ÍNDICE OBJETIVOS, LIMITAÇÕES E ESCOPO DA OBRA Celso Dal Ré Carneiro, Yociteru Hasui, Fernando F. M. de Almeida, Andrea Bartorelli 50 ANOS DE GEOLOGIA Yociteru Hasui I CONCEITOS BÁSICOS 1- AS ESFERAS TERRESTRES SE RECICLAM: O CICLO DAS ROCHAS Celso Dal Ré Carneiro 2 - UM OLHAR GEOLÓGICO... PARA O TEMPO PROFUNDO Celso Dal Ré Carneiro, Fernando F. M. de Almeida,Pedro Wagner Gonçalves, Alexandre Uhlein, Carlos Maurício Noce (in memorian) 3 - CONHECER O INATINGÍVEL: ESTRUTURA INTERNA DA TERRA Celso Dal Ré Carneiro, Yociteru Hasui, Pedro Wagner Gonçalves 4 - REGIMES TECTÔNICOS Yociteru Hasui II TECTÔNICA DE PLACAS E EVOLUÇÃO DOS CONTINENTES 5 - TECTÔNICA DE PLACAS Yociteru Hasui 6 - EVOLUÇÃO DOS CONTINENTES Yociteru Hasui III O BRASIL SOB A PERSPECTIVA GEOLÓGICA: CONSTITUIÇÃO E EVOLUÇÃO 7 - COMPARTIMENTAÇÃO GEOLÓGICA DO BRASIL Yociteru Hasui 8 - QUADRO GERAL DA EVOLUÇÃO PRÉ-ORDOVICIANA: A CONEXÃO BRASIL-ÁFRICA Yociteru Hasui 9 - ESTÁGIOS EVOLUTIVOS DO BRASIL NO FANEROZOICO Celso Dal Ré Carneiro, Fernando F.M.de Almeida, Yociteru Hasui, Pedro Victor Zalán, João Batista Guimarães Teixeira IV OS CRÁTONS E OS SISTEMAS OROGÊNICOS BRASILIANOS Áreas Cratônicas 10 10a - CRÁTON AMAZÔNICO: PROVÍNCIAS RIO BRANCO E TAPAJÓS Yociteru Hasui 10b - SERRA DOS CARAJÁS João Batista Guimarães Teixeira, Zara G. Lindenmayer 10c - SERRA DO URUCUM Andrea Bartorelli 10d - MONTE RORAIMA E PICO DA NEBLINA, PONTOS CULMINANTES DO BRASIL José A. Vieira, Maria Luiza Fernandes 7 11 11a - CRÁTON SÃO FRANCISCO Yociteru Hasui 11b - QUADRILÁTERO FERRÍFERO Alexandre Uhlein, Carlos Mauricio Noce (in memorian) 11c - SERRA DO ESPINHAÇO E CHAPADA DIAMANTINA Fernando Flecha Alkmim 11d - BACIA DO SÃO FRANCISCO Pedro Victor Zalán, Paulo César Romeiro Silva 12 - CRÁTON SÃO LUÍS Yociteru Hasui Sistemas Orogênicos Brasilianos 13 - SISTEMA OROGÊNICO BORBOREMA Yociteru Hasui 14 14a - SISTEMA OROGÊNICO TOCANTINS Yociteru Hasui 14b - CHAPADA DOS VEADEIROS Andrea Bartorelli 15 - SISTEMA OROGÊNICO MANTIQUEIRA Yociteru Hasui V ESTÁGIO DE ESTABILIDADE TECTÔNICA 16 16a - EVOLUÇÃO DAS SINÉCLISES PALEOZOICAS: PROVÍNCIAS SOLIMÕES, AMAZONAS, PARNAÍBA E PARANÁ Egberto Pereira, Celso Dal Ré Carneiro, Sergio Bergamaschi, Fernando F. M. de Almeida 16b - SERRA DA CAPIVARA Andrea Bartorelli 16c - CAMPOS GERAIS DO PARANÁ Mário Sérgio de Melo, Gilson Burigo Guimarães 16d - CHAPADA DOS GUIMARÃES Setembrino Petri, Evelyn A. M. Sanchez 17 - A MEGADESERTIFICAÇÃO MESOZOICA Fernando F. M. de Almeida, Mario Luís Assine, Celso Dal Ré Carneiro VI ESTÁGIO DE ATIVAÇÃO TECTÔNICA 18 18a - O MAGMATISMO PÓS-PALEOZOICO NO BRASIL Fernando F. M. de Almeida, Celso Dal Ré Carneiro, Andrea Bartorelli 18b - CATARATAS DO IGUAÇU Andrea Bartorelli 18c - O MAGMATISMO DO CABO DE SANTO AGOSTINHO Andrea Bartorelli 18d - CORPOS ALCALINOS DE POÇOS DE CALDAS, ITATIAIA E SÃO SEBASTIÃO Fernando F. M. de Almeida, Celso Dal Ré Carneiro 8 Geologia do Brasil 19 19a - BACIAS DA MARGEM CONTINENTAL DIVERGENTE Webster Mohriak 19b - BACIAS DE SANTOS, CAMPOS E ESPÍRITO SANTO Webster Mohriak 20 - BACIAS SEDIMENTARES DA MARGEM EQUATORIAL Pedro Victor Zalán 21 21a - BACIAS INTERIORES DO NORDESTE Ismar de Souza Carvalho, José Henrique Gonçalves de Melo 21b - CHAPADA DO ARARIPE Ismar de Souza Carvalho, Francisco Idalécio de Freitas, Virgínio Neumann 22 22a - ARENITOS CAIUÁ NA REGIÃO DO PONTAL DO PARANAPANEMA Andrea Bartorelli 22b - A SUB-BACIA BAURU: UM SISTEMA CONTINENTAL ENTRE DESERTO E CERRADO Giorgio Basilici, Geraldo Norberto Sgarbi, Patrick Francisco Führ Dal’ Bó 23 23a - ORIGEM E EVOLUÇÃO DAS BACIAS CENOZOICAS DO SUDESTE Pedro Victor Zalán 23b - AS SERRAS DO MAR E DA MANTIQUEIRA Ambrosina Helena Ferreira Gontijo-Pascutti, Yociteru Hasui, Marcilene dos Santos, Adilson Viana Soares Júnior, Iata Anderson de Souza VII O ESTÁGIO MODERNO E A EDIFICAÇÃO DO RELEVO 24 24a - CONTEXTO GEOLÓGICO E EVOLUÇÃO DA REDE HIDROGRÁFICA DO BRASIL Andrea Bartorelli 24b - O RIO AMAZONAS Adilson Viana Soares Jr., Yociteru Hasui, Ruth Léa Bemerguy 24c - PANTANAL MATO-GROSSENSE: UMA DÁDIVA GEOLÓGICA Mario Luis Assine 25 - PROVÍNCIAS CÁRSTICAS E CAVERNAS NO BRASIL William Sallun Filho, Ivo Karmann 26 26a - AMBIENTES GEOLÓGICOS DA COSTA BRASILEIRA José Maria Landim Dominguez 26b - LENÇÓIS MARANHENSES Andrea Bartorelli 26c - ILHAS OCEÂNICAS BRASILEIRAS Fernando F. M. de Almeida 27 - FISIOGRAFIA DA MARGEM CONTINENTAL José Roberto Serra Martins, Celso Dal Ré Carneiro 28 - ESTRUTURAS DE IMPACTO E ASTROBLEMAS BRASILEIROS Alvaro Penteado Crósta VIII ASPECTOS DA GEODIVERSIDADE BRASILEIRA 29 29a - PALEONTOLOGIA E TAFONOMIA Alexander Kellner 9 29b - FÓSSEIS DEVONIANOS DO ESTADO DO PARANÁ Elvio Pinto Bosetti 29c - TELEÓSTEOS FÓSSEIS DO BRASIL Hilda Maria Andrade da Silva, Valéria Gallo 29d - PEIXES FÓSSEIS DA CHAPADA DO ARARIPE, NORDESTE DO BRASIL Marise Sardenberg Salgado de Carvalho, Diogenes de Almeida Campos 29e - PTEROSSAUROS: OS PRIMEIROS RÉPTEIS ALADOS Alexander Kellner 29f - DINOSSAUROS: SENHORES DA TERRA NA ERA MESOZOICA Alexander Kellner, Diogenes de Almeida Campos 29g - ANTES DOS MAMÍFEROS: OS SINÁPSIDOS PERMOTRIÁSSICOS DO SUL DO BRASIL Marina Bento Soares, Alessandra D. S. Boos, Téo Veiga de Oliveira 29h - A MEGAFAUNA DE MAMÍFEROS DO PLEISTOCENO DO BRASIL Leonardo Avilla, Camila Bernardes, Dimila Mothé, Lidiane Asevedo IX RECURSOS NATURAIS DO BRASIL 30 - ORIGENS E DESENVOLVIMENTO DO CONHECIMENTO GEOLÓGICO DO BRASIL Virginio Mantesso Neto 31 - RECURSOS HÍDRICOS SUBTERRÂNEOS Celso Dal Ré Carneiro, Heraldo Cavalheiro Navajas Sampaio Campos 32 - RECURSOS MINERAIS João Batista Guimarães Teixeira 33 - RECURSOS PETROLÍFEROS Pedro Victor Zalán 34 - RECURSOS GEOTERMAIS (DVD) Fabio Lazzerini X REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS LISTA DE AUTORES 10 Geologia do Brasil Título: Geologia do Brasil Primeira edição: 2012 .Beca-BALL Edições Ltda. Rua Capote Valente, 779 CEP 05409-002 São Paulo SP Brasil www.editorabeca.com.br 2012 Geologia do Brasil /organizado por Yociteru Hasui; Celso Dal Ré Carneiro; Fernando Flávio Marques de Almeida; Andrea Bartorelli; - São Paulo: Beca, 2012. 900p. Apêndice Inclui bibliografia ISBN: 978-85-62768-10-1 Patrocínio: PETROBRAS Depósito Legal na Biblioteca Nacional, conforme Decreto nº 1825, de 20 de dezembro de 1907. Conselho Editorial: Diretora: Paula Maciel Barbosa Presidente: Celso Dal Ré Carneiro Mediador: Virginio Mantesso-Neto Andrea Bartorelli Benjamim Bley de Brito Neves Fernando Flávio Marques de Almeida Rualdo Menegat Capa: Matias B. A. L. Lisboa (as fotos que compõem a capa integram também o livro e aparecem com os devidos créditos nos respectivos capítulos). 2 Geologia do Brasil GEOLOGIA DO BRASIL Organizadores: Yociteru Hasui Celso Dal Ré Carneiro Fernando F. M. de Almeida Andrea Bartorelli Patrocínio: São Paulo - 2012 3 4 Geologia do Brasil APRESENTAÇÃO O avanço do conhecimento, a velocidade e o volume de informações que circulam nos dias de hoje nos fazem crer que são poucas as chances de que teses científicas e revolucionárias como a da Deriva Continental, proposta por Alfred Wegener em 1912, demorem tanto tempo para ser admitidas. Mas é certo que a saga para compreender o universo e o papel da vida continuará a impulsionar nossas iniciativas e criatividade. Nesse contexto, são enormes as oportunidades e os desafios que os geólogos têm ao desvendar os segredos da Terra, conhecer suas riquezas e fragilidades, conscientes de quão impactantes são para a sociedade os seus mapas e outras formas de divulgação de resultados. O bom desempenho de sua missão tem relação direta com a criatividade, apoiada em bases científicas e em modelos reais ou teóricos, oferecidos pelo acúmulo do conheci- mento. Maiores, ainda, são as oportunidades e os desafios dos geólogos brasileiros diante de um território enorme, ainda pouco conhecido, e da urgência de nosso povo de usufruir de forma equilibrada e socialmente justa das riquezas minerais e, principalmente, do petróleo que a natureza nos agraciou. Esta edição do livro Geologia do Brasil, organizada pelos professores Yociteru Hasui, Celso Dal Ré Car- neiro, Fernando Flávio Marques de Almeida e Andrea Bartorelli vem, em boa hora, contribuir e atualizar os conhecimentos sobre o nosso território. Desse modo, vem, acima de tudo, ajudar os geólogos brasileiros a cumprir a tarefa que a sociedade deles espera. Nos últimos dez anos houve uma salutar reviravolta no cenário e nas expectativas quanto à contribuição dos geólogos para o Brasil. Ampliaram-se as oportunidades de serviços para as empresas e profissionais do setor. Além disso, o aparato institucional estatal e a academia foram fortalecidos. Culminando o processo, a Petrobras descobriu as grandes jazidas do Pré-Sal, o que contribuiu sobremaneira para tornar a Geologia mais conhecida pela sociedade e muito mais visível a sua importância estratégica para a soberania e o desenvolvimento do nosso país. É mister destacar que nesse período foram implantados onze novos cursos de Geologia/Geofísica, no Brasil, todos em instituições federais de ensino. Bem formar esta nova geração de profissionais exige muitos esforços, dentre os quais se destacam a ampliação da oferta de material didático e outros instrumentos pedagó- gicos atualizados, que contemplem, sempre, os conhecimentos de experientes profissionais e ilustrem exemplos brasileiros. A Petrobras, empresa que tem a maior equipe de geólogos e geofísicos do país, tem muito a ganhar com a iniciativa dos organizadores do livro Geologia do Brasil. Receber jovens bem treinados na academia facilita em muito sua inserção no mundo do trabalho. Por isso, foi com grande satisfação que a empresa recebeu o convite de patrocinar este livro. Investir em conhecimento foi e é um dos pilares do sucesso da Petrobras. Compartilhar com os geocien- tistas brasileiros da edição de livros como Geologia do Brasil, que ora surge, é obrigação de uma empresa que tem sua história e seu futuro ligados aos brasileiros e ao Brasil. Boa leitura para todos e parabéns aos autores! PETROBRAS Linsker) 5 R. Foto: ( NOTA DA EDITORA Com a publicação deste livro, a Editora Beca dá continuidade a um projeto que vem desenvolvendo há oito anos e que se inaugurou com a publicação de Geologia do Continente Sul-Americano: evolução da obra de Fernando Flávio Marques de Almeida, de 2004, seguido de Sal: Geologia e Tectônica, Ambientes de Sedimentação Siliciclástica do Brasil e, em 2010, A Obra de Aziz Nacib Ab'Sáber. Estes quatro livros foram editados por Murilo de Andrade Lima Lisboa, que participou deles como um editor-organizador, sempre em contato com os autores, participando de todas as etapas do árduo e criativo caminho que é editar livros como esses, que contam com a colaboração de inúmeros autores/pesquisadores. Apesar de ter participado ativamente do projeto deste Geologia do Brasil, a morte prematura, em outubro de 2011, impediu que Murilo participasse de sua produção. A grande tristeza que sentimos não impediu que continuássemos o seu trabalho, sempre inspirados por seu exemplo e nos pautando em seus ensi- namentos, que ele soube compartilhar. Os cinco livros contaram com o patrocínio da Petrobras, que vem sendo parceira neste empreendimento de difusão das Ciências da Terra. Temos orgulho de participar deste grande projeto de síntese do conhecimento cien- tífico brasileiro sobre a nossa geologia, no qual o conteúdo é largamente ilustrado por milhares de imagens - fotos, mapas, desenhos, tabelas, gráficos, quadros, diagramas. O empenho editorial de padronização muitas vezes não foi possível, pois cada capítulo mantém, de certa forma, a independência, as escolhas e o estilo de seus autores. Contudo, optamos também pela padronização de algumas grafias, tendo em vista a possibilidade de busca eletrônica de termos, no DVD. Todos os artigos seguem o novo Acordo Ortográfico da Língua Portuguesa, com algumas exceções propostas pelos organizadores, que pro- curaram respeitar, também, grafias mais recorrentes na nomenclatura da Petrologia e da Geologia (por exemplo, quartzo-diorítico, cálcio-silicáticas) ou sugeriram grafias mais apropriadas para termos estrangeiros já amplamente utilizados em língua portuguesa (horste, gráben, nappe). No DVD que acompanha o livro, o leitor terá acesso ao capítulo "Recursos Geotermais", que faz parte do índice geral da obra. Além de Geologia do Brasil, a Beca e os organizadores do livro de 2004, já esgotado, disponi- bilizaram, no DVD, o livro Geologia do Continente Sul-Americano: evolução da obra de Fernando Flávio Marques de Almeida. 6 Geologia do Brasil OBJETIVOS, LIMITAÇÕES E ESCOPO DA OBRA Celso Dal Ré Carneiro Yociteru Hasui Fernando F. M. de Almeida Andrea Bartorelli A beleza da natureza está nos detalhes; a mensagem, nas generalidades. Uma apreciação ótima exige ambas as coisas e não conheço nenhuma tática melhor do que a ilustração de princípios instigantes através de pormenores bem escolhidos. (Stephen Jay Gould 1990, Vida maravilhosa) A geologia brasileira, a base de nosso patrimônio queridos para uma cartografia detalhada são gigantescos, natural e ambiental, é formada por extrema variedade de tanto maiores quanto mais extensas as dimensões do ter- tipos de rochas, antigas e modernas, que se organizam em ritório pesquisado e mais variada sua geologia. Há muito intrincadas estruturas. Embora o passado da Terra tenha ainda por se descobrir e revelar; para trilhar esse caminho, originado grande variedade de ambientes neste país de são necessários investimentos em educação, pesquisas de dimensões continentais, a complexa geologia constitui campo e tecnologias cada vez mais especializadas. minúsculo fragmento do universo real. Para bem com- Acreditamos que o leitor desta obra esteja interes- preender esta parte do universo que nos circunscreve, sado na utilização de tais conhecimentos em alguma ati- devemos conhecer como o território se formou e evoluiu. vidade prática usual, ou dedique sua atenção a conceitos – – Eventualmente, caso nossos modelos sejam funcionais sintéticos sobre: (a) distribuição das principais unidades ro- poderemos fazer previsões do que ainda está por vir. chosas brasileiras, (b) evolução geológica do território e (c) O tema tem interesse sobretudo prático: são cada vez origem e evolução geológica de trechos notáveis da diver- mais frequentes as notícias na mídia impressa e televisiva sificada paisagem nacional. Ao mesmo tempo em que nos envolvendo aspectos da geologia brasileira, como as auspi- preocupamos em limitar os conceitos geológicos essenciais ciosas descobertas minerais, as imensas reservas energéticas envolvidos, em profundidade razoável para entendimento – – na costa e no vasto interior continental , os assustadores dos padrões evolutivos do território, buscamos vencer um tremores de terra ou a ameaçadora incidência de desastres desafio paralelo: o de tornar prazeroso o simples ato de ver, ambientais de todo tipo. Com efeito, muitas cidades de vá- nas raízes da paisagem brasileira, sinais inconfundíveis de rios estados brasileiros, são atingidas por enchentes, escor- uma história tão variada quanto bela e complexa. regamentos, acidentes em grandes obras de engenharia e Ao procurar abranger todas as regiões do país, optou- sismos. As informações disponíveis, muitas vezes, são incor- -se por um modo de tratamento que privilegia algumas retas ou absolutamente não confiáveis. Na exata medida em partes e/ou feições de máxima importância, consideradas que “a cultura herdada e transmitida de geração a geração situações-exemplo. Foi esse o desafio enfrentado pelos co- define o limite da própria capacidade de um povo e revela laboradores que redigiram cada capítulo ou item deste livro. a sua identidade” (Bevilacqua, 2012, p. 44), os autores deste Uma das ideias centrais para se descrever como se livro entusiasmaram-se com a ideia de valorizar o conheci- formou e evoluiu o país onde vivemos, tarefa que desen- mento local e sintetizar nossa história geológica. volveremos nos capítulos seguintes, é o conceito formulado Vamos enveredar pelo passado da Terra, adequa- por James Hutton [1726-1797] acerca do ciclo geológico, damente focados em nossa própria parte do planeta. O ciclo tectônico ou ciclo das rochas, que trata das incontá- esforço de sucessivas gerações de geocientistas brasileiros, veis interações de processos naturais, cujos registros vêm que atingem a casa de vários milhares, ao qual se somou o sendo decifrados pelos geólogos. Há mais de dois séculos, esforço de profissionais de outras áreas de conhecimento, Hutton concebeu a ideia de que os processos atuantes na edificaram um abrangente panorama da geologia brasi- Terra produzem registros que podem ser examinados pelos leira, como se verificará nas páginas seguintes. geólogos de modo a recompor acontecimentos passados. O Na cartografia do solo e subsolo, muitos países trabalho intelectual nasce no limiar de cada interpretação avançaram mais do que o Brasil. Os investimentos re- isolada e culmina na montagem das peças que integram o 11