Caracterização de feições cársticas desenvolvidas em quartzitos na região sudeste de Diamantina/MG

=== The main objective of this study is to characterize the karst features developed in Espinhaço Supergroup quartzite rocks, in the southeastern region of Diamantina, associating them with lithostructural and geomorphological factors inherent in the development of these forms. For this, the method...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Fernanda Cristina Rodrigues de Souza
Other Authors: Andre Augusto Rodrigues Salgado
Format: Others
Language:Portuguese
Published: Universidade Federal de Minas Gerais 2014
Online Access:http://hdl.handle.net/1843/IGCC-9HZNW7
Description
Summary:=== The main objective of this study is to characterize the karst features developed in Espinhaço Supergroup quartzite rocks, in the southeastern region of Diamantina, associating them with lithostructural and geomorphological factors inherent in the development of these forms. For this, the methodological procedure included: a) literature review and mapping in b) exokarstic and fluviokarstic karst features investigation; c) kamenitzas geostatistical characterization d) caves characterization in its geographical context of insertion; e) caves morphological characterization; f) macroscopic characterization of laminated clastic deposits; g) chemical analysis and microscopic characterization of chemical deposits; h) characterization of lithostructural and geomorphological contexts of the insertion of the caves; i) interpretation of the local geographical context, its relationship to the karst features development and its correlation with the data obtained. The results demonstrate that the study area records the existence of exokarstic and fluviokarstic features, as well as presents higher occurrence potential than mapped. The interpretation of kamenitzas descriptive statistics reveals that there are two kamenitzas morphological types in the study area: a) the deep, rounded and smaller ones and b) the shallow, elongated or oval and larger ones. During the prospecting activities, ten caves and 32 shelters were identified, all features were mapped and georeferenced. After the prospection, 70% of the caves sample number, which is a number of seven caves, was selected for detailed interpretation. The selection criteria included: occurrence of hydrologic processes, horizontal projection upper 5m and the chemical deposits presence. In accordance to the criteria used for characterization and description of caves, the occurrence of hydrological processes in all the caves stands out. These processes occur in the forms of dripping, condensation and perennials and intermittent drainages. The clastic deposits occur in the form of sand, silt, pebbles and boulders distributed along the ducts. Some laminated clastic deposits are also noted in four caves (Salitre, Monte Cristo, Extração and Curralinho Caves). The main organic deposits observed in the caves are leaves, roots and guano. Finally, the chemical deposits are found in all the caves and occur especially in the form of coralloides, scabs, silica dams and bleeding. All the seven caves in the studied area are predominantly flatter. The conduits morphology of the studied caves presents the ceiling and floor morphologies gently sloping and is predominantly concordant to the trim direction of the slope. Generally, the galleries and halls have rectangular, triangular and elliptical horizontal morphologies. The qualitative studies using SEM and EDS line in samples of chemical deposits in the study area indicate varieties of chemical elements, especially Ca, Si and Na. The chemical deposits microscopic images using the SEM data indicate variations in the mineral concentration and indicate probable fluctuations in environmental conditions favorable to the development of speleothems. The relationship between lithostructure, geomorphology, climate and hydrography may have contributed to the formation of caves and exokarstic features in the the SE region of Diamantina. The polymineralogical and polytextural rock composition favors the development of karst features. Structural factors associated to the caves development in the SE region of Diamantina are primarily the fracture planes, followed by dipping bedding and foliation planes. Therefore, the interaction between these types of structural lineaments contributes to the formation and planform of existing caves. The local geomorphology contributes to the development of caves, since the occurrence of caves agrees to the slope inclination and there is a positive relationship between the gradient of the slope and the local relief of the caves. Also noteworthy is that the presence of escarpments dissected is a favorable area to the occurrence of caves, which happens because it contributes to the mechanical remobilization of altered grains. Accordingly, it appears that the geographical context consisting of several conditions favors the karst features presence in the SE region of Diamantina/MG. === O trabalho tem como objetivo geral caracterizar as feições cársticas desenvolvidas em rochas quartzíticas do Supergrupo Espinhaço, na região SE de Diamantina, associando-as aos fatores litoestruturais e geomorfológicos inerentes ao desenvolvimento dessas formas. Para isso, o procedimento metodológico incluiu: a) revisão bibliográfica e levantamento cartográfico; b) investigação das feições cársticas exocársticas e hidrológicas; c) caracterização geoestatística de kamenitzas; d) caracterização das cavidades no seu contexto geográfico de inserção; e) caracterização morfológica das cavidades; f) caracterização macroscópica dos depósitos clásticos estratificados; g) análise química e caracterização microscópica de depósitos químicos; h) caracterização do contexto litoestrutural e geomorfológico de inserção das cavidades; i) interpretação do contexto geográfico local, sua relação com o desenvolvimento das feições cársticas e correlação com os dados obtidos. Os resultados obtidos demonstram que a área de estudo registra a presença de feições exocársticas e hidrológicas, além de apresentar potencial de ocorrências superior ao mapeado. A interpretação da estatística descritiva das kamenitzas demonstra que há dois tipos morfológicos de kamenitzas na área de estudo: a) as profundas, arredondadas e de dimensões menores e b) as rasas, alongadas ou ovais e de dimensões maiores. Durante as atividades de prospecção foram identificadas dez cavidades e 32 abrigos, todas as feições foram mapeadas e georreferenciadas. Após a prospecção 70% do número amostral das cavidades, ou seja, sete cavidades foram selecionadas para interpretação aprofundada. Os critérios de seleção incluíram: ocorrência de processos hidrológicos, projeção horizontal superior a 5m e presença de depósitos químicos. Conforme os critérios utilizados para caracterização e descrição das cavidades, destaca-se a ocorrência de processos hidrológicos em todas as cavidades. Esses processos ocorrem na forma de gotejamento, condensação e drenagens perenes e intermitentes. Os depósitos clásticos ocorrem na forma de areia, silte, seixos e matacão distribuídos ao longo dos condutos. Alguns depósitos clásticos estratificados também são registrados em quatro cavidades (Gruta do Salitre, Gruta Monte Cristo, Gruta Extração e Gruta Curralinho). Os principais depósitos orgânicos verificados nas cavidades são folhas, raízes e guano. E, por fim, os depósitos químicos estão presentes em todas as cavidades e ocorrem, especialmente, na forma de coralóides, crostas, represas de sílica e escorrimentos. As sete cavidades da área investigada são predominantemente horizontalizadas. A morfologia dos condutos das cavidades estudadas apresenta morfologia de teto e piso suavemente inclinados e são predominantemente concordantes à direção de caimento da vertente. Em termos gerais, as galerias e salões possuem morfologias retangulares, triangulares e elípticas horizontais. Os trabalhos qualitativos com uso de MEV e EDS linha nas amostras de depósitos químicos na área de estudo apontam variedades de elementos químicos, principalmente Ca, Si e Na. As imagens microscópicas dos depósitos químicos com o uso do MEV indicam variações na concentração de mineral, e indicam prováveis oscilações nas condições ambientais favoráveis ao desenvolvimento dos espeleotemas. A relação entre litoestrutura, geomorfologia, clima e hidrografia podem ter contribuído para a formação das cavidades e feições exocársticas na região SE de Diamantina. A composição polimineralógica e politextural da rocha favorece o desenvolvimento de feições cársticas. Os fatores estruturais associados ao desenvolvimento das cavidades na região SE de Diamantina são, primeiramente, os planos de fratura, seguido do mergulho do acamamento e planos de foliação. Assim, a interação entre esses tipos de lineamentos estruturais contribuem com a formação e morfologia planimétrica das cavidades existentes. A geomorfologia local contribui para o desenvolvimento de cavidades, pois a ocorrência das cavidades é concordante com a inclinação da vertente e há relação positiva entre gradiente do relevo local e o desnível das cavidades. Destaca-se também que a presença de escarpas dissecadas são áreas favoráveis à ocorrência de cavidades, o que ocorre porque contribui para a remobilização mecânica dos grãos alterados. Nesse sentido, constata-se que o contexto geográfico constituído por vários condicionantes favorece a presença das feições cársticas na região SE de Diamantina/ MG.