INFLUÊNCIA DOS ASPECTOS HIDROGEOLÓGICOS DE AQUÍFEROS CÁRSTICOS NA EVOLUÇÃO DO RELEVO: PORÇÃO CENTRAL DA CHAPADA DIAMANTINA, BAHIA, BRASIL

O presente trabalho discute como o funcionamento hidrogeológico do aquífero cárstico condiciona e interage com a evolução morfológica do relevo. O sistema cárstico situado na porção central da Chapada Diamantina, Bahia, Brasil abriga um conjunto de sítios espeleológicos de relevância no país. A região é palco de importantes descobertas científicas, particularmente relacionados à espeleologia e evolução dos terrenos cársticos. Entretanto, a compreensão das relações existentes entre a morfologia e a hidráulica subterrânea ainda estão pouco exploradas. Com esse intuito, foram realizados estudos comparativos entre as feições morfológicas do terreno e dados de capacidade específica de poços tubulares, apoiados por dados hidrogeoquímicos e de isótopos estáveis (δ13C). As feições superficiais do terreno mostraram correlação com os dados de capacidade específica, principalmente levando em consideração a distribuição de dolinas. Já quando comparados com a profundidade, os dados de capacidade específica apresentaram dois intervalos de maior produtividade: o primeiro para poços com menos de 60 metros de profundidade, e o segundo para poços com profundidade variando entre 91 e 120, sugerindo uma maior conexão hidráulica nesses intervalos de classe. A evolução morfológica da área estudo é, provavelmente, intrínseca a coalescência de dois processos de carstificação distintos: a carstificação hipogênica e a epigênica, que conotam ao sistema características distintas

not available

Idades de soterramento de grãos de quartzo pelos isótopos cosmogênicos \'ANTPOT.26 Al\' e \'ANTPOT.10 Be\' foram obtidas em depósitos sedimentares que assorearam os sistemas de cavernas associados aos vales cegos dos riachos das Almas e Água de Rega, região de Iraquara (BA). Os resultados também incluem a caracterização faciológica e uma abordagem preliminar sobre a arquitetura dos depósitos, além do mapeamento em campo do contexto geomórfico dos sistemas de condutos e seu preenchimento sedimentar. Coberturas terciárias assentadas sobre todas as unidades pré-cambrianas testemunham que a superfície cárstica e os sistemas de condutosfazem parte de uma longa história de evolução, envolvendo episódios de exposição, soterramento e exumação. Durante os dois últimos milhões de anos, a drenagem superficial e os sistemas de cavernas estavam plenamente articulados na condução de água e sedimentos, com rotas de fluxo subterrâneas que incluíam ainda trechos labirínticos pré-existentes, que serviam de repositório de sedimentos durante os eventos de inundação, proporcionando também, rotas alternativas ao canal,na medida em que o sistema agradava. A sucessiva migração do canal por estas redes labirínticas originou o padrão distributário observado na Lapa Doce e na Gruta da Torrinha. Os depósitos sedimentares estudados nas cavernas dividem-se em dois grupos: fluviais e de água estagnada. Osdepósitos fluviais ocorrem na base e são constituídos por fácies de canal e fácies de inundação. As idades de soterramento de grãos de quartzo destes sedimentos apontam para um período de assoreamento fluvial compreendido entre 1,91±0,12 e 0,36±0,08 milhões de anos para o sistema Lapa Doce-Torrinha (riacho Água de Rega) e 1,37±0,15 e 0,87±0,17 milhões de anos para o sistema Cão-Talhão (riacho das Almas). No sistema Lapa Doce-Torrinha as idades de soterramento concentram-se no intervalo compreendido por dois períodos úmidos (350-450 Ka e 900-1000 Ka), registrados em estudos anteriores através do crescimento de tufas calcárias no semiárido baiano.Tal fato sugere que a agradação fluvial verificada, tanto nos rios quanto nas cavernas, esteja associada a fatores climáticos, particularmente o aumento da carga dos rios derivado da diminuição na estabilidade dos grãos nas vertentes exercida por uma vegetação arbustiva esparsa ou ausente. No topo, os depósitos de água estagnada, preferencialmente compostos por lamas, não possuem estruturas trativas ou de corrente e são associados a uma sedimentação em ambiente freático,para o qual é necessário considerar a subida do nível de base. Gretas de contração, além de relações estratigráficas e erosivas destes depósitos com crostas calcíticas evidenciam que eles não foram depositados em um evento único. Idades U/Th obtidas nas crostas calcíticas apontam para uma deposição durante o Pleistoceno Tardio. Interpreta-se que as lamas foram depositadas durante períodos de elevação do nível de base devido aos eventos úmidos abruptos de escala milenar que ocorreram no nordeste brasileiro ao longo dos últimos 210 ka.\'ANTPOT.26 Al\' and \'ANTPOT.10 Be\' burial ages have been obtained from quartz grains sampled in extensive sedimentary deposits that fill cave systems associated with Das Almas and Agua de Rega creeks blind valleys, Iraquara region, Bahia (Brazil). The geomorphic context of the caves and their sedimentary record is presented, as well a facies analyses and a preliminary architecture approach for subterranean deposits. Tertiary covers deposited over all Precambrian geological units give evidence that karstic surface and conduit systems are features of a long term evolving landscape, sculpted during episodes of exposure, burial and exhumation. In the last two million years, surface drainage and cave systems were full connected in terms of water and sediment transport.Conduit systems still connected with preexisting passage networks, working as sediment repositories during floods and offering alternative routes to the channels as the systems aggraded. Sucessive channel migration led to the distributary pattern observed in the caves Lapa Doce and Gruta da Torrinha. The cave sedimentary record can be divided into two major categories: alluvial and slackwater deposits. At the bottom of the sediments, channel and flood facies were recognized in alluvial deposits. Quartz simple burial ages point to fluvial aggradation between 1,91±0,12 and 0,36±0,08 My in Lapa Doce-Torrinha cave system (Água de Rega creek) and between 1,37±0,15 and 0,87±0,17 million years in Cão-Talhão cave system (Das Almas creek). Burial ages from Lapa Doce-Torrinha samples group in between two past humid periods (350-450 Ky and 900-1000 Ky) recorded in previous studies from travertines growth in arid regions of Bahia State. This fact suggests that valley and cave aggradation is associated with climate factors, particularly an increase in river load derived from decreased stabilization of hillslopes due to a sparse or absent forest vegetation. At the top of sedimentary pile slackwater deposits are ordinarily muddy without tractive or current sedimentary structures. They are assigned to be deposited in a phreatic environment which, in turn, necessarily requires the base level to rise longer than seasonal floods. Mud cracks, erosive surfaces and stratigraphic relations to calcite crusts and flowstones prove that they were not deposited in a single event. U/Th ages from interstratal calcite crusts point to mud deposition during the Late Pleistocene. Slackwater deposits are interpreted to be a result of sedimentation during successive abrupt wet events defined on millennial time scale for the Brazilian northeast during the last 210ky

O registro sedimentar clástico associado aos sistemas de cavernas Lapa Doce e Torrinha, Município de Iraquara, Chapada Diamantina (BA)

A região de Iraquara situa-se na porção meridional da Bacia de Irerê, onde afloram as rochas carbonáticas neoproterozóicas da Formação Salitre (Grupo Una), formando um planalto bordeado pelas serras e morros desenvolvidas, principalmente, nas sequências mesoproterozóicas do Supergrupo Espinhaço. Neste platô carbonático são conhecidas dezenas de cavernas de grande porte, onde associam-se extensas pilhas de sedimentos clásticos, muitas vezes, preenchendo os condutos até o teto. O enfoque do presente trabalho foi de aplicar a metodologia de análise de fácies a estes sedimentos, nos dois maiores sistemas de cavernas desta região (Lapa Doce e Torrinha), de forma a promover uma caracterização sedimentológica e estratigráfica dos mesmos, disponibilizando sua inserção no quadro de evolução das cavernas e do relevo local. Foram individualizadas treze fácies sedimentares descritivas, baseando-se em critérios texturais e estruturas internas, as quais podem ser agrupadas em brechas, areias e lamas. Sucessões verticais destas fácies permitiram o reconhecimento de três associações de fácies (A, B e C), com a predominância de depósitos por suspensão, tração e por gravidade, respectivamente. Três estágios de sedimentação são propostos: (i) por atuação de rios subterrâneos; (ii) por atuação de cursos efêmeros em enchentes bruscas e (iii) pela injeção gradativa de fluxos de lama em condutos inundados. Os dados cronológicos disponíveis indicam a atuação deste último estágio a até o Pleistoceno terminal. A expressão regional deste registro leva a sugestão de mudanças climáticas envolvidas nas transições entre os estágios de sedimentação. Os dois primeiros estágios de sedimentação requerem um vazio inicial, com exposição sub-aérea, para instalação de rios subterrâneos, sendo característicos da zona vadosa. Uma ampliação paragenética é assumida durante o último estágio, dado as características dos sedimentos e a posição relativa do nível d\'água. A exposição vadosa destes condutos e o seu assoreamento estão temporalmente situados entre o início do entalhamento da Superfície Sul-Americana e a instalação da superfície desenvolvida sobre os carbonatos. A erosão parcial destes sedimentos está vinculada ao rebaixamento do nível de base local, gerado pela conexão do aquífero cárstico à bacia hidrográfica do rio Paraguaçu, através do entalhamento vertical da rochas siliclásticas, na borda leste do sinforme de Iraquara.Neoproterozoic carbonate rocks of the Salitre Formation (Una Group), form an elevated plain in the Iraquara region, southern portion of the Irece Basin. Several kilometric caves are known in this area, most of which exhibit a sedimentary infilling which usually reaches the top of the conduits. This dissertation applied facies analysis to the sediments, along the tow longest cave systems of this region (Lapa Doce and Torrinha) in order to understand the sedimentology and stratigraphy of the caves, as well to relate sedimentation with cave development and geomorphological evolution. Thirteen facies have been described, based on textural parameters and internal structures. These facies fall into three groups: breccias, sands and muds. Vertical successions of these facies allowed the distinction of three facies associations, relate to suspension, traction, and gravity deposits. Three successive stages of sedimentation are proposed: (i) by subterranean rivers; (ii) by the action of ephemeral streams and (iii) by the gradual injection of mud flows through flooded conduits. Available chronological data indicate that this last stage was active until the end of Late Pleistocene. Climatic changes are invoked as responsible for these different sedimentary environments. The two first stages of sedimentation, of necessity, require the presence of air in the conduits, so that, deposition did not take place within a water-filled cavities. The third stage is compatible with hydraulic a paragenetic conditions leading to the upward expansion of the cave systems. Vadose exposure of these conduits and their silting-up were part of a continuous event, that occurred between the start of erosion of the Sul-Americana Surface and the installation of a younger surface, developed upon the carbonate rocks. Partial erosion of the cave sediments is linked to the lowering of the local base level, associated with the connection of the karstic aquifer to the Rio Paraguaçu basin, with the entrenchment of the underlying terrigenous rocks (Espinhaço Supergroup), that crop out along the eastern border of the Iraquara synform

O registro sedimentar clástico associado aos sistemas de cavernas Lapa Doce e Torrinha, Município de Iraquara, Chapada Diamantina (BA)

A região de Iraquara situa-se na porção meridional da Bacia de Irerê, onde afloram as rochas carbonáticas neoproterozóicas da Formação Salitre (Grupo Una), formando um planalto bordeado pelas serras e morros desenvolvidas, principalmente, nas sequências mesoproterozóicas do Supergrupo Espinhaço. Neste platô carbonático são conhecidas dezenas de cavernas de grande porte, onde associam-se extensas pilhas de sedimentos clásticos, muitas vezes, preenchendo os condutos até o teto. O enfoque do presente trabalho foi de aplicar a metodologia de análise de fácies a estes sedimentos, nos dois maiores sistemas de cavernas desta região (Lapa Doce e Torrinha), de forma a promover uma caracterização sedimentológica e estratigráfica dos mesmos, disponibilizando sua inserção no quadro de evolução das cavernas e do relevo local. Foram individualizadas treze fácies sedimentares descritivas, baseando-se em critérios texturais e estruturas internas, as quais podem ser agrupadas em brechas, areias e lamas. Sucessões verticais destas fácies permitiram o reconhecimento de três associações de fácies (A, B e C), com a predominância de depósitos por suspensão, tração e por gravidade, respectivamente. Três estágios de sedimentação são propostos: (i) por atuação de rios subterrâneos; (ii) por atuação de cursos efêmeros em enchentes bruscas e (iii) pela injeção gradativa de fluxos de lama em condutos inundados. Os dados cronológicos disponíveis indicam a atuação deste último estágio a até o Pleistoceno terminal. A expressão regional deste registro leva a sugestão de mudanças climáticas envolvidas nas transições entre os estágios de sedimentação. Os dois primeiros estágios de sedimentação requerem um vazio inicial, com exposição sub-aérea, para instalação de rios subterrâneos, sendo característicos da zona vadosa. Uma ampliação paragenética é assumida durante o último estágio, dado as características dos sedimentos e a posição relativa do nível d\'água. A exposição vadosa destes condutos e o seu assoreamento estão temporalmente situados entre o início do entalhamento da Superfície Sul-Americana e a instalação da superfície desenvolvida sobre os carbonatos. A erosão parcial destes sedimentos está vinculada ao rebaixamento do nível de base local, gerado pela conexão do aquífero cárstico à bacia hidrográfica do rio Paraguaçu, através do entalhamento vertical da rochas siliclásticas, na borda leste do sinforme de Iraquara.Neoproterozoic carbonate rocks of the Salitre Formation (Una Group), form an elevated plain in the Iraquara region, southern portion of the Irece Basin. Several kilometric caves are known in this area, most of which exhibit a sedimentary infilling which usually reaches the top of the conduits. This dissertation applied facies analysis to the sediments, along the tow longest cave systems of this region (Lapa Doce and Torrinha) in order to understand the sedimentology and stratigraphy of the caves, as well to relate sedimentation with cave development and geomorphological evolution. Thirteen facies have been described, based on textural parameters and internal structures. These facies fall into three groups: breccias, sands and muds. Vertical successions of these facies allowed the distinction of three facies associations, relate to suspension, traction, and gravity deposits. Three successive stages of sedimentation are proposed: (i) by subterranean rivers; (ii) by the action of ephemeral streams and (iii) by the gradual injection of mud flows through flooded conduits. Available chronological data indicate that this last stage was active until the end of Late Pleistocene. Climatic changes are invoked as responsible for these different sedimentary environments. The two first stages of sedimentation, of necessity, require the presence of air in the conduits, so that, deposition did not take place within a water-filled cavities. The third stage is compatible with hydraulic a paragenetic conditions leading to the upward expansion of the cave systems. Vadose exposure of these conduits and their silting-up were part of a continuous event, that occurred between the start of erosion of the Sul-Americana Surface and the installation of a younger surface, developed upon the carbonate rocks. Partial erosion of the cave sediments is linked to the lowering of the local base level, associated with the connection of the karstic aquifer to the Rio Paraguaçu basin, with the entrenchment of the underlying terrigenous rocks (Espinhaço Supergroup), that crop out along the eastern border of the Iraquara synform

not available

Idades de soterramento de grãos de quartzo pelos isótopos cosmogênicos \'ANTPOT.26 Al\' e \'ANTPOT.10 Be\' foram obtidas em depósitos sedimentares que assorearam os sistemas de cavernas associados aos vales cegos dos riachos das Almas e Água de Rega, região de Iraquara (BA). Os resultados também incluem a caracterização faciológica e uma abordagem preliminar sobre a arquitetura dos depósitos, além do mapeamento em campo do contexto geomórfico dos sistemas de condutos e seu preenchimento sedimentar. Coberturas terciárias assentadas sobre todas as unidades pré-cambrianas testemunham que a superfície cárstica e os sistemas de condutosfazem parte de uma longa história de evolução, envolvendo episódios de exposição, soterramento e exumação. Durante os dois últimos milhões de anos, a drenagem superficial e os sistemas de cavernas estavam plenamente articulados na condução de água e sedimentos, com rotas de fluxo subterrâneas que incluíam ainda trechos labirínticos pré-existentes, que serviam de repositório de sedimentos durante os eventos de inundação, proporcionando também, rotas alternativas ao canal,na medida em que o sistema agradava. A sucessiva migração do canal por estas redes labirínticas originou o padrão distributário observado na Lapa Doce e na Gruta da Torrinha. Os depósitos sedimentares estudados nas cavernas dividem-se em dois grupos: fluviais e de água estagnada. Osdepósitos fluviais ocorrem na base e são constituídos por fácies de canal e fácies de inundação. As idades de soterramento de grãos de quartzo destes sedimentos apontam para um período de assoreamento fluvial compreendido entre 1,91±0,12 e 0,36±0,08 milhões de anos para o sistema Lapa Doce-Torrinha (riacho Água de Rega) e 1,37±0,15 e 0,87±0,17 milhões de anos para o sistema Cão-Talhão (riacho das Almas). No sistema Lapa Doce-Torrinha as idades de soterramento concentram-se no intervalo compreendido por dois períodos úmidos (350-450 Ka e 900-1000 Ka), registrados em estudos anteriores através do crescimento de tufas calcárias no semiárido baiano.Tal fato sugere que a agradação fluvial verificada, tanto nos rios quanto nas cavernas, esteja associada a fatores climáticos, particularmente o aumento da carga dos rios derivado da diminuição na estabilidade dos grãos nas vertentes exercida por uma vegetação arbustiva esparsa ou ausente. No topo, os depósitos de água estagnada, preferencialmente compostos por lamas, não possuem estruturas trativas ou de corrente e são associados a uma sedimentação em ambiente freático,para o qual é necessário considerar a subida do nível de base. Gretas de contração, além de relações estratigráficas e erosivas destes depósitos com crostas calcíticas evidenciam que eles não foram depositados em um evento único. Idades U/Th obtidas nas crostas calcíticas apontam para uma deposição durante o Pleistoceno Tardio. Interpreta-se que as lamas foram depositadas durante períodos de elevação do nível de base devido aos eventos úmidos abruptos de escala milenar que ocorreram no nordeste brasileiro ao longo dos últimos 210 ka.\'ANTPOT.26 Al\' and \'ANTPOT.10 Be\' burial ages have been obtained from quartz grains sampled in extensive sedimentary deposits that fill cave systems associated with Das Almas and Agua de Rega creeks blind valleys, Iraquara region, Bahia (Brazil). The geomorphic context of the caves and their sedimentary record is presented, as well a facies analyses and a preliminary architecture approach for subterranean deposits. Tertiary covers deposited over all Precambrian geological units give evidence that karstic surface and conduit systems are features of a long term evolving landscape, sculpted during episodes of exposure, burial and exhumation. In the last two million years, surface drainage and cave systems were full connected in terms of water and sediment transport.Conduit systems still connected with preexisting passage networks, working as sediment repositories during floods and offering alternative routes to the channels as the systems aggraded. Sucessive channel migration led to the distributary pattern observed in the caves Lapa Doce and Gruta da Torrinha. The cave sedimentary record can be divided into two major categories: alluvial and slackwater deposits. At the bottom of the sediments, channel and flood facies were recognized in alluvial deposits. Quartz simple burial ages point to fluvial aggradation between 1,91±0,12 and 0,36±0,08 My in Lapa Doce-Torrinha cave system (Água de Rega creek) and between 1,37±0,15 and 0,87±0,17 million years in Cão-Talhão cave system (Das Almas creek). Burial ages from Lapa Doce-Torrinha samples group in between two past humid periods (350-450 Ky and 900-1000 Ky) recorded in previous studies from travertines growth in arid regions of Bahia State. This fact suggests that valley and cave aggradation is associated with climate factors, particularly an increase in river load derived from decreased stabilization of hillslopes due to a sparse or absent forest vegetation. At the top of sedimentary pile slackwater deposits are ordinarily muddy without tractive or current sedimentary structures. They are assigned to be deposited in a phreatic environment which, in turn, necessarily requires the base level to rise longer than seasonal floods. Mud cracks, erosive surfaces and stratigraphic relations to calcite crusts and flowstones prove that they were not deposited in a single event. U/Th ages from interstratal calcite crusts point to mud deposition during the Late Pleistocene. Slackwater deposits are interpreted to be a result of sedimentation during successive abrupt wet events defined on millennial time scale for the Brazilian northeast during the last 210ky

SEDIMENTOS CLÁSTICOS EM SISTEMAS DE CAVERNAS E SUAS CONTRIBUIÇÕES EM ESTUDOS GEOMORFOLÓGICOS: UMA REVISÃO

Sedimentos detríticos depositados em sistemas de caverna são relativamente bem protegidos dos processos intempéricos superficiais e, em diversos casos, susceptíveis ao emprego de técnicas de datação. Constituem, pois, objetos de investigação em estudos geomorfológicos e paleoambientais. O artigo apresenta uma revisão de literatura sobre sedimentos clásticos em cavernas: fácies, proveniência e estratigrafia. As fácies sedimentares encontradas na bibliografia consultada são apresentadas conforme sua deposição na zona vadosa, na zona de oscilação do nível d’água e na zona freática. Os principais métodos geocronológicos aplicados a este tipo de depósito (14C, U-Th, Paleomagnetismo e Isótopos Cosmogênicos) são brevemente apresentados no sentido de ressaltar suas potencialidades e limitações em estudos geomorfológicos. São ainda apresentadas as principais contribuições da análise do registro sedimentar cavernícola no âmbito da obtenção de idades para cavernas, da espeleogênese ou do desenvolvimento da porosidade secundária do aqüífero cárstico, da quantificação de taxas erosivas e do balizamento cronológico de evolução de relevos.</p

INFLUÊNCIA DOS ASPECTOS HIDROGEOLÓGICOS DE AQUÍFEROS CÁRSTICOS NA EVOLUÇÃO DO RELEVO: PORÇÃO CENTRAL DA CHAPADA DIAMANTINA, BAHIA, BRASIL

O presente trabalho discute como o funcionamento hidrogeológico do aquífero cárstico condiciona e interage com a evolução morfológica do relevo. O sistema cárstico situado na porção central da Chapada Diamantina, Bahia, Brasil abriga um conjunto de sítios espeleológicos de relevância no país. A região é palco de importantes descobertas científicas, particularmente relacionados à espeleologia e evolução dos terrenos cársticos. Entretanto, a compreensão das relações existentes entre a morfologia e a hidráulica subterrânea ainda estão pouco exploradas. Com esse intuito, foram realizados estudos comparativos entre as feições morfológicas do terreno e dados de capacidade específica de poços tubulares, apoiados por dados hidrogeoquímicos e de isótopos estáveis (δ13C). As feições superficiais do terreno mostraram correlação com os dados de capacidade específica, principalmente levando em consideração a distribuição de dolinas. Já quando comparados com a profundidade, os dados de capacidade específica apresentaram dois intervalos de maior produtividade: o primeiro para poços com menos de 60 metros de profundidade, e o segundo para poços com profundidade variando entre 91 e 120, sugerindo uma maior conexão hidráulica nesses intervalos de classe. A evolução morfológica da área estudo é, provavelmente, intrínseca a coalescência de dois processos de carstificação distintos: a carstificação hipogênica e a epigênica, que conotam ao sistema características distintas