

vale que ocorre a transição da Formação Gandarela para a Formação Moeda que sustenta a serra de

Antônio Pereira. A laterita ocorre na base da serra, onde houve a exploração de ouro e gerou o relevo

ruiniforme, antropogênico (figura 6.5).

Figura 6.5 – Estruturas ruiniformes na base da Serra de Antônio Pereira.

O fato de estar em uma região de garimpo condiciona a preservação parcial da região. Os índices

de geodiversidade para este sítio varia entre 2 e 8, ou seja, a quantidades de elementos abióticos na área

varia bastante. A área está localizada em uma região em que predomina a unidade geomorfológica

Relevo Suave Ondulado e há ocorrências minerais de ferro, ouro e manganês.

O local é importante no âmbito educacional, científico e turístico, uma vez que é possível

observar o patrimônio geomorfológico, arqueológico, mineralógico, mineiro e geológico. É possível se

ter uma imagem panorâmica do flanco nordeste do Anticlinal de Mariana neste sítio, figura 6.6,

favorecendo o entendimento estrutural e geomorfológico da área.

Figura 6.6 – Vista panorâmica do flanco Nordeste do Anticlinal de Mariana. Serra de Antônio Pereira ao fundo,

lavras de topázio em primeiro plano.


67

6.2 LIG MORRO DE SANTANA

Coordenadas: 662920 m. E/7749233 m. S. UTM 23K

Altitude: 850 metros.

O Morro de Santana, figura 6.7, está localizado na porção noroeste do município de Mariana,

próximo a área urbana da sede municipal. O acesso pode ser feito pela MG-129 através de carro e ônibus

urbano. O morro é ocupado por diferentes bairros, sendo que o mais conhecido é o Gogô, que cresceu à

margem da exploração de ouro na região.

Figura 6.7 – Morro Santana, porção sul do flanco nordeste do Anticlinal de Mariana.

Geologicamente, o Morro de Santana está na porção sul do flanco nordeste, sobre afloramentos

de quartzitos e itabiritos. Neste local, existem evidências de sarilhos (furos verticais usados na ventilação

e prospecção de ouro em minas subterrânea) e ruinas da mineração de ouro, figura 6.8.

Figura 6.8 – Ruínas visitadas em atividade educativa no Morro de Santana. (Lamim-Guedes et al., 2012)

A localização do Lugar de Interesse Geológico (LIG) Morro de Santana e as variáveis que

definiram seu índice de geodiversidade natural estão representados na figura 6.9. O índice de

geodiversidade na região é alto. A rugosidade do LIG é alta e o terreno, do ponto de vista da declividade,

é fortemente ondulado a montanhoso. O local é importante no âmbito educacional e turístico,

principalmente sob a ótica do patrimônio geomorfológico e arqueológico. Existem ocorrências minerais

de ferro e ouro na região.


68

O LIG Morro de Santana é tombado municipalmente pelo Decreto nº. 4.481 de 28 de fevereiro

de 2008, que garante a preservação arqueológica do local. Apesar disso, na área é comum a retirada de

matérias das ruinas pra a construção de casas nos bairros próximos. (Lamim-Guedes et al., 2012).

Figura 6.9 - Variáveis utilizadas para definir o índice de geodiversidade do LIG Morro de Santana.


69

6.3 LIG MORRO SANTO ANTÔNIO



O Decreto nº. 4.481 de 28 de fevereiro de 2008 da cidade de Mariana também diz respeito ao

tombamento do Morro de Santo Antônio. Os dois morros, Santana e Santo Antônio, são contíguos, sendo

que o segundo pertence ao distrito de Passagem de Mariana. O acesso pode ser realizado de carro pela

MG-56, próximo a rotatória de Passagem de Mariana, até a primeira entrada a direita na rua Mariana, e

a pé, no morro.

Neste LIG, há a possibilidade de visitar ruinas das minerações como mundéus, antigas estruturas

de habitações e canais de represamento onde o ouro era lavrado. A figura 6.10 mostra o esquema de um

mundéu e suas ruínas. O local está preservado, principalmente pelo fato se ser um local tombado e da

condição de estar em uma encosta íngreme. Além disso, é uma área com interesse arqueológico e

mineiro.

Figura 6.10 – Representação de mundéu (Ferrand 1998) e ruinas de mundéu no Morro Santo Antônio (Piló 2007).

Imagem retirada do inventário do Morro Santo Antônio no Portal do Patrimônio Cultural.

Afloram quartzitos e itabiritos no topo dos morros que são aplainados, figura 6.11, formando

mesas. As variáveis da geodiversidade e a localização do LIG Morro de Santo Antônio são apresentados

na figura 6.12.O índice de geodiversidade da região apresenta valores altos, variando entre 7 e 10, além

de altos valores de rugosidade e o terreno apresentar declividade variando entre montanhoso e

escarpado. Há ocorrência mineral do ouro na região, sendo interessante a visitação do patrimônio

geomorfológico e arqueológico presente no LIG.


70

Figura 6.11 – Vista com visada para o Morro Santo Antônio a partir das pedreiras de quartzito do Taquaral.

Figura 6.12 - Variáveis utilizadas para definir o índice de geodiversidade do LIG Morro Santo Antônio.


71

6.4 LIG PEDREIRAS DE QUARTZITO



As pedreiras de quartzito estão localizadas nos bairros Liberdade e Taquaral, em Ouro Preto,

próximo ao limite com o município de Mariana. O acesso pode ser feito de carro ou a pé, partindo da

Praça Tiradentes, em Ouro Preto, pela Rua Conselheiro Quintiliano, no cruzamento com a rua Presidente

Goulart, seguindo em direção ao norte por estrada de terra.

O LIG é um conjunto de pedreiras de quartzitos da Formação Moeda, figura 6.13, em ambas

margens da drenagem que corta o vale na região. O quartzito possui micas orientadas, facilitando seu

desplacamento e sua aplicação ornamental. Atualmente, existem na região pedreiras abandonas, em

funcionamento irregular e funcionamento regular. (Figura 6.14)

Figura 6.13 – Pedreira de Quartzito no bairro Liberdade, Ouro Preto. Em um segundo plano, é possível observar

as mesas no Morro Santo Antônio.


72

Figura 6.14 – (A) Pedreira de quartzito abandonada. (B) Placas de quartzito prontas para serem vendidas como

rocha ornamental.

Na região, também ocorre registros de túneis abertos nos quartzitos para a prospecção de ouro

realizados perpendicularmente a serra. (Coordenadas 660698 m. E/7745499 m. S. UTM 23K, figura

6.15).

Figura 6.15 – Aberturas de túneis nos quartzitos da Formação Moeda para a prospecção de ouro.

O LIG possui o índice de geodiversidade nos valores intermediários, predominando entre os

valores 5 e 7, como pode ser observado na figura 6.16, em que são representadas algumas das variáveis

utilizadas no cálculo deste índice. O local está pouco preservado, mas há registros geomorfológicos,

geológicos e mineiros na região. Existem ocorrências minerais de prata e ouro na região.


73

Figura 6.16 - Variáveis utilizadas para definir o índice de geodiversidade do LIG Pedreiras de Quartzito.


74

6.5 LIG MORRO DA QUEIMADA

Coordenadas: 657730 m. E/ 7745221 m. S. UTM 23K


O Morro da Queimada é um bairro localizado na periferia de Ouro Preto. O acesso pode ser

feito de carro ou a pé, partindo da Praça Tiradentes, em Ouro Preto, através da rua Conselheiro

Quintiliano com entrada na rua Treze de Maio.

Este LIG representa intensa ocupação sobre forma antropogênica gerada na mineração de ouro,

figura 6.17. Muitas casas foram construídas sobre ruinas de mundéus, sobre material desmontado da

serra de Ouro Preto. Existem estudos geológicos sobre o Morro da Queimada, como o trabalho de

Fonseca et al. (2001) e Sobreira (2014), que tratam da alterações antrópicas na paisagem devido a

mineração de ouro nos últimos três séculos.

Figura 6.17 – LIG Morro da Queimada.

O morro está numa região sobre filitos da Formação Batatal, itabiritos da Formação Cauê e

quartzitos da Formação Moeda. Algumas das variáveis utilizadas no estudo do LIG estão na figura 6.18.

A região está pouco preservada, devido a ocupação irregular e apresenta índice de geodiversidade

natural variando entre 6 e 9, predominantemente. A região se destaca pelo acervo arqueológico e

geomorfológico.


75

Existe na região o projeto Parque Arqueológico do Morro da Queimada aprovado pela Comissão

Nacional de Incentivo à Cultura (CNIC) ligada ao Ministério da Cultura, em 2005. Hoje, o projeto de

implantação é administrado pela Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), a qual proveu a instalação da Casa

Espaço Cultural Morro da Queimada (Rua 15 de Agosto, 516, Morro Santana, Ouro Preto – MG).

Figura 6.18 - Variáveis utilizadas para definir o índice de geodiversidade do LIG Morro da Queimada.


76

6.6 LIG SERRA DA BRÍGIDA

Coordenadas: 656157 m. E/ 7748278 m. S. UTM 23K


A Serra da Brígida é a porção da Serra de Ouro Preto dentro da Área de Proteção Ambiental

Estadual Cachoeira das Andorinhas. O acesso é feito de carro partindo da Praça Tiradentes, em Ouro

Preto, pela Rua Henrique Gorceix, seguindo pela Ladeira João de Paiva, Rua Rio Negro e Rua Rio das

Velhas.

No local, é possível observar uma geoforma com o substrato avermelhado, figura 6.19,

resquícios de lateritas, onde estão sendo desenvolvidos trabalhos envolvendo recuperação ambiental.

Figura 6.19 - Laterita exposta pela ação humana onde são realizados estudos da Universidade Federal

de Ouro Preto, no LIG Serra da Brígida.

O LIG está no núcleo do Anticlinal de Mariana, e a partir dele é possível observar parte do

flanco nordeste do anticlinal, a Serra de Antônio Pereira; o núcleo do anticlinal, no domínio do

Supergrupo Rio das Velhas (vegetação bem densa); e outras unidades do Quadrilátero Ferrífero, como

o Pico do Frazão e a Serra do Caraça, mostrados na figura 6.20. Sendo assim, é um importante sítio

geomorfológico e geológico da região.


77

Figura 6.20 – Vista panorâmica a partir do LIG Serra da Brígida, com visada para norte. Serra do Caraça ao fundo,

seguido por uma couraça de canga ferruginosa, Pico do Frazão, Serra de Antônio Pereira. Em primeiro plano,

Domínio do Supergrupo Rio das Velhas, com vegetação mais densa.

O local é bem preservado devido ao fato de estar dentro de uma Área de Proteção Ambiental e

do interesse da Universidade Federal de Ouro Preto que desenvolve diversos projetos científicos na

região. Além disso, o interesse geomorfológico ganha destaque pela da visão panorâmica de domínios

do flanco nordeste do Anticlinal de Mariana e seu núcleo, além de unidades do Quadrilátero Ferrífero a

norte. A figura 6.21 é o diagrama de variáveis utilizadas para determinar o índice de geodiversidade,

que é alto na região. A rugosidade é intermediária, enquanto a densidade de lineamentos é alta. O terreno

é fortemente ondulado e pertence ao domínio geomorfológico topo de morros.


78

Figura 6.21 - Variáveis utilizadas para definir o índice de geodiversidade do LIG Serra da Brígida.

CAPÍTULO 7

CONSIDERAÇÕES FINAIS

Os estudos que envolvem a geodiversidade e sua quantificação indicam caminhos para

conservação e proteção do meio natural de acordo com as características individuais de determinada

região. Neste trabalho foi dada uma contribuição para estes estudos, ao se realizar a modelagem da

geodiversidade para a região das minas de ouro do Anticlinal de Mariana, Minas Gerais.

A escolha dos elementos geológicos e antrópicos utilizados neste trabalho propiciou a

determinação da geodiversidade por três diferentes métodos. Como a geodiversidade envolve diferentes

variáveis e múltiplas possibilidades de cruzamento de dados, foi essencial a escolha da escala utilizada

e das variáveis geológicas respeitando as características da região estudada.

Sendo assim, foram escolhidas as variáveis geologia, geomorfologia, hidrografia e ocorrências

minerais, com o objetivo de analisar a distribuição espacial destas informações geológicas. Como a

geomorfologia do Anticlinal de Mariana passou por intensas transformações nos últimos três séculos,

foram também analisadas as formas antropogênicas geradas pelas minerações de ouro, bauxita, topázio

e quartzito.

O uso das formas antropogênicas como uma das variáveis no cálculo da geodiversidade

proporcionou a diferenciação de pontos onde estas ocorrem, promovendo uma distinção do contexto

regional e o contexto local e propiciando, através de hotspots observados no índice de geodiversidade,

a diferenciação dos locais de interesse geológico.

A compartimentação geológico-estrutural da área serviu como guia para determinação das áreas

com maior ou menor geodiversidade. Os resultados encontrados no cálculo do índice de riqueza da

geodiversidade, da geodiversidade múltipla simples e ponderada e pelo índice calculado por imagens

raster, mostram que as bordas do anticlinal (flancos sul e nordeste, zona de charneira) são os domínios

com os maiores índices de geodiversidade.

A utilização dos dados de entrada em formato raster, diferente dos demais métodos que

determinam a geodiversidade para seis compartimentos na área de estudo, aumenta a resolução dos

mapas gerados, uma vez que pode-se trabalhar com informações sobre pixels de 30x30metros.

Existem limitações na aplicação do método, sendo a escala de trabalho a mais perceptível. Como

se requer uma base de dados com diferentes origens, é necessário adequar os resultados de maneira a

preservar o maior número de informações possíveis, respeitando a escala de trabalho adequada para

apresentação dos resultados. Além disso, devido a escolha da escala não é possível determinar a natureza

das formas antrópicas, se são positivas (acumulo de massas) ou negativas (perda de massa), resultando

em uma classificação relacionada ao tipo de bem mineral explorado na região.


80

A rugosidade foi um importante elemento no cálculo do índice de geodiversidade, uma vez que

o uso desta permitiu que os dados fossem mais apurados, contribuindo para a definição dos locais com

maiores e menores índice na região estudada.

O índice de geodiversidade serve de guia para determinação de locais de interesse geológico

(LIGs), uma vez que evidencia os locais com maior variedade de elementos geológicos de uma área.

Foram determinados seis desses locais na área de estudo:

1) LIG Antônio Pereira, local associado a exploração de topázio imperial.

2) LIG Morro Santana, sitio arquitetônico ligado a exploração de ouro;

3) LIG Morro Santo Antônio, também associado a mineração aurífera;

4) LIG Pedreiras de Quartzito, lavras de quartzito como rochas ornamentais;

5) LIG Morro da Queimada, ocupação sobre forma antropogênica gerada na mineração de

ouro;

6) LIG Serra da Brígida, associada à exploração de bauxita.

A determinação dos locais de interesse geológico tem o intuito de incentivar políticas de

geoconservação do patrimônio geológico e mineiro, além de propor rotas de visitação turística, cientifica

e didática na região. Todos os LIGs possuem acesso relativamente facilitado, por estarem em áreas

urbanizadas e são próximos a Universidade Federal de Ouro Preto.

A escolha por usar diferentes métodos para quantificar a geodiversidade e o uso da variável

Geomorfologia Antropogênica no Anticlinal de Mariana foi acertada, a medida que os resultados obtidos

foram significativos na determinação dos LIGs.

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geodiversidade e geomorfologia antropogênica na região das ...‡Ão... · À escola de minas,...

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