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UNIVERSIDADE LUTERANA DO BRASIL ANÁLISE DE PARÂMETROS PARA INDICADORES AMBIENTAIS ASPECTOS GEOLÓGICOS DO RIO GRANDE DO SUL Rochelle Raugust Jordana Pereira Vieira PROFESSOR: Paulo Neves Canoas, 16 de julho de 2016 ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1 - Formação do continente Gondwana 5 Figura 2 - Províncias Geológicas do RS 6 Figura 3 - Tabela cronológica do RS 7 Figura 4 - Relevo do RS 7 Figura 5 - Aspectos Granitos,Gnaisses e Mármores 9 Figura 6 - Aspectos de Xistos, Ardósias e Filitos 9 Figura 7 - Aspectos Geotécnicos da Depressão Periférica 11 Figura 8 - Relevo do Planalto 12 Figura 9 - Rochas do Planalto 13 Figura 10 - Aspectos Geotécnicos do Planalto 14 Figura 11 - Mapa Planície Costeira RS 15 Figura 12 - Aspectos Geotécnicos da Planície Costeira 16 Figura 13 - Fauna da Região Costeira 17 Figura 14 - Megafauna Pleistocênica 19 Figura 15 - Ocorrências minerais no Estado RS 21 Figura 16 - Jazidas de Carvão no Estado 22 INTRODUÇÃO A história geológica do Rio Grande do Sul caminha por milhares de anos até chegar no que conhecemos hoje, onde várias eras de renovações de faunas e floras com suas peculiares características e acontecimentos geológicos e climáticos, fizeram grandes continentes aparecerem e se dissiparem formando outros novos, em que os depósitos sedimentares são soterrados por lavas vulcânicas formando grandes bacias geológicas, bem como, planícies costeiras são inundadas pelas marés e soterradas por sedimentos dando lugar a um verdadeiro tesouro paleontológico, essa é uma síntese rápida e até mesmo leiga de explicar o que demorou bilhões de anos para formar os continentes e a riqueza geológica que encontramos e exploramos nos dias atuais. A pesquisa traz os principais aspectos do estado do Rio Grande do Sul, a divisão geológica do estado em quatro províncias; Escudo Rio-grandense; Depressão Periférica; Planalto (Bacia do Paraná) e Planície Costeira, bem como suas características frente a tipos de rochas constituintes de cada região, seus aspectos geotécnicos e sua flora e fauna nativa. O trabalho teve como principal fundamento, as pesquisas, documentos e artigos de autores da área da geologia, geografia e paleontologia, o que trouxe um embasamento concreto sobre as informações expressas de cada área pesquisada. A geologia do rio grande do sul Conforme Formigheri, 2013 "...a configuração morfológica atual do RS é extremamente recente, datando somente 5 milhões de anos atrás. Até o período Cretáceo, quando ocorreram os grandes derrames de lavas da Serra Geral, ainda existia o continente Gondwana." conforme Figura 1. Figura 1 - Formação do continente Gondwana Fonte: http://www.cprm.gov.br/publique/Geologia/Geodinamica-30 Esse mesmo conjunto de derrames e rochas sedimentares podem ser encontrados no sul do Brasil, no sudoeste da África do Sul e na Índia, esses sedimentos glaciais da época de Gondwana, também são encontrados em diversos continentes atuais. (FORMIGHERI, 2013) O mapa morfológico do Rio Grande do Sul mostra a presença de quatro regiões distintas o que Formigheri, 2013 chama de províncias geológicas: Escudo Rio-grandense; Depressão Periférica (Bacia do Paraná); Planalto (Bacia do Paraná - Formação da Serra Geral); Planície Costeira. Das quais podemos observar na figura a seguir: Figura 2 - Províncias Geológicas do RS Fonte: http://www.fabiolimeira.pro.br/uploads/1/6/7/8/16781692/4444002_orig.png A formação geológica do Rio Grande do Sul pode ser mostrada, de forma resumida através de uma tabela com uma coluna estratigráfica que associa a unidades litológicas (grupos e formações) com unidades geocronológicas (eras, períodos e épocas) como podemos visualizar na figura 3. (ARAGON, et al. 2014) Figura 3 - Tabela cronológica do RS Fonte: https://panoramalavrense.wordpress.com/category/geografia/page/5/ Como Formigueri, 2013 " cada uma das quatro províncias morfológicas do RS apresenta aspectos próprios quanto à ocorrência de rochas e sua relação com o relevo" dentre estes aspectos podemos ver na figura 4. Figura 4 - Relevo do RS Escudo rio-grandense Como determina o Escudo Sul-rio-grandense CPRM et al, 2008 "... representa o embasamento do estado do Rio Grande do Sul e está localizado na região centro-sul. O escudo possui cerca de 65.000 km² de área no Estado e é delimitado ao norte, oeste e sudoeste", pela Bacia do Paraná, e a leste pela Bacia de Pelotas, também conhecida como Província Costeira. Formações Rochosas do Escudo/RS Ele é composto por rochas de varias idades que vão desde o Arqueano até o Eopaleozóico, apresenta associações de rochas metamórficas, ígneas e sedimentares, com origens, idades e evolução diversas, isso tudo distribuídas em um complexo arranjo tecno-estratigráfico controlado por lineamentos regionais. (CPRM, et all. 2008, p. 6-7) Entre a diversificada composição litológica do Escudo Rio-grandense cita entre outras, Formigueri, 2013: Rochas Magmáticas Abissais: Constitui-se nos afloramentos, por erosão, por batólitos de granito. Rochas Metamórficas Dobradas ou Falhadas: Tratam-se por rochas metamórficas associadas aos batolitos de granito que foram preservados pela erosão: ardósias, filitos, xistos, gnaisses, quartzitos e mármores; Rochas Sedimentares muito antigas: tratam-se de rochas sedimentares depositadas sobre as metamórficas, também preservadas pela erosão. São arenitos, arenitos conglomeráticos, a maior parte deles com dobramentos e falhas significativas; Rochas Magmáticas eruptivas: As rochas metamórficas e sedimentares, por vezes, apresentam-se cobertas por pequenos derrames ou cortadas por intrusões de magma ácidos, do tipo riolito, andesito e tufos vulcânicos. Aspectos Geotécnicos do Escudo Rio-grandense Conforme tabela adaptada de Fomigueri 2013, p.20-21, os aspectos geotécnicos favoráveis e desfavoráveis respectivamente; - Granitos, Gnaisses e Mármores (Figura 5), - Xistos, Ardósias e Filitos (Figura 6). Figura 5 - Aspectos Granitos,Gnaisses e Mármores Figura 6 - Aspectos de Xistos, Ardósias e Filitos Flora e Fauna do Escudo Rio-grandense Segundo o IBGE, predomina a formação de Savana Gramínio-lenhosa formada por campos finos e campos místicos. Os morros são cobertos de plantas características da região, endêmicas e ameaçadas pelo extrativismo, podendo-se citar principalmente cactáceas e petúnias. Quanto à fauna ameaçada, cabe destacar a presença do papagaio-charão, o gato-mourisco, o bugio e o tamanduá-mirim. Drepressão periférica Ela faz parte da Bacia do Paraná conhecida como a grande bacia sedimentar, que se estende até o norte do estado de São Paulo e sul do Mato Grosso do Sul (sedimentação gondwânica). No Rio Grande do Sul a depressão periférica apresenta relevos ondulados e suave ondulados (coxilhas) e altitudes médias de 40 e 100 metros. (ARAGON, et al. 2014) Esse compartimento não é coberto pelo derrame de lavas e forma, por diferenças altimétricas entre o Planalto arenito-basáltico e do Escudo rio-grandense, uma região de terras baixas. É constituído de rochas sedimentares de formação recente, que datam à Era Cenozoica, ou seja, do Período Terciário, limite aproximado de 65 milhões de anos. (BECKER, et al. 2012, p.123) Formações rochosas da Depressão Periférica Segundo Formigheri, 2013 os aspectos geológicos da depressão periférica são: Rochas sedimentares: Constituídas 75% de lamitos (argilitos e siltitos) com uma formação apresentando camadas de carvão mineral; Intrusões magmáticas hipabissais: Tratam-se de diques, sills e lacolitos de diabásio que ocorrem cortando ou derramando entre as camadas das formações sedimentares; Sedimentos ainda não consolidados: Solos fluviais - lama (argila + silte), areia ou pedregulhos depositados nas planícies de inundação. Aspectos Geotécnicos da Depressão Periférica Conforme tabela adaptada de Formigueri, 2013, p. 22, sobre aspectos favoráveis e desfavoráveis sobrea Depressão Periférica (Figura 7): Figura 7 - Aspectos Geotécnicos da Depressão Periférica Flora e Fauna da Depressão Periférica Segundo o IBGE os ecossistemas predominantes são a Floresta Estacional Decídua, banhados, várzeas e matas de galeria, as árvores de maior porte são a grápia, o angico, o cedro e o louro-pardo. Entre as espécies da fauna destacam-se o tucano-de-bico-verde, araçari e o gato do mato. planalto ( formação serra geral) Constitui geologicamente uma unidade de relevo formada de derrames basálticos da Era Mesozóica que ocorreram desde o sul de Goiás até o Rio Grande do Sul, do qual se formou o Planalto Meridional do Brasil. O vulcanismo que ocorreu a milhões de anos cobriu grandes extensões desérticas que eram formadas por rochas sedimentares mais antigas, principalmente o arenito, que foram recobertas por espessas camadas de rochas vulcânicas, sobretudo o basalto. Por este acontecimento e aspectos geológicos que é denominado de planalto arenítico-basáltico, pois, atualmente, apresenta características morfoestruturais alternando camadas de arenito e derrames basálticos, com solos ácidos da formação Serra Geral. (BECKER, et al. 2012, p.122) Segundo Hoffmann et. al. (1997, p.32), o derrame das [...] lavas quentes favoreceram o cozimento do arenito, que recebeu o nome do deserto pré-existente, “Formação Botucatu”. As condições paleoclimáticas, associadas aos sucessivos derrames, resultaram em um pacote sedimentar, intercalado por camadas de arenito e basalto. Essa formação cobre no Rio Grande do Sul uma área aproximada de 200. 000 Km², abrangendo a porção norte, noroeste e nordeste do estado contornando a formação sedimentar da Depressão Sedimentar, até os limites mais setentrionais do estado. Caracteriza-se por um relevo de superfície ondulada, onde se encontram as maiores altitudes do estado, sendo que as mais altas se localizam na porção leste com altitudes chegando a 1300 metros. Na sua parte leste e sudeste, o planalto termina por uma descida brusca, isto é, por uma encosta. Devido a antigas fraturas e a intensa erosão sob clima úmido, a encosta se apresenta muito acidentada, o que resultam em escarpas abruptas e morros com elevados declives que oferecem lindas paisagens. É nessa área que descortinam as escarpas mais íngremes e os cânions como a Fortaleza e o Itaimbezinho. A borda ou encosta do Planalto é denominada Serra Geral e na sua vertente voltada para o sul, tem-se a Serra Gaúcha. (BECKER et al. 2012, p.123) Figura 8 - Relevo do Planalto Fonte: https://www.pt.slidesshare.net/embrapa-levantamento-de-reconhecimento-dos-solos-do-estado-do-rio-grande-do-sul Formações rochosas do Planalto Segundo Aragon, et al. 2014: Rochas Ígneas Extrusivas: Sucessão de derrames de rochas vulcânicas como basaltos e riolitos-dalcitos. Rochas Sedimentares: Arenitos - Base dos derrames, entre os derrames e cobrindo os basaltos. Podemos visualizar na próxima figura segundo Aragon, et al. 2014, p.72: Figura 9 - Rochas do Planalto Aspectos Geotécnicos do Planalto Conforme tabela adaptada de Formigueri, 2013, p. 23-24, dos aspectos favoráveis e desfavoráveis do Planalto (Figura 10): Figura 10 - Aspectos Geotécnicos do Planalto Flora e Fauna do Planalto Segundo o IBGE, a flora do planalto se diversificada bastante que vai desde florestas de araucária, campos, florestas pluviais atlântica, e espécies vegetais importantes como o butía-yatá, espinilho, inhanduvai e o capim santa-fé. Na fauna destacam-se o veado campeiro, coruja-do-campo, lobo-guará, graxaim, puma entre outros. Planície costeira A província costeira do Rio Grande do Sul é constituída em parte, pela Bacia de Pelotas, segmento meridional das bacias marginais que compõem a margem continental brasileira. Apoiada sobre um embasamento composto pelo complexo cristalino pré-cambriano e pelas sequências sedimentares e vulcânicas, paleozoicas da Bacia do Paraná, a Bacia de Pelotas teve sua origem relacionada aos movimentos tectônicos que , a partir do Cretáceo, conduziram à abertura do oceano Atlântico Sul. (MMA - Ministério do Meio Ambiente) Acompanhando sucessivos basculamentos em direção ao mar, foram ali acumulados, durante o Cenozóico, mais de 10.000m de sedimentos depositados em ambientes continentais, transicionais e marinhos. A porção superficial desta sequencia sedimentar está exposta na Planície Costeira do Rio Grande do Sul, uma ampla área de terras baixas (33.000km²) em sua maior parte ocupada por um enorme sistema de lagoas costeiras. ( MMA - Ministério de Meio Ambiente) Afloramento de sedimentos recentes, apresenta espessa cobertura (300m) de cobertura areias finas depositadas pelo mar e remanejadas pelo vento, formando campos de areias e dunas, com eventuais intercalações de argila mole à média. (FORMIGHERI, 2013). Abaixo a localização e o mapa geológico simplificado da planície costeira do Rio Grande do Sul segundo Tomazelli et al., 2000 figs. 1 e 2 (Modificado de William et al. 1988, fig. 14); Figura 11 - Mapa Planície Costeira RS Formações Rochosas da Planície Costeira A Planície Costeira do Rio Grande do Sul, a mais recente dessas unidades, apresenta uma configuração quase retilínea, com cerca de 600 km de extensão; os sedimentos arenosos que a constituem são essencialmente siliciclásticos terrígenos provenientes da erosão, entre o Cretáceo e o Neógeno, das rochas do Escudo Sul-Riograndense, da Depressão Central e do Planalto das Araucárias, apresentando ainda concentrações biodetríticas relíquias. (BUCHMANN, 2016) Segundo Buchmann et al, 2016, as fácies que constituem os parcéis da costa gaúcha são constituídas por dois tipos de sedimentos; - Sedimentos Litoclásticos: Constituídos por areias quartzosas médias e finas com características muito similares as atuais areias de dunas e praias da planície costeira. São areias-relíquia, depositadas durante a fase regressiva pleistocênica e retrabalhadas durante a última fase transgressiva. São classificadas como areias moderadamente a bem selecionadas, que se tornam pobremente selecionadas em profundidades maiores que 10 m, onde as ondas não são capazes de promover p selecionamento. - Sedimentos Biolitoclásticos: Texturalmente apresentam-se bimodais, compostos por areias quartzosas médias a grossas e sedimentos biodetríticos formados por fragmentos de conchas e restos de animais marinhos. Os bioclastos são altamente fragmentados e arredondados, em função do ambiente de alta energia na sua fase de deposição. Aspectos Geotécnicos da Planície Costeira Conforme tabela adaptada de Formigueri, 2013, p.25, os aspectos favoráveis e desfavoráveis da Planície Costeira do RS são: Figura 12 - Aspectos Geotécnicos da Planície Costeira Flora e Fauna da Região Costeira Uma das maiores biodiversidades de fauna marinha e costeira do Atlântico Sul está localizada no litoral do Rio Grande Sul, contando com um número significativo de espécies de tetrápodes marinhos,com destaque em cinco espécies de tartarugas-marinhas, sete pinípedes (focas, lobos-marinhos, leões marinhos e elefantes marinhos) e as 35 de cetáceos (botos, baleias e golfinhos). Podendo citar também, com mais de 661 espécies registradas para o estado, sendo aproximadamente 15%deste total representado por hábitos marinhos e costeiros abrangendo espécies residentes e migratórias tanto do hemisfério sul quanto do hemisfério norte. (CECLIMAR) Essa biodiversidade se justifica pelo encontro de duas importantes correntes marinhas (Corrente das Malvinas e Corrente do Brasil) no litoral gaúcho, que tem origem importante área, de alimentação e reprodução de organismos marinhos, denominada Zona da Convergência Subtropical. (CECLIMAR) Essa zona de transição oceanográfica pode representar limite norte de espécies características de regiões mais frias ou ainda o limite sul para espécies mais tropicais, além de receber aves migratórias dos dois hemisférios como, por exemplo, o trinta-réis-boreal (ternahirundo) e o bobo-grande-de-sobre-branco (Puffinus gravis).(CECLIMAR) Figura 13 - Fauna da Região Costeira FÓsseis no rio grande do sul Na porção sul da Planície Costeira se encontra os depósitos lagunares do Sistema Laguna-Barreira III, cuja idade foi calculada em cerca de 120 mil anos e são especialmente importantes por guardarem fósseis de mamíferos de grande porte extintos, que constituíam a chamada megafauna pleistocênica (Figura 14). A origem dessa fauna se dá no Período Cretáceo, quando a América do Sul se separou da África, em que, após essa separação a América do Sul se tornou uma ilha continental como é a Austrália nos dias de hoje, isolada do restante dos continentes durante cerca de 60 milhões de anos. Devido a este isolamento, a fauna sul-americana evoluiu independentemente, produzindo animais que não são encontrados em nenhuma outra parte do mundo, assim como se observa na Austrália. (LOPES, et al. 2005, p.4) Dos mamíferos nativos da América do Sul, onde os fósseis são encontrados nos depósitos fossilíferos da planície costeira do Rio Grande do Sul, pode-se citar o grupo de xenartros, constituído pelas preguiças, tamanduás e tatus. Atualmente existem apenas seis espécies de preguiças, todas de pequeno porte e habitantes de árvores; no entanto, durante o Período Terciário a América do Sul foi habitada por dezenas de espécies desses animais. As mais notáveis eram as preguiças gigantes, de hábitos terrestres, e uma delas era a Megatherium, que podia atingir seis metros de comprimento e foi o maior do mamíferos que viveu nas Américas. (LOPES, et al. 2005, p.5) Os principais locais no estado em que se encontra fósseis, segundo Lopes, et al, 2005, p.6: [...]os fósseis de mamíferos extintos do Pleistoceno são encontrados em duas áreas principais: em depósitos que foram recobertos pela última transgressão marinha, e hoje se encontram submersos; e na região onde nasce e corre o arroio Chuí. Nesta região existia originalmente, há cerca de 120 mil anos, uma laguna costeira, formada pela penúltima transgressão marinha. Tempos depois, devido à regressão marinha, essa laguna perdeu a comunicação com o mar, tornando-se uma lagoa continental onde os fósseis de mamíferos foram sendo acumulados. Gradualmente essa lagoa foi sendo preenchida por sedimentos, tornando-se cada vez mais rasa, até secar totalmente, sendo então ocupada por vegetação. Posteriormente, com o clima ficando mais úmido após o fim da última glaciação, surgiram banhados ocupando parte da área onde existia a lagoa. Esses banhados deram origem ao arroio Chuí, que nasce próximo à cidade de Santa Vitória do Palmar e segue paralelo à costa até a cidade do Chuí, onde então faz uma curva para oeste indo desaguar no Oceano Atlântico. Figura 14 - Megafauna Pleistocênica recursos minerais do rio grande do sul O Estado apresenta como visto anteriormente uma variada configuração geológica, apresentando rochas e regiões que registram boa parte da história do planeta, com idades que variam de 2 bilhões à 500 milhões de anos, agrupadas nas quatro províncias rio-grandenses conforme explica SEPLAN, 2013: No Escudo Sul-Rio-grandense, é a área que possui a maior presença de ocorrência de minerais com importância econômica. Na Depressão Periférica estão depositadas as rochas sedimentares do Carbonífero e Triássico (300-200 milhões de anos), que constituíram os grandes depósitos carboníferos gaúchos. No Planalto Basáltico, que é resultado de derrames fissurais de lava ocorridas no Cretáceo, como vimos anteriormente, a riqueza mineralógica não é tão grande, com exceção das áreas de presença de gemas como ametistas e ágatas. Na região litorânea se estabeleceram os sedimentos mais recentes, que formam a Planície Costeira. O Rio Grande do Sul é produtor exportador de pedras preciosas e ornamentais, se destacando a ametista e a ágata, que apresentam qualidade gemológica superior e grande aceitação internacional. As rochas ornamentais (granitos e mármores) têm apresentado da mesma forma uma crescente em sua demanda, com concentração em sua produção no centro-sul do Estado. (SEPLAN, 2013) Com relação ao carvão mineral a SEPLAN, 2013 conclui que: O carvão constitui o principal bem mineral, com recursos totais da ordem de 28 bilhões de toneladas, que correspondem a 88% dos recursos de carvão do país. Atualmente, as maiores perspectivas para seu uso estão na geração termoelétrica e na extração de frações de carvão coqueificável para uso metalúrgico. O Rio Grande do Sul é, juntamente com Santa Catarina, o maior produtor de carvão mineral do Brasil, estando a produção anual em torno de 3,4 milhões de toneladas. Na região da Campanha, onde estão localizadas as maiores jazidas, as pesquisas realizadas para o aproveitamento da argila que ocorre junto a estas jazidas, mostraram um grande potencial de utilização econômica para fabricação de cerâmica. Figura 15 - Ocorrências minerais no Estado RS Fonte: Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais - CPRM. Figura 16 - Jazidas de Carvão no Estado Fonte: Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais - CPRM. conclusão Por todos estes aspectos pesquisados e mencionados no trabalho, entendemos a dimensão e compreensão da área geomorfológica do estado do Rio Grande do Sul, bem como do planeta em si, como uma grande riqueza da qual demorou bilhões de anos para se constituir e se moldar como um lar habitável para todos. As pesquisas mostraram um pouco a dimensão da complexidade de cada acontecimento geológico e suas resultantes, para tornar cada região com sua peculiaridade única e tão próxima uma das outras, trouxe uma particular experiência com cada tópico pesquisado, enriquecendo, a maneira como se é observado os solos, minerais, rochas e o campo da ciência geológica e sua importância em vários aspectos, que são pilares de sustentação da vida humana, assim como, o discernimento de dúvidas voltadas a acontecimentos passados para entendimento de acontecimentos presentes e futuros. 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