Estudo comparativo morfológico de feições cársticas desenvolvidas em rochas siliciclásticas nos distritos de Conselheiro Mata e de Curralinho MG

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UFMG

Jessica Menezes

24/05/2020

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Geomorfologia

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS
INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS
DEPARTAMENTO DE GEOGRAFIA
Monografia de trabalho de Final de Curso II

JÉSSICA RODRIGUES DE MENEZES

ESTUDO COMPARATIVO MORFOLÓGICO DE FEIÇÕES CÁRSTICAS
DESENVOLVIDAS EM ROCHAS SILICICLÁSTICAS NOS DISTRITOS DE
CONSELHEIRO MATA E DE CURRALINHO – MG.

BELO HORIZONTE
DEZEMBRO DE 2016

JÉSSICA RODRIGUES DE MENEZES

ESTUDO COMPARATIVO MORFOLÓGICO DE ÁREAS CÁRSTICAS
DESENVOLVIDAS EM ROCHAS SILICICLÁSTICAS NAS REGIÕES DE
CONSELHEIRO MATA E DE CURRALINHO – MG.

Trabalho de conclusão de curso apresentado ao
Departamento de Geografia do Instituto de Geociências,
da Universidade Federal de Minas Gerais, como
requisito parcial para a obtenção de título de Bacharel em
Geografia.

Orientadora: Alessandra Mendes Carvalho Vasconcelos
Co-orientadora: Cristina Helena Ribeiro Rocha Augustin

BELO HORIZONTE
DEZEMBRO DE 2016

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS
INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS

Jéssica Rodrigues de Menezes
Título: Estudo comparativo morfológico de áreas cársticas desenvolvidas em rochas
siliciclásticas nas regiões de Conselheiro Mata e de Curralinho – MG.
Trabalho de Conclusão de Curso II apresentado ao Departamento de Geografia do Instituto de
Geociências, da Universidade Federal de Minas Gerais, como requisito parcial para a
obtenção de título de Bacharel em Geografia.

Belo Horizonte _______ de ____________ de ______

Componentes da banca

________________________________________
Orientadora: Alessandra Mendes Carvalho Vasconcelos

________________________________________
Co-orientadora: Cristina Helena Ribeiro Rocha Augustin

________________________________________
Examinador: Manuela Corrêa Pereira

________________________________________
Examinador: Úrsula Ruchkys de Azevedo

Agradecimentos
A Deus que, em meio aos acontecimentos dos últimos anos, me deu força para não desistir.
Aos meus pais que tanto me inspiram a sempre ser alguém melhor, que me deram a
oportunidade rara, diga-se de passagem, de poder me dedicar somente aos meus estudos. À
minha irmã Jenniffer pela companhia, apoio e alegria. Aos meus avós que sempre estão
orando por mim e sempre entendendo o motivo das minhas ausências por causa dos estudos.
Aos colegas de classe, principalmente a Laís, Gabi, Bárbara, Ana e Cássio, pela companhia,
por compreender as minhas dificuldades, pela ajuda e todo o apoio ao longo curso. Aos
professores por todo o ensinamento, pelos ótimos campos e disposição até mesmo fora da sala
de aula. Às minhas orientadoras pelo apoio, paciência e ensinamentos. Ao professor Marcos
Campello pela ajuda ao longo do semestre.
Ao Tiago (Fox) por ter se disponibilizado a ir a campo comigo, por ter me ajudado e me
esclarecido muitas coisas. Aos técnicos dos laboratórios de Geomorfologia e de Laminação do
IGC pelos auxílios.
Ao Alexandre por sanar as minhas dúvidas, pelas cobranças e “puxões-de-orelha”, pelos
conselhos e principalmente por me fazer companhia nos momentos que eu mais precisava.

RESUMO
Feições cársticas têm sido encontradas em regiões onde não se tem rochas carbonáticas. Isso
mostra que mesmo tendo grande resistência aos processos intempéricos, as rochas
siliciclásticas podem sofrer dissolução e desenvolver essas feições quando expostas a
determinadas condições. As regiões de Conselheiro Mata e Curralinho, ambas em Diamantina
–MG, são áreas onde ocorrem determinados tipos de feições cársticas, como grutas, polje,
alvéolos, kamenitzas e etc., mas cada área possui características específicas que contribuem
para o desenvolvimento das feições. As áreas estão situadas em diferentes Formações
Geológicas e as características granulométricas dos quartzitos de cada área é um importante
condicionante do tipo de desenvolvimento das feições em cada área, sendo que também há
uma influência estrutural. Além disso, as propriedades físicas e químicas da água são
importantes durante o processo de dissolução, uma vez que só é possível a dissolução da sílica
em condições específicas da água. Sendo assim, neste estudo serão apresentados dados e
análises baseados em trabalhos de campo e amostras de rocha e água com o intuito de
oferecer subsídios para o melhor entendimento da ocorrência das feições cársticas nas áreas
estudadas. Os resultados obtidos mostram que nas duas áreas estudas há influência litoestrutal
no desenvolvimento das feições, sendo que a granulometria dos grãos das rochas são
importantes para o grau de desenvolvimento das feições. As análises de água mostram que o
pH das amostras estão próximos a 8 o que contribui para uma maior taxa de dissolução da
sílica. Já as análises de lâmina delgada mostram que a diferença granulométrica das duas
áreas é uma importante característica que influencia no desenvolvimento das feições, além
disso a presença de minerais micáceos também são importantes uma vez que suas foliações
contribuem para orientação da direção da infiltração da água.

Palavras-Chave: Feições cársticas; dissolução; influência estrutural;

ABSTRACT
Karst features have been found in regions where does not have carbonate rocks.
This shows that even that siliciclastic rocks has a large resistance to the weathering
processes, it can suffer dissolution and develop features when expose to
determinate conditions. The regions of Conselheiro Mata e Curralinho, both in
Diamantina – MG, are areas where occurs determinate kind of karst features but
each area has specific characteristics that contribute to the development of the
features. The areas are located in different Geological Formations and the
granulometric characteristics of the quartzites of each area are important
conditioner of the type of development of the features in each area, and there is also
a structural influence. Furthermore, the physical and chemical properties of the
water are important during the dissolution, since the dissolution of silica is only
possible in specific conditions of water. Therefore, in this study data and analysis
will be presented based on fieldwork and rock and water samples with the purpose
in offering subsides to the better knowledgement of the occurrence of karstic
features in the areas studied. The results show that in the two studied areas there is
a lithostructural influence on the development of the features, and the granulometry
of the grains of the rocks are important for the degree of development of the
features. The water analysis shows that the pH of the samples is close to 8 which
contributes to a higher dissolution rate of the silica. On the other hand, thin leaf
analyzes show that the granulometric difference of the two areas is an important
characteristic that influences the development of the features. In addition, the
presence of micaceous minerals are also important since their foliations contribute
towards directing the direction of water infiltration.
Keywords: Karstic features; dissolution; Structural influence;

SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO ................................................................................................................ 1
1.1. OBJETIVOS ............................................................................................................... 2
1.1.1. Geral ..................................................................................................................... 2
1.1.2 Objetivos específicos ................................................................................................. 2
2. REFERENCIAL TEÓRICO ........................................................................................... 3
2.1. Estudo de morfologias cársticas em rocha não carbonática ..................................3
2.2. Processo de carstificação em rochas siliciclásticas .................................................. 4
2.3. Processos Relacionados à Dissolução de Rochas Siliciclásticas ............................. 7
2.4. Morfologias Cársticas ................................................................................................ 9
2.4.1. Exocarste ............................................................................................................ 10
2.4.2. Endocarste .......................................................................................................... 14
2.4.3. Epicarste ............................................................................................................. 14
3. CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA ................................................................................ 16
3.1. Localização ............................................................................................................... 16
3.2. Geologia .................................................................................................................... 17
3.3. Geomorfologia .......................................................................................................... 21
3.4. Clima ......................................................................................................................... 23
3.5. Vegetação .................................................................................................................. 25
4. METODOLOGIA ........................................................................................................... 27
4.1. Coleta e análise de amostras de rochas .................................................................. 27
4.2. Coleta e análise de água ........................................................................................... 30
4.3. Métodos e ferramentas utilizados para as análises de campo ............................. 34
5. RESULTADO E DISCUSSÕES .................................................................................... 35
5.1. Feições encontradas em Conselheiro Mata, Diamantina – MG .......................... 35
5.2. Feições encontradas em Curralinho, Diamantina – MG. ..................................... 42
5.3. Análise dos dados laboratoriais .............................................................................. 60
5.3.1. Análises de água ................................................................................................. 60
5.3.2. Amostras de rocha .............................................................................................. 62
6. CONCLUSÃO ................................................................................................................. 66
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................... 68

LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Solubilidade da sílica em relação ao pH .................................................................... 8
Figura 2: Domínios cársticos .................................................................................................. 10
Figura 3: Área apresentando características de um Paleo-polje no distrito de Conselheiro
Mata, Diamantina-MG.............................................................................................................. 11
Figura 4: Kamenitza em Conselheiro Mata, Diamantina - MG .............................................. 12
Figura 5: Localização dos distritos de Curralinho e Conselheiro Mata no Município de
Diamantina - MG ...................................................................................................................... 16
Figura 6: Mapa Geológico da região de Curralinho ................................................................ 17
Figura 7: Mapa geológico de Conselheiro Mata ..................................................................... 18
Figura 8: Coluna estratigráfica da Serra do Espinhaço Meridional, com destaque para o
Grupo Guinda. .......................................................................................................................... 20
Figura 9: Hipsometria da área de estudo em Curralinho, distrito de Diamantina – MG. ....... 22
Figura 10: Hipsometria da área de estudo em Conselheiro Mata, distrito de Diamantina –
MG. ........................................................................................................................................... 23
Figura 11: Zoneamento climático da mesorregião do Jequitinhonha, conforme classificação
de climática de Köppen & Geiger (1928). ................................................................................ 24
Figura 12: Vegetação da região de Curralinho, distrito de Diamantina - MG ........................ 25
Figura 13: Mapa de amostragem das coletas de água e rocha no Distrito de Curralinho,
Diamantina-MG ........................................................................................................................ 28
Figura 14: Mapa de amostragem das coletas de água e rocha no Distrito de Conselheiro
Mata, Diamantina-MG.............................................................................................................. 29
Figura 15: Alvéolos desenvolvidos ao longo de fraturas Conselheiro Mata, Diamantina MG
.................................................................................................................................................. 36
Figura 16: Alvéolos desenvolvidos seguindo direção das foliações. Conselheiro Mata,
Diamantina MG ........................................................................................................................ 36
Figura 17: Alvéolos desenvolvidos sem influência de fraturas em Conselheiro Mata,
Diamantina – MG. .................................................................................................................... 37
Figura 18: Kamenitzas rasas desenvolvidas em Conselheiro Mata, Diamantina – MG. ........ 38
Figura 19: Sequência de kamenitzas em Conselheiro Mata – Diamantina, MG..................... 39
Figura 20: Kamenitza com sedimentos de alteração in situ em Conselheiro Mata –
Diamantina, MG. ...................................................................................................................... 40

Figura 21: Afloramento com kamenitzas com sedimento in situ. Conselheiro Mata –
Diamantina, MG. ...................................................................................................................... 40
Figura 22: Borda da kamenitza com diferença de coloração mostrando variação do nível de
acumulação da água . ................................................................................................................ 41
Figura 23: Polje fossilizado em Conselheiro Mata, Diamantina - MG ................................... 42
Figura 24: Alvéolos desenvolvidos ao longo de fraturas na Gruta de Curralinho 1,
Diamantina-MG ........................................................................................................................ 43
Figura 25: Alvéolos desenvolvidos sem influência estrutural em Curralinho, Diamantina MG
.................................................................................................................................................. 44
Figura 26: Desenvolvimento de liquens associados aos alvéolos em Curralinho, Diamantina-
MG ............................................................................................................................................ 45
Figura 27: Diferentes tipos de liquens associados aos alvéolos, Curralinho Diamantina-MG
.................................................................................................................................................. 46
Figura 28: Kamenitza com área de escoamento de água seguindo direção da fratura,Curralinho, Diamantina-MG .................................................................................................... 47
Figura 29: Kamenitza alongada, próxima ao Córrego Curralinho em Curralinho, Diamantina
- MG. ........................................................................................................................................ 48
Figura 30: Local onde está a Gruta de Curralinho com destaque mostrando a influência da
fratura em sua morfologia......................................................................................................... 49
Figura 31: Vista interna da influência da fratura na Guta de Curralinho 1 em Curralinho,
distrito de Diamantina - MG. .................................................................................................... 49
Figura 32: Entradas que dão acesso ao segundo salão da gruta em Curralinho – Diamantina,
MG. ........................................................................................................................................... 50
Figura 33: Formação de coraloides no teto da Gruta de Curralinho 1, em Curralinho, distrito
de Diamantina - MG ................................................................................................................. 51
Figura 34: Canal da Gruta de Curralinho 1, em Curralinho, distrito de Diamantina - MG .... 52
Figura 35: Domo no teto do segundo ambiente da Gruta de Curralinho 1, em Curralinho,
distrito de Diamantina - MG ..................................................................................................... 52
Figura 36: Regolito da Gruta de Curralinho1, em Curralinho, distrito de Diamantina - MG . 53
Figura 37: Gruta de Curralinho 2 com destaque para as três entradas, em Curralinho,
Diamantina - MG. ..................................................................................................................... 54
Figura 38: Linhas de fraturas e alvéolos desenvolvidos com formas alongadas, em
Curralinho, Diamantina – MG. ................................................................................................. 55

Figura 39: fratura condicionando a morfologia da Gruta de Curralinho 2, em Curralinho,
Diamantina – MG. .................................................................................................................... 56
Figura 40: Direção do fluxo condicionado pela fratura na Gruta de Curralinho 2 em
Curralinho, Diamantina – MG. ................................................................................................. 57
Figura 41: Coraloides de ferro presentes na Gruta de Curralinho 2 em Curralinho,
Diamantina – MG. .................................................................................................................... 58

LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Normais climatológicas do município de Diamantina ............................................ 24
Tabela 2: Valores de condutividade de água em diferentes ambientes ................................... 32
Tabela 3: Tabela comparativa simplificada das feições encontradas em cada área de estudo 59
Tabela 4: Resultados das análises de água obtidas em laboratório ......................................... 60
Tabela 5: Imagens das lâminas delgadas observadas em microscópio utilizando luz natural e
luz polarizada ............................................................................................................................ 62

LISTA DE QUADROS

Quadro 1: Classificação de karren e formas superficiais cársticas de acordo com a escala. .. 13

LISTA DE SIGLAS

Bt – Biotita
CECAV – Centro Nacional de Pesquisa e Conservação de Cavernas
CPMTC – Centro de Pesquisa Manoel Teixeira da Costa
IGC – Instituto de Geociências
INMET – Instituto Nacional de Meteorologia
MDE – Modelo Digital de Imagens
Mt – Magnetita
Qz – Quartzo
SdEM – Serra do Espinhaço Meridional
SIG – Sistema de Informações Geográficas
SRTM – Shuttle Radar Topography Mission
STD – Sólidos Totais Dissolvidos

1. INTRODUÇÃO

Pesquisas relacionadas ao relevo cárstico tiveram início com estudos de feições geradas a
partir da dissolução de rochas carbonáticas encontradas em na região da Eslovênia (FORD e
WILLIANS, 2007). A partir de então, o conceito de carste tem sido associado às feições
desenvolvidas em relevo onde o predomínio litológico é carbonático. No Brasil esses estudos
cobrem várias áreas (KARMANN & SANCHEZ, 1986; KARMANN 1994; HARDT, 2004),
como as feições desenvolvidas no Grupo Bambuí contemplado por um grande número de
trabalhos científicos, principalmente na região da APA Carste de Lagoa Santa, como é o caso
de Shinzato (1998); Piló, (1998); Travassos (2010).
Com o crescente aumento de pesquisas científicas abordando essa temática, pesquisadores
começaram a perceber que os mesmos processos que originam as formas cársticas em rochas
carbonáticas também ocorrem em litologias não carbonáticas (FÉNELON, 1965;
SZCZERBAN & URBANI, 1974; MARTINI, 1979; JENNINGS, 1983, 1985; MARTINI,
1984; POUYLLAU, 1985; POUYLLAU & SEURIN, 1985; YOUNG, 1988; SELF &
MULLAN, 1996; WRAY, 1997a, 1997b). De acordo com Fabris et al. (2014), a partir de
então, alguns pesquisadores com estudos em litologias variadas como o quartzito e o mármore
começaram a associar a formação do relevo cárstico não exclusivamente à litologia, mas
também aos processos formadores, à geoquímica e a hidrodinâmica (PICCINI & MECCHIA,
1999; WIEGAND et al., 2004; PICCINI & MECCHIA, 2009; HARDT et. al. 2010; HARDT,
2011; UAGODA et al., 2011; FABRI, 2011; RODET, 2014).
Trabalhos sobre feições cársticas em rochas siliciclásticas, em especial o quartzito,
começaram a ser desenvolvidos a partir do estudo de White et al. (1966), e mais recentemente
outros autores como Wray (1997a, 1997b) e Willems (2002) entre outros. As feições cársticas
desenvolvidas em rochas silicilásticas apresentam as morfologias de endocarste e exocarste
semelhantes àquelas encontradas em ambientes carbonático, porém, por não se tratar do carste
tradicional, ainda há pesquisadores que consideram esse ambiente como pseudocarste
(FABRI, et al., 2014).
Na região de Diamantina, Minas Gerais, na Serra do Espinhaço Meridional (SdEM) as
principais feições estão relacionadas às rochas silicilásticas, dentre elas o quartzito. Trata-se
de uma área potencialmente rica para os estudos de feições cársticas em rochas não
carbonáticas, e alguns trabalhos já foram desenvolvidos, como o de Wiegand (2004),

Vasconcelos (2013), Souza (2014) que mostram a importância do carste nessa região. De
acordo com estes autores é possível encontrar nesta área, desde morfologias do exocarste,
como do endocarste e do criptocarste, este último responsável pelas alterações geoquímicas
do contato entre a rocha e a alterita (VASCONCELOS, 2013).
O tema é, assim, de grande relevância para o entendimento da evolução do relevo da região.
As áreas desta pesquisa foram escolhidas devido ao fato de se encontrarem em
grupos/formações geológicas distintas, Formação Galho do Miguel, com quartzitos puros e
finos, e Formação Sopa Brumadinho, com quartzitos de diferentes granulometrias, o que pode
gerar taxas de intemperismo diferenciadas, e maior presença de alguns tipos de morfologias
em relação a outras, o que será verificado. Este trabalho se justifica pela necessidade de
pesquisas científicas relacionadas ao desenvolvimento de feições cársticas em rochas
siliciclásticas, principalmente na região da SdEM, cujos estudos estão em pleno
desenvolvimento.

1.1. OBJETIVOS

1.1.1. Geral

Comparar morfologias do endocarste e do exocarste entre a Formação Sopa Brumadinho e
Formação Galho do Miguel, pertencentes ao Supergrupo Espinhaço para identificar se há
variações ente elas

1.1.2 Objetivos específicos
1. Identificar as principais feiçõescársticas de cada área de estudo
2. Identificar a influência litoestrutural na formação das feições cársticas de cada área.

2. REFERENCIAL TEÓRICO

2.1. Estudo de morfologias cársticas em rocha não carbonática

Carste é um termo utilizado para denominar paisagens nas quais a litologia está condicionada
a sofrer processos de dissolução química que, combinado com a estrutura da rocha,
porosidade e a hidrologia local, desenvolvem feições específicas desse tipo de sistema (FORD
et. al.1988). Ford e Williams (1989, p.1), por exemplo, definem carste como um “terreno com
hidrologia e paisagens distintas resultantes de uma combinação de alta solubilidade da rocha e
porosidade secundária bem desenvolvida”
1
. Já Jennings (1971, p. 1) considera somente a
capacidade de dissolução da rocha ao definir carste como “um terreno com características
distintas de relevo e drenagem resultantes principalmente de um alto grau de solubilidade da
rocha em águas naturais”
2
. Hardt et.al. (2010, p. 110), expõem que há um problema ao se
tratar da terminologia devido a maneira na qual o carste é estudado, isso pode ser observado
na citação abaixo:
“A problemática do carste é complexa, e uma série de termos imprecisos é
utilizado, com definições pouco claras ou baseados não em processos, mas
em descrições, que muitas vezes reportam a rocha encaixante, sem levar em
consideração a possibilidade de ocorrências em outras rochas, ou estudar o
processo de formação, ao invés de simplesmente propor definições baseadas
em observações descritivas.” (HARDT et.al. 2010, p. 110)

Segundo Silva (2004), os estudos em carste foram, durante muitos anos, relacionados
principalmente à rochas carbonáticas, devido ao fato da utilização científica desse termo ter
sido baseado na região da Eslovênia, onde a litologia é predominantemente carbonática. De
acordo com o autor, os primeiros estudos sobre o carste em rochas não carbonáticas foram
feitos por, White et al. (1966); Szczerban e Urbani (1974); e Jennings (1983) com o
importante trabalho “Sandstone Pseudokarste or Karste?”, no qual o autor considera que o
desenvolvimento do carste está relacionado também ao processo e não somente a litologia.

1
Traduzido de: FORD, D; WILLIAMS, P. Karst geomorphology and hydrology. Londres: Chapmam & Hall,
p. 601. 1989.
2
Traduzido de: JENNINGS, J, N. Karst. An introduction to Systematic geomorphology. The M.I.T Pres.
Cambridge, Massachusetts and London, England. 1971

Além de Jennings há também nessa linha o trabalho de Wray (1997), que aborda o carste
desenvolvido em quartzitos.
No Brasil há um grande número de trabalhos relacionados ao carste, um exemplo são os
trabalhos sobre o carste carbonático desenvolvido no Grupo Bambuí, principalmente na área
da APA Carste de Lagoa Santa, Piló, (1998); Travassos (2010).
Alguns autores começaram a abordar morfologias cársticas desenvolvidas em rocha não
carbonática, a exemplo disso se tem os trabalhos de Uagoda (2006); Hardt et. al. (2010);
Hardt (2011); UAGODA et al., 2011; FABRI, 2011; RODET, 2014 que foram importantes
para ampliarem esse tipo de estudo no país.
.
2.2. Processo de carstificação em rochas siliciclásticas

A formação do relevo cárstico se dá principalmente pela ação dos processos geoquímicos,
sendo a dissolução responsável pela transformação da rocha, e hidrodinâmicos responsáveis
pelo esvaziamento dos condutos e galerias subsuperficiais (FORD et. al.1988; GAMS, 1989
apud WRAY, 1997; VASCONSELOS, 2014). Sendo assim, é essencial que no sistema tenha
quantidade de água suficiente para que ocorra o intemperismo químico. No entanto, segundo
Wray (1997, p.5), a “solubilidade não é o único fator controlador. Termodinâmicas e reações
cinéticas também são críticos na formação da sílica no carste”
3
. O autor cita Martini (1981)
ao falar que o grau de reação é tão importante quanto o total de solubilidade, ou seja, a reação
da rocha quando à dissolução determina a velocidade de penetração da água, até a saturação, o
que resulta no grau de profundidade em que o carste será desenvolvido. O autor explica que
quanto mais rápido a penetração da água, menor será a carstificação, enquanto que em um
processo mais lento tende a ter uma capacidade maior de dissolução.
Vasconcelos (2014, p. 21) aponta para a importância da hidrodinâmica na formação do relevo
cárstico ao mencionar que
“A importância da água nos processos intempéricos, na
desagregação e no transporte através dos condutos e a estrutura das
rochas, como fissuras e fraturas, que também assumem importante

3
Traduzido de: WRAY, R. A. L. Quartzite dissolution: karst or pseudokarst? Cave and karst science, 24, p.
81-86. 1997.

papel, já que podem orientar a formação de condutos e são a porta de
entrada da água para a subsuperfície e para o desenvolvimento do
carste.”

Além disso, a autora aponta para a importância de alguns outros fatores que contribuem para
um maior desenvolvimento das feições cársticas, sendo eles a tectônica, litologia, efeito
climático e vegetacional.
Fabri et. al. (2014, p. 341) apresentaram algumas hipóteses apontadas por outros autores que
explicam o processo de desenvolvimento de ambientes cársticos. Dentre elas, citam a
proposta apresentada por Martini (1979), na qual são definidos dois processos de
carstificação. O primeiro está relacionado ao intemperismo químico que, segundo Martini: “a
dissolução atua no domínio intergranular dissolvendo o cimento composto pela sílica amorfa,
promovendo a individualização dos grãos de quartzo”
4
. A partir desse processo, inicia-se a
outra etapa que está relacionada com processos erosivos, onde os grãos que foram
desagregados serão transportados.
Quanto à química que ocorre durante a dissolução, Hardt e Pinto (2009, p.102) explicam que
pode ser definido como dissolução congruente, quando todos os componentes do mineral se
dissolvem, e incongruente quando não há dissolução por completo. Essa característica
também condiciona o grau de evolução do carste, pois quando a dissolução é congruente a
morfologia fica mais nítida, enquanto que quando ela é incongruente, as formas podem ser
ocultadas por resíduos que foram depositados.
Rocha (2011, p.37) destaca a importância do intemperismo no processo de elaboração das
formas do relevo e sua atuação sobre os minerais das rochas.
No caso dos minerais silicatados, o autor cita que a reação responsável por sua alteração
química é a hidrólise, pois esta é responsável pela alteração do mineral bem como do
transporte dos elementos lixiviados. Thomas (1994, apud Rocha, 2011), explica que a
capacidade de solubilidade da água é baixa, mas que com a adição íon H
+
a dissolução através
da hidrólise é aumentada. Mas para que esse processo ocorra é necessário que se tenha C02
dissolvido na água para a produção de H
+
, como é mostrado na fórmula abaixo:

H2O + CO2 → H2CO3 → H+ + HCO3-

4
Traduzido de: MARTINI, J. Karst in the Black Reef Quartzite near Kaapsehoop, Transvaal. Ann. Geol. Surv.
South Africa, vol. 13, p. 115-128,1979.

Devido ao fato de os minerais siliciclásticos serem de difícil dissolução, é importante a
relação de alguns fatores para que ocorra a carstificação em rochas siliciclásticas (FABRI &
AUGUSTIN, 2013).
Um dos fatores importantes é a relação entre a estrutura geológica e a formação cristalina da
rocha, que segundo Galán (1991, p. 50) “a dissolução atua não somente por meio da diáclase
e planos de estratificação, mas principalmente, através das superfícies intercristalinas do
cimento de união dos grãos individuais de quartzo”
5
.

É a partir desse processo que ocorre a
denominada “arenização” ao qual, o autorexplica que, é a transformação do quartzito, que
está compactado, em um material friável, muito poroso e permeável. Como consequência, há
a formação de condutos, chamados “piping”, que são originados pela remoção mecânica dos
grãos individualizados. Para Jennings (1971, p. 32) “o piping está mais relacionado com
eluviação do que com dissolução, embora a solubilidade de material do solo ou sedimentos
pode auxiliar o piping”
6
. Além disso, algumas estruturas presentes nos afloramentos são
capazes de influenciar no processo de dissolução dos minerais, uma vez que a água encontra
falhas e fraturas que favorecem o seu escoamento e infiltração. Galán (1991, p. 58), ao falar
do desenvolvimento do carste em áreas de morfologia tabular, explica que em rochas
siliciclásticas, quando a água é introduzida nas fraturas, esta ocupa as gretas e depressões,
deixando-os mais úmidos e assim começam a escavar ao longo das linhas de fraturas. O autor
explica que os afloramentos de quartzitos são primeiramente impermeáveis e só a partir do
aparecimento de fraturas é que se altera essa impermeabilidade e a água começa a penetrar e
gerar as formas de superfícies.
A hidrodinâmica é um fator importante para o desenvolvimento cárstico. A formação de
cavernas e feições cársticas necessita de remoção mecânica da areia sob a área vadosa (Wray,
1997). De acordo com Jennings (1971, p. 61) a drenagem superficial pode ser intermitente,
interrompida, espaçada ou ausente. Uma das características do carste, apontada por esse
mesmo autor, é a rápida e substancial infiltração da água pelos afloramentos e solo. Segundo
Ford e Willians (2007, p. 116) as condições de desenvolvimento hidrológico dependem de
algumas características como geologia, topografia, clima, e influencias biológicas. Para estes

5
Traduzido de: GALÁN, C. Disolución y gênesis del karst en rocas carbonáticas y rocas silíceas: un estudio
comparado. Munibe, vol. 43, p.43-72, 1991.
6
Traduzido de: JENNINGS, J, N. Karst. An introduction to Systematic geomorphology. The M.I.T Pres.
Cambridge, Massachusetts and London, England. 1971

autores, esses aspectos são importantes, pois “controlam os locais e quantidades de recarga e
descarga, incluindo altitude de recarga, altitude de descarga, chuva e taxa de infiltração”
7
.
Outro fator que influencia no desenvolvimento do carste são as condições climáticas.
Segundo Ford e Willians (2007, p. 401) o principal fator climático para o desenvolvimento do
carste é a disponibilidade hídrica, uma vez que a água é o componente essencial para o
controle da taxa de denudação pela dissolução. Além disso, temperatura e CO2 também são
aspectos que possuem influência no processo de dissolução. É possível observar diferentes
tipos de feições cársticas em diferentes tipos climáticos. Em regiões de clima tropical, devido
a sua característica de possuir variações entre estações secas e úmidas, é possível encontrar
uma maior variedade de feições do que em outras regiões de climas diferente (JENNINGS,
1971).

2.3. Processos Relacionados à Dissolução de Rochas Siliciclásticas

Rochas quartzíticas possuem um baixo grau de dissolução. Isso se deve ao fato de que estas
são compostas de minerais silicatados, como o quartzo, que possuem estruturas cristalinas e
composição química que contribuem para uma maior resistência a ação de agentes
intempéricos.
Hardt (2011, p.14) apresenta alguns aspectos que podem ser considerados condicionantes, ou
que influenciam no grau de dissolução da sílica. De acordo com o autor, o elevado ph, grande
exposição temporal em áreas relativamente estáveis na terra, ácidos silícicos formados pela
hidratação do quartzo, mobilização de ferro devido à variação do nível freático e a atuação de
micro-organismos, são elementos que podem provocar a dissolução. Contudo, o autor, ao citar
Bennet et al. (1988) e Bennet (1991), explica que a ação dos ácidos orgânicos possui maior
influência nesse processo ao afirmar que o relevo cárstico, geralmente está associado a “dois
fatores: abundância de chuva e cobertura vegetal sobre a rocha, tornando a água rica em
ácidos orgânicos”.

7
Traduzido de: FORD, D; WILLIAMS, P. Karst hydrogeology and geomorphology. Chichester: John Wiley &
Sons Ltd, 562 p. 2007.

Martini (2004, p. 621) considera que “a dissolução do quartzo em água é essencialmente um
processo simples envolvendo a formação de ácido silícico e hidratação”
8
, representado pela
seguinte equação:
SiO2 (s) + 2H2O → H4SiO4 (aq)
O mesmo autor explica que o ácido silícico é muito fraco e sua capacidade de dissolução é
baixa, mas a relação entre esse tipo de ácido com os ácidos orgânicos pode aumentar a
solubilidade do quartzo, mas principalmente em pH básicos (MARTINI, 2000 apud
MARTINI, 2004). Krauskopf (1972) explica que essa baixa capacidade de solubilidade da
sílica é afetada devido ao fato do ácido silícico possuir uma molécula a mais de H2O, fazendo
como que a sílica não seja dissolvida em condições de pH menor do que 9. A figura 1
apresenta um gráfico explicando que a dissolução da sílica é muito baixa em pH menor do
que 8.
Figura 1: Solubilidade da sílica em relação ao pH

Fonte: Teixeira et. al. (2000, p. 146)
Segundo Fabri (2011) e Fabri et al. (2014) vários pesquisadores apontam que a resistência da
sílica ao intemperismo químico está relacionada ao seu estado morfológico, sendo que é

8
Traduzido de: MARTINI, J. Dissolution: silicate rocks In: GUNN, J. (editor) Encyclopedia of caves and karst
science, Fitzroy Dearborn, New York, 1970 p. 2004

possível encontrar sílica em estado amorfo, esta menos resistente ao intemperismo químico do
que a sílica cristalina.
Martini (1979, apud WRAY, 1997) considera que o pouco desenvolvimento de feições
cársticas em rochas quartzíticas está relacionado não somente a baixa solubilidade da sílica,
mas também a baixa taxa de dissolução. O mesmo autor explica que, sob condições de baixa
solubilidade, a água circula entre as fissuras bem lentamente, deixando-as subsaturadas e
quimicamente agressivas. Para Hardt (2011, p. 13) a dissolução nem sempre é o principal
agente capaz de desenvolver as feições cársticas em rochas quartzíticas, tendo às vezes pouca
influência. Aponta ainda que é possível também que a formação das feições ocorra “por
alteração geoquímica da rocha, em especial a hidrólise”, levando logo após a remoção
mecânica.

2.4. Morfologias Cársticas

As morfologias cársticas são resultado de todo o processo de dissolução química e transporte
do material gerado. Sendo assim, não é o tipo de rocha que determina a formação de
morfologias cársticas, mas sim a relação entre a dissolução, processos geoquímicos e os
hidrodinâmicos (JENNINS, 1983; FORD E WILLIANS, 1989; GALAN, 1991;
VASCONSELOS, 2014). Apesar de serem mais comumente encontradas em rochas
carbonáticas as feições cársticas também podem ser desenvolvidas em rochas pouco solúveis,
(WHITE et. al.,1966; WRAY, 1997; HARDT E PINTO 2009), desde que o intemperismo
químico condicione o surgimento da morfologia. O processo de dissolução é responsável pela
dimensão das feições que podem variar de milímetros a quilômetros (WAELE et. al., 2009, p.
2).
Essas feições são classificadas quanto a área onde essas são desenvolvidas e podem, segundo
Piló (2000, p. 91-96) ser divididos em três domínios, sendo eles: “(i) exocarste, que
representa as feições da superfície, (ii) epicarste, está relacionado ao material
intemperizado, manto de alteração, entre a rocha e o solo, (iii) endocarste, feições
subterrâneas” (Figura 2).

Figura 2: Domínios cársticos

Fonte: Piló (1998)

2.4.1. Exocarste

Quanto à classificação da morfologiade superfície, BÖGLI, (1980, p. 51) afirma que
“Fenômenos cársticos superficiais, exocarste, são criados pela dissolução de precipitados.
Eles são geralmente relacionados à hidrologia cárstica”. As principais feições desse tipo de
domínio são:

 Dolinas – “depressões fechadas de forma simples (...) Dolinas são geralmente circular
ou oval, com uma variedade de formas - prato e em forma de tigela, cónico e
cilíndrico”
9
(JENNINGS, 1985, p. 106). Essas feições podem ser formadas por quatro
mecanismos distintos, sendo eles dissolução, colapso, subsidência e subjacente
(JENNINGS, 1971; SWEETING, 1972; JENNINGS, 1985; WHITE, 1988;
WILLIAMS 2004).
 Uvala – Essa feição, segundo Jennings (1985, p. 123) é uma depressão fechada com
que devido à intersecção de dolinas acabam formando uma feição maior.

9
Traduzido de: JENNINGS, J. N Karst geomorphology. Basil Blackwell, Oxford, 1985. 293 p.

 Poljes – Segundo Ford e Williams (1989, p. 438) Poljes são grandes e planas
depressões fechadas, esses autores também classificaram essa feição em três
categorias, sendo elas:
(i) Poljes de fronteira, se desenvolvem onde as zonas de flutuação
do nível freático em rochas não carbonáticas se estendem para o
calcário. (...) (ii) poljes estrutural são denominados por um
controle geológico. (...) (iii) poljes de nível de base,o piso é
totalmente cortado através da rocha cárstica, situado na zona
epifreática e consequentemente é inundada em altas fases do lençol
freático. (...)
10
(Figura 3)
Ford and Williams (1989, p.431)
Figura 3: Área apresentando características de um Paleo-polje no distrito de Conselheiro
Mata, Diamantina-MG.
11

 Karren ou Lapiás – De acordo com Sweeting (1972, p.74), essas denominações são
referentes a “todo complexo de microformas que ocorrem nos afloramentos cársticos”.
Essa mesma autora explica que, os karrens podem alcançar tamanhos que variam de
poucos centímetros até alguns metros.

10
Traduzido de: FORD, D; WILLIAMS, P. Karst hydrogeology and geomorphology. Chichester: John Wiley &
Sons Ltd, 562 p. 2007
11
Coordenadas: Lat. 18°17'49.29"S, Long. 43°50'41.42"O

 Kamenitzas – Bacias de dissolução formada por processos onde “a água se acumula
nas superfícies da rocha mais ou menos horizontal e o resultado dessa dissolução pela
estagnação da água nessas bacias, torna-as mais largas” (SWEETING 1972, p. 83)
(Figura 4).
Figura 4: Kamenitza em Conselheiro Mata, Diamantina - MG
12

Essas são algumas feições presentes no exocarste, e podem ser observadas no Quadro 1
classificadas quanto à escala e os principais autores que trabalharam com essas morfologias
de acordo com Rosa (2012):

12
Coordenadas: Lat. 18°17'49.29"S, Long. 43°50'41.42"O

Quadro 1: Classificação de karren e formas superficiais cársticas de acordo com a escala.

Fonte: Rosa (2012, p. 2)

2.4.2. Endocarste

Segundo Bögli (1978, p. 74), o endocarste é o carste subterrâneo e está relacionado com as
feições que são desenvolvidas subsuperficialmente, sendo também a região onde os condutos
são formados.
As principais formas encontradas nesse sistema são as cavernas e pipping:

 Cavernas – Ford e Williams (2007, p. 209) apresentam a definição dada pela União
internacional de Espeleologia, que define cavernas como “uma abertura natural
subterrânea na rocha que é larga o suficiente para a entrada de humanos”. Quanto à
classificação relacionada aos tipos de cavernas, Sweeting (1972) apontou que de um
modo geral essas feições podem ser divididas em dois tipos de sistemas: aquelas
encontradas em carste profundo (deep Karst) e as desenvolvidas em carste raso
(shallow karste).
 Piping – De acordo com Jennings (1971, p. 30), “pipping ocorre em sedimentos
clásticos e solo onde a percolação da água transporta frações de argila e silte
internamente formando condutos subterrâneos”
13
.

Ressalta-se que associados às cavernas existem outras morfologias que não serão abordadas,
por se tratar de formas características às cavernas e não ao ambiente como um todo.

2.4.3. Epicarste

O epicarste, também denominado de zona subcutânea por Williams (1983) é caracterizado por
esse mesmo autor como a área entre o solo e a zona saturada. Jones (2013, p. 311) classifica
esse domínio como zona intemperizada muito porosa próxima a superfície, ou no contato
entre rocha e solo de muitas paisagens cársticas.
Segundo Klimchouk (2004, p. 1), “o epicarste é o resultado da ação combinada de várias
agentes incluindo alívio de estresse, intemperismo e dissolução”
14
. Ao fazer uma

13
Traduzido de: JENNINGS, J, N. Karst. An introduction to Systematic geomorphology. The M.I.T Pres.
Cambridge, Massachusetts and London, England. 1971
14
Traduzido de: KLIMCHOUK, A. Towards defining, delimiting and classifying epikarst: Its origin, processes
and variants of geomorphic evolution. Speleogenesis and Evolution of Karst Aquifers, 2 (1). 2004.

denominação do uso do termo epicarste no estudo da carstologia, Bakalowicz (2012)
considera que esta zona representa a extensão vertical do solo que funciona como uma reserva
de matéria orgânica, o que contribui para a produção de ácidos orgânicos que possuem
capacidade de dissolver a rocha. Sendo assim, as características físicas do epicarste,
juntamente com o manto de alteração e o solo “influenciam na circulação hídrica interna e a
elaboração da morfologia rochosa coberta, como também o exocarste e o endocarste” (PILÓ,
1988, p. 63).

3. CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA

3.1. Localização

A área de estudo abrange duas localidades diferentes. Uma delas é a região de Conselheiro
Mata, e a segunda compreende a região de Curralinho, também conhecida como Extração.
Ambas as áreas estão na região do município de Diamantina a 284 km de distância de Belo
Horizonte (figura 5), na porção centro-norte do estado de Minas Gerais, integrando a
mesorregião do Vale do Jequitinhonha. O acesso ao município se dá pela BR040 sentido
Brasília logo após o município de Paraopeba segue pela Br 135 e a partir de Curvelo pela BR
269.
Figura 5: Localização dos distritos de Curralinho e Conselheiro Mata no Município de
Diamantina - MG

3.2. Geologia

Ambas as regiões de estudo estão sobre o Grupo Guinda, no Supergrupo Espinhaço, sendo
que o Distrito de Curralinho está sobre rochas da Formação Sopa-Brumadinho e em
Conselheiro Mata são encontrados quartzitos da Formação Galho do Miguel (Figuras 6 e 7).
Figura 6: Mapa Geológico da região de Curralinho

Figura 7: Mapa geológico de Conselheiro Mata

Supergrupo Espinhaço
De acordo com Martins-Neto (1998, p. 151) o Supergrupo Espinhaço, unidade dominante na
Serra do Espinhaço Meridional, aflora nas porções central e ocidental da Serra do Espinhaço
Meridional. Ambas as áreas de estudo estão localizadas no Grupo Guinda, mas em Formações
diferentes. A área de análise em Conselheiro Mata está sobre a Formação Galho do Miguel, e
área de Curralinho está sobre a Formação Sopa-Brumadinho.
Grupo Guinda
Esse grupo é caracterizado por possuir três formações: Formação São João da Chapada; Sopa-
Brumadinho e Galho do Miguel. Segundo Abreu e Renger (2009) essas formações
representam a maioria das rochas aflorantes na SdEM.

 Formação São João da Chapada
A litologia encontrada corresponde a quartzitos finos a grossos, com intercalações filíticas.
Metassedimentos como metaconglomerados e metabrechas associados à filitos hematíticos
(DOSSIN et. al.1990).
 Formação Sopa Brumadinho
Composto por quartzitos de diferentesgranulometrias com estratificação plano-paralela e
cruzada. Intercalações de metaconglomerados, filitos e metabrechas (DOSSIN et. al. 2009).
 Formação Galho do Miguel
Essa Formação é composta de quartzitos que segundo o CPMR (20017, p. 9) apresentam as
características de serem “puros, finos e bem selecionados”. De acordo com DOSSIN et.
al.(1990) dois fáceis são características dessa formação, que são estratificações cruzadas
acanaladas e marcas de ondas assimétricas.
A seguir é apresentada a litoestratigrafia, (figura 8) da Serra do Espinhaço Meridional
compilada e modificada por Martins Neto (1993), com base nas propostas de Pflug (1968),
Fogaça et al. (1984), Dossin et al. (1984) e Almeida Abreu & Pflug (1992) para o Grupo
Guinda.

Figura 8: Coluna estratigráfica da Serra do Espinhaço Meridional, com destaque para o
Grupo Guinda.
Fonte: Martins Neto (1993)

3.3. Geomorfologia

A Serra do Espinhaço é um orógeno que se estende pelos estados de Minas Gerais e Bahia,
com orientação Norte – Sul que “representa a faixa orogênica pré-cambriana mais extensa e
contínua do território brasileiro” (ALMEIDA-ABREU E RENGER, 2002, p. 1) Devido as
suas características morfoestruturais e litológicas esse orógeno é classificado em dois
segmentos, meridional e setentrional (ALKMIN, 2012, p. 236). De acordo com o mesmo
autor, a Serra do Espinhaço Meridional é pertencente à faixa Araçuaí, formado durante o
Brasiliano (580 Ma) e a parte Setentrional está localizada no interior do Cráton São Francisco.
Além disso, a serra funciona como um grande divisor hidrográfico interposto entre as bacias
do centro-leste brasileiro e a do rio São Francisco (SAADI 1995, p. 41). Para o autor (op. Cit.)
as características das formas de relevo resultantes de sua esculturação pela dissecação fluvial
são representadas, majoritariamente, por cristas, escarpas e vales profundos adaptados às
direções tectônicas e estruturais, além disso, o autor considera que o termo planalto seria
melhor para caracterizar a realidade fisiográfica desse orógeno.

No mapeamento da Serra do Espinhaço Meridional, elaborado por Augustin e et. a.l. (2011),
quatro domínios foram identificados sendo eles: Domínio do Cráton São Francisco; Domínio
do Cinturão Orogênico do Espinhaço; Domínio do Macaúbas; Domínio do Embasamento
Cristalino. Baseando-se nesse mapeamento, as áreas de estudo estão inseridas no “Domínio
do Cinturão Orogênico do Espinhaço”, que segundo os autores (op. Cit.), constitui “ o padrão
mais marcante dessa orogênese (600-520 Ma) corresponde à presença de falhas de empurrão
orientadas no sentido N-S e NNW-SSE”.

As áreas de estudo compreendem a parte meridional da Serra do Espinhaço, entre o distrito de
Conselheiro Mata e o Distrito de Curralinho no município de Diamantina. As figuras 9 e 10
mostram a variação de altitude nas duas áreas.

Figura 9: Hipsometria da área de estudo em Curralinho, distrito de Diamantina – MG.

Figura 10: Hipsometria da área de estudo em Conselheiro Mata, distrito de Diamantina –
MG.

3.4. Clima

Quando se trata de relevo cárstico, o clima tem influência fundamental, uma vez que as
condições de temperatura e precipitação irão condicionar a quantidade de água presente no
sistema, o que contribui para a taxa de dissolução e para a formação das principais feições
cársticas.
Sá Júnior (2008, p. 78) utilizou a classificação climática de Köppen para caracterizar cada
mesorregião do estado de Minas Gerais. A área que abrange o município de Diamantina se
encontra na mesorregião do Jequitinhonha e, analisando o mapa feito por Sá Junior (Figura
11), seu clima é classificado, segundo Köppen & Geiger, como Cwa, ou seja, clima
temperado úmido com inverno seco e verão quente. Já na região de Diamantina o clima é
classificado como Cwb, clima temperado úmido com inverno seco e verão moderadamente
quente

Figura 11: Zoneamento climático da mesorregião do Jequitinhonha, conforme classificação
de climática de Köppen & Geiger (1928).

Fonte: SÁ JUNIOR (2009, p.79).
Ao analisar as normais climatológicas de 1960-1990, disponível no site do INMET, (Tabela
1) baseando-se nas médias dos principais elementos climáticos, referentes ao município de
Diamantina, é possível perceber que a temperatura máxima anual é de 23,7ºC, enquanto a da
temperatura mínima é de 14,1ºC. A precipitação média anual é de 107,1mm, sendo que o mais
os maiores índices de chuva estão no mês de Janeiro com 238,5mm e o mês com menor
precipitação é Julho com 7,3mm. A média anual da umidade relativa do ar é de 76,7%. Isso
mostra que há dois períodos bem definidos, um seco e um úmido.
Tabela 1: Normais climatológicas do município de Diamantina

Fonte: Instituto Nacional de Meteorologia (INMET)

3.5. Vegetação

A região estudada está inserida no bioma Cerrado, com base na classificação de Andrade-
Lima e Veloso apresentada pelo IBGE (2012), com presença de gramínea-lenhosa (Campo-
limpo-de-Cerrado). As características do solo são fatores importantes para o estabelecimento
da vegetação, de acordo com Vasconcelos (2014, p. 73) “os solos da Serra do Espinhaço são
pobres em nutrientes e ricos em alumínio trocável, devido às rochas quartzíticas”. Rocha
(2011, p. 53) destaca que as características geomorfológicas, edáficas, climáticas e as
condições de drenagem têm condicionado o tipo de cobertura vegetal encontrado na região da
SdEM. Isso explica, em parte, o porquê da vegetação do local não ser bem desenvolvida,
apresentando, principalmente, gramíneas com intercalações de herbáceas e arbustivas em
alguns pontos, além de algumas lenhosas próximas aos cursos d’água e nos afloramentos,
como se pode observar nas figuras 12 e 13.

Figura 12: Vegetação da região de Curralinho, distrito de Diamantina - MG
15

15
Coordenadas: Lat. 18°17'9.93"S, Long. 43°31'15.94"O

Figura 13: Vegetação do tipo gramínea, ou campestre, observada na região de Conselheiro
Mata, distrito de Diamantina – MG.
16

16
Coordenadas: Lat. 18°17'49.29"S, Long. 43°50'41.42"O

4. METODOLOGIA

Para a realização deste trabalho foram feitos estudos em três momentos, pré-campo, campo e
pós-campo. No pré-campo, foi feita uma revisão bibliográfica abordando os seguintes temas:
1- Geomorfologia cárstica;
2- Processos de dissolução de rochas siliciclásticas
O segundo momento foi baseado trabalhos de campo. Foram realizados dois campos, sendo
que:
1- O primeiro aconteceu em outubro de 2015, e teve como objetivo selecionar as áreas de
trabalho e fazer a caracterização inicial da área de estudo.
2- O segundo campo, realizado em julho de 2016, teve como objetivo levantamento e
caracterização das morfologias cársticas, e coleta de amostras de rocha e água para
analise laboratorial. Essas análises tiveram como objetivo identificar se há, nos
minerais das rochas, características que mostrem dissolução, e se as águas possuem
características químicas e físicas que possam contribuir para a dissolução.
Na terceira etapa, ocorreu a análise das amostras de água no Laboratório de Geomorfologia e
Recursos Hídricos e de rocha no Centro de Pesquisa Manoel Teixeira da Costa (CPMTC),
ambos os laboratórios situam no Instituto de Geociências (IGC- UFMG).
A última etapa, gabinete, refere-se às análises dos dados obtidos nos trabalhos de laboratório
das amostras de rocha e água nas quais foram feitas análises e copilação dos dados para o
desenvolvimento do processo de discussão dos resultados e confecção dos mapas.

4.1. Coleta e análise de amostras de rochas

Foram coletadas quatro amostras de rochas, quartzitos das Formações Galho do Miguel eSopa-Brumadinho, duas em cada área (Figura 13 e 14). A escolha de coleta das amostras foi
baseada nas características locais observadas em campo. As coletas foram realizadas nas áreas
onde havia maiores quantidades de feições e buscou-se retirar amostras que, possibilitassem a
análise de suas fraturas e foliações, uma vez que um dos objetivos é avaliar a influência das
características das estruturas no processo de dissolução.

Figura 13: Mapa de amostragem das coletas de água e rocha no Distrito de Curralinho, Diamantina-MG

Figura 14: Mapa de amostragem das coletas de água e rocha no Distrito de Conselheiro Mata, Diamantina-MG

Nas amostras de rochas foram feitas análises de laminas delgadas, método capaz de verificar a
forma dos grãos da rocha, o que possibilita observar se eles sofreram algum tipo de processo,
tais quais, deformação, corrosão e/ou dissolução.
A partir das amostras das rochas coletadas foram elaboradas quatro lâminas delgadas, uma
para cada amostra de rocha, no Laboratório de Laminação do CPMTC/IGC/UFMG. As
lâminas foram analisadas e descritas através do microscópio petrográfico de luz transmitida e
refletida, observando-se o percentual e a composição mineralógica da rocha.
Além disso, foram tiradas medidas de orientação e mergulho dos afloramentos com o auxílio
de uma bússola do tipo Brunto ComPro Pocket Transit. Ao todo foram obtidos 10 medidas
das duas áreas.

4.2. Coleta e análise de água

A amostagem teve como critério coletar água em cursos de água que estivessem o mais
próximo possível das áreas estudadas e que ao mesmo tempo tivessem algum grau de
importância para a microbacia de cada região. Essa coleta teve como objetivo identificar se as
características físicas e químicas das águas contribuem para a taxa de dissolução das rochas.
Como visto anteriormente, a sílica possui a capacidade de dissolução em pH alcalinos, ou
seja, valores acima de 9. Sendo assim, as análises feitas foram com o objetivo de identificar o
ph, o grau de alcalinidade, sílica e sólidos totais dissolvidos.
Devido a isso, foram coletadas somente três amostras, duas em Conselheiro Mata e uma em
Curralinho. O fato de que o número de amostras é menor em Curralinho do que em
Conselheiro Mata está relacionado a disponibilidade de locais para coleta, já que não foi
possível coletar em mais de um lugar em Curralinho pois não havia cursos de água mais
próximos à área.
Sendo assim, a amostra de Curralinho foi coletada no Córrego Curralinho (figura 13) e as
amostras de Conselheiro Mata foram coletadas, uma no Ribeirão das Varas e a outra amostra
foi coletada em um curso entre os afloramentos (figura 14) .

Apesar da quantidade de amostras de água serem poucas, os dados obtidos foram importantes
indicativos dos parâmetros analisados, uma vez que as amostras foram coletadas em cursos
d’água bem próximos às áreas de estudo.
Todas as análises foram feitas no laboratório de Geomorfologia e Recursos Hídricos do IGC-
UFMG, sendo que somente o pH foi possível de ser analisado em campo. Todos os
procedimentos de análise de água adotados no laboratório de geomorfologia são baseados nos
métodos encontrados em Eaton et. al. (2005):
 Análise de pH
Essa análise foi feita em dois momentos diferentes, um em campo e o outro em laboratório.
Em campo foi utilizado o pHmetro portátil Hanna, que possibilitou a obtenção de dados mais
precisos uma vez que foram feitas medidas no momento da coleta da água. Já no laboratório
foi utilizado o pHâmetro do laboratório que possui maior precisão de análise do que o portátil,
mas devido ao fato dessas análises terem sido feitas no dia seguinte da coleta, esses dados
foram utilizados somente para confirmação e validação das análises feitas anteriormente.
Esse método consiste na utilização de um pHmêtro que possui um eletrodo e um termômetro
que são imersos nas amostras até que se obtenham os resultados.
 Alcalinidade
Alcalinidade é o potencial que a água tem de neutralizar ácidos e manter seus valores de pH, e
corresponde a concentração de carbonatos, bicarbonatos e hidróxidos (FUNASA, 2014).
Segundo a Fundação Nacional de Saúde (2014, p. 21) a alcalinidade em águas naturais está
entre 30 a 500 mg/l de CaCO3.
Essa análise consistiu na utilização do aparelho “Titulador Automático” Hanna HI902 que
possui um eletrodo, um medidor de temperatura, uma hélice e um dosador. Esses itens são
introduzidos na amostra e à medida que o eletrodo lê o ph, o dosador acrescenta uma
quantidade necessária de kcl para estabilizar o pH de acordo com o grau de alcalinidade, e a
hélice tem a função de homogeneizar a distribuição do KCL na amostra de água.
Os resultados das análises de alcalinidade são dados em função dos valores de pH. A partir
disso se tem os seguintes parâmetros:
pH > 9,4 → Alcalinidade decorrente de hidróxidos e carbonatos

8,3 ≤ pH ≤ 9,4 → Alcalinidade decorrente de carbonatos e bicarbonatos;
4,4 ≤ pH ≤ 8,3 → Alcalinidade decorrente somente de bicarbonatos.
Devido ao fato de a sílica ser dissolvida em ambientes que possuem pH maior do que 9, as
análises de alcalinidade foram úteis para identificar se as águas dos locais estudados possuem
essa característica e em qual grau isso influência na capacidade de dissolução das rochas.
 Condutividade elétrica
As análises de condutividade são feitas para identificar a capacidade que a água possui em
conduzir corrente elétrica. De acordo a Secretaria de Meio Ambiente de São Paulo (2009, p.
9) “a condutividade da água aumenta à medida que mais sólidos dissolvidos são adicionados.
Altos valores podem indicar características corrosivas da água”.
Na tabela 2 são apresentados os valores de condutividade que são encontrados em diferentes
tipos de água, para fins de comparação.
Tabela 2: Valores de condutividade de água em diferentes ambientes

Amostra Condutividade típica aproximada a 25ºC
Água Tipo I (ultrapura) 0,055µS/cm
Água Destilada 1,0 µS/cm
Água Potável 50 µS/cm
Água do Mineral 200 µS/cm
Água do Mar 53000 µS/cm

As análises são feitas utilizando um Condutivímetro, o qual possui um eletrodo e um
termômetro que são imersos na amostra para que se obtenha os resultados de condutividade.

 Análise de Sílica
Essa análise é feita utilizando o método de “Molibdato de Amônio” que reage com a sílica,
formando o ácido mobdossilícico, provocando uma coloração amarelada. É a partir da
intensidade da cor que é mensurada a quantidade de sílica presente na água. Para quantificar
essa sílica é necessária a utilização do espectrofotômetro a 410 nm, que possui a capacidade

de emitir radiação na faixa do visível que interage com a amostra e a partir do grau de
absorbância é inferido os valores de sílica dissolvida.
 Sólidos Totais Dissolvidos (STD)
Essa análise tem como objetivo identificar a quantidade percentual de material sólido
dissolvido presente na amostra.
Para a realização dessa análise foi necessário separar 100ml de água, que foi filtrada pelo
conjunto de filtragem Millipore e papel de filtro 0.45 μm. Essa etapa é necessária para se
retirar sedimentos presentes na amostra. Após essa etapa, a água filtrada é colocada em uma
cápsula de porcelana e levar ao dessecador a 180º por 24h, mas antes é necessário identificar
o pesar as cápsulas vazias. Durante o tempo em que a amostra fica no dessecador a água irá
evaporarrestando somente os solido dissolvidos. Após as 24h são retiradas as cápsulas e estas
são novamente pesadas para saber a quantidade de sólidos dissolvidos.
Os cálculos para essa análise são dados pela diferença entre o valor do da porcelana com os
resíduos com o peso da porcelana vazia. É um cálculo de conversão para miligramas, pois a
análise é feita em mililitros, sendo assim tem-se a fórmula
17
:
RT = Pfinal – Pinicial x 1000
VAMOSTRA
Onde:
RT: Resíduos Totais
Pfinal: Peso da cápsula após a dessecação
Pinicial: Peso da cápsula antes de colocar a amostra
Vamostra: Quantidade de amostra utilizada

17
Fórmula adquirida nas instruções do Laboratório de Geomorfologia e Recursos Hídricos do IGC-UFMG

4.3. Métodos e ferramentas utilizados para as análises de campo

Para a elaboração desse trabalho foram utilizados mapas geológicos, e hidrográficos,
disponibilizados pela CODEMIG do ano de 2014 na escala de 1:100.000, das duas áreas,
Conselheiro Mata e Curralinho, a fim de comparar as duas áreas proporcionalmente
observando quais são as principais características físicas que contribuem para o
desenvolvimento de determinadas feições.
Os mapas geológicos foram utilizados para estudar as características estruturais bem como a
litologia de cada área. Também foi utilizada uma a Bússola do tipo Brunto para medir a
direção e o ângulo das descontinuidades encontradas. Com os dados obtidos a partir desses
instrumentos é possível obter uma interpretação relacionando os agentes externos (água, vento
e vegetação) com os condicionantes geológicos. Ou seja, é a partir de dados como direção e
mergulho das camadas e descontinuidade que se identifica áreas que são mais susceptíveis a
sofrer com processos intempéricos como, por exemplo, a direção preferencial do escoamento
e infiltração de água que contribuem para dissolução e transporte de sedimentos.
O mapa hipsométrico possibilitou a identificação dos dados de altitude, e a partir dessa análise
será feito um estudo comparativo dos processos em diferentes cotas altimétricas que estão
sujeitas a diferentes processos. A Declividade contribui para uma análise integrada dos
processos ao longo da vertente e a morfologia possibilita uma interpretação dos processos que
originaram determinadas feições.
Já o mapa hidrográfico é um importante instrumento, pois este contribui para a compreensão
da dinâmica hídrica local, possibilitando o estudo da influência dos cursos d’água no processo
de dissolução e transporte de sedimentos, além de esculturação do relevo.
Além desses instrumentos, foram utilizadas imagens do Google Earth Pro do ano de 2016
para uma análise aérea a fim relacionar os dados obtidos através dos mapas utilizados com as
imagens das áreas estudadas. Essa ferramenta possibilitou uma melhor interpretação devido
ao fato de as imagens aéreas proporcionarem outro ponto de análise além da que foi
observada em campo contribuindo para uma melhor descrição dos aspectos locais.

5. RESULTADO E DISCUSSÕES

Ford e Williams (1989) apontam para a importância da porosidade secundaria, associada à
dissolução e hidrologia local, para o desenvolvimento do relevo cárstico. Além disso, os
autores também falam da influência das estruturas no processo de dissolução e formação das
feições cársticas. Essas concepções contribuem no processo de comparação das características
cársticas presentes nas duas áreas de estudo desse trabalho, uma vez que cada área possui
características litoestruturais distintas.
Conselheiro Mata está sobre a Formação do Galho do Miguel, que possui quartzitos puros e
finos. Já na região de Curralinho, da Formação Sopa Brumadinho, são encontrados quartzitos
de grãos médios e conglomerados. Além disso, as características estruturais das áreas de
estudo também possuem grande relevância devido às dobras, falhas e fraturas, resultantes do
processo de formação do orógeno Serra do Espinhaço.
Na tese de Vasconcelos (2014) foram estudadas as feições encontradas em ambas as áreas de
estudos, mas com o foco de comparação com o carste tradicional. Com relação às feições
estudadas nesse trabalho, e que foram abordadas pela autora anteriormente citada, foi possível
perceber que algumas delas, como kamenitzas e alvéolos, são comuns em ambas as áreas.
Mas há aquelas que são específicas de determinada área, como é o caso do Paleo-polje
encontrado em Conselheiro Mata.
A seguir serão dadas as informações detalhadas das áreas estudadas separadamente.

5.1. Feições encontradas em Conselheiro Mata, Diamantina – MG

 Alvéolos
Um fator importante observado é que essas feições não possuem uma região preferencial de
ocorrência. Foram observados alvéolos formados ao longo de fraturas e foliações, algumas
medidas foram feitas e obtendo-se os valores de foliação subhorizontal caindo para leste, SN
86/26, e plano de fratura subvertical com valores de Fr 243/73 (figura 15). Esses dados são
importantes uma vez que podem mostrar a influência das fraturas e foliações para
características mais alongadas e menos profundas dos alvéolos, como é observado na figura
16.

Figura 15: Alvéolos desenvolvidos ao longo de fraturas Conselheiro Mata, Diamantina MG
18

Figura 16: Alvéolos desenvolvidos seguindo direção das foliações. Conselheiro Mata,
Diamantina MG
19

Além dos alvéolos desenvolvidos seguindo fraturas e foliações, há também aqueles que não
seguem planos preferenciais de dissolução e possuem características de serem mais profundos
e arredondados, como é observado na figura 17. É importante destacar também a influência de

18
Coordenadas: Lat. 18°17'40.06"S, Long. 43°50'41.92"O
19
Coordenadas: Lat. 18°17'40.06"S, Long. 43°50'41.92"O

líques e musgos no processo de dissolução e desenvolvimento dos alvéolos, (figura 16 e 17),
Willems et. al. (1998; 2002 apud Souza 2014) apontaram que bactérias aeróbicas e
anaeróbicas podem contribuir para a dissolução da rocha. Os autores chegaram a essa
constatação depois de notarem que alguns alvéolos foram desenvolvidos sem ação mecânica.
Figura 17: Alvéolos desenvolvidos sem influência de fraturas em Conselheiro Mata,
Diamantina – MG.
20

 Kamenitzas
A principal característica morfológica das kamenitzas encontradas nessa área de estudos é que essas
feições são rasas, se comparadas com as feições encontradas em Curralinho, e seu desenvolvimento
está mais relacionado à extensão, com diâmetros que variam entre 50 cm a 200 cm. Nas figuras 18, 19,
20 e 21 é possível observar kamenitzas de diferentes tamanhos, mas todas de pouca profundidade.

20
Coordenadas: Lat. 18°17'49.29"S, Long. 43°50'41.42"O

Figura 18: Kamenitzas rasas desenvolvidas em Conselheiro Mata, Diamantina – MG.
21

Uma característica importante que foi observada é o fato de que a maioria delas foi formada
seguindo a direção das fraturas, que estão direcionadas a 355º, ou seja, orientadas N-S. Na
figura 19 é possível observar uma sequência de kamenitzas que foram formadas seguindo um
alinhamento das fraturas. Um indício da influência estrutural na morfologia dessas feições é o
fato de que as áreas onde há escoamento de água, das kamenitzas, possuem o mesmo sentido
das descontinuidades. Os valores obtidos nas medições, em diferentes alinhamentos de
kamenitzas, indicam fraturas com direções de 38º, 323º e 355º. Esses dados mostram uma
influência de fraturas com sentido N-S.

21
Coordenadas: Lat. 18°17'49.29"S, Long. 43°50'41.42"O

Figura 19: Sequência de kamenitzas em Conselheiro Mata – Diamantina, MG.
22Outras características importantes relacionadas à formação das kamenitzas se referem ao
material encontrado em seu interior e a diferença de coloração em suas bordas. Nas figuras 20
e 21 é possível perceber que há um acúmulo de sedimentos nas kamenitzas, a figura 21 mostra
que não há nenhuma conexão exterior sendo assim não possuem nenhuma relação de que os
sedimentos tenham sido transportados e depositados, ou seja, são indícios de alteração in situ,
e também é possível ver que o local onde se encontram as kamenitzas é uma área plana,
próxima ao nível de base local, o que contribui para que se tenha acúmulo de água
influenciando no processo de dissolução.

22
Coordenadas: Lat. 18°17'49.29"S, Long. 43°50'41.42"O

Figura 20: Kamenitza com sedimentos de alteração in situ em Conselheiro Mata –
Diamantina, MG.
23

Figura 21: Afloramento com kamenitzas com sedimento in situ. Conselheiro Mata –
Diamantina, MG.
24

23
Coordenadas: Lat. 18°17'49.29"S, Long. 43°50'41.42"O
24
Coordenadas: Lat. 18°17'49.29"S, Long. 43°50'41.42"O

Outro indício de que esses sedimentos estão in situ é a diferenciação de coloração da rocha
nas bordas das kamenitzas (figura 22). A parte mais escura da rocha indica o nível em que a
água consegue atingir, é nesse nível da água que ocorrem os processos de dissolução lateral
da rocha que originam as feições kamenitzas. Isso é possível perceber porque essas regiões
mais escuras têm a sua superfície mais uniforme, com forma arredondada, se comparada com
a área onde a ação da água não é intensa e que se mantêm as características da rocha sã.
Figura 22: Borda da kamenitza com diferença de coloração mostrando variação do nível de
acumulação da água .
25

 Poljé
Segundo Ford e Willians (2007, p. 363) os poljes podem ser classificados em três tipos sendo
eles “polje de froteira, polje estrutural e polje de nível de base”. A partir das observações
feitas em campo é possível identificar um possível Paleo-polje na área de Conselheiro Mata
(figura 23). Essa feição possui algumas características semelhantes ao polje estrutural que
segundo Ford e Willians (1989, p. 431) “são denominados por um controle geológico. (...)”
26

25
Coordenadas: Lat. 18°17'49.29"S, Long. 43°50'41.42"O
26
Traduzido de: FORD, D; WILLIAMS, P. Karst geomorphology and hydrology. Londres: Chapmam & Hall,
1989. 601p.

Vasconcelos (2014) caracteriza a feição como polje fossilizado, uma vez que, segundo a
autora, não há o ponor que é “responsável pela entrada e saída de água do polje” o que pode
ser indício de que processos de dissolução tenham retirado essa feição, descaracterizando o
polje como uma feição ativa, pois, de acordo com a autora, este “perdeu a sua função
hidrológica atual”. Na figura 23 é possível ver o polje da área estudada.
Figura 23: Polje fossilizado em Conselheiro Mata, Diamantina - MG
27

5.2. Feições encontradas em Curralinho, Diamantina – MG.

 Alvéolos
Essas feições são encontradas tanto nos afloramentos quanto dentro das grutas. A principal
característica morfológica dos alvéolos encontrados é a sua profundidade, como se pode
observar na figura 24, os alvéolos encontrados em Curralinho são arredondados e profundos.
As principais áreas de ocorrências dessas feições são os afloramentos e nas paredes das
grutas.
Algumas das feições encontradas foram desenvolvidas ao longo de fraturas (figura 24), mas
também foram observados alvéolos com nenhuma relação estrutural e que podem estar
associadas aos liquens (figura 25).

27
Coordenadas: Lat. 18°17'49.29"S, Long. 43°50'41.42"O

Figura 24: Alvéolos desenvolvidos ao longo de fraturas na Gruta de Curralinho 1,
Diamantina-MG
28

28
Coordenadas: Lat 18°17'5.54"S; Long 43°31'16.99"O

Figura 25: Alvéolos desenvolvidos sem influência estrutural em Curralinho, Diamantina
MG
29

O desenvolvimento dos alvéolos ao longo das fraturas pode estar associado à capacidade de
infiltração da água, o que contribui para o processo de dissolução da rocha. Quanto às feições
desenvolvidas sem influência estrutural e aquelas encontradas no interior das grutas,
retomamos à explicação de Willems et. al. (1998; 2002 apud Souza 2014) que apontaram que
bactérias aeróbicas e anaeróbicas podem contribuir para a dissolução da rocha. Na Gruta de
Curralinho 1 (que será abordada mais a frente) há alvéolos em suas paredes que não foram
formados ao longo de fraturas. Na figura 26 é possível notar que há liquens tanto nas bordas
desses alvéolos quanto em seu interior, o que pode estar associado ao desenvolvimento dessas
feições. Na figura 27 é possível ver que nos afloramentos há líquens associados aos alvéolos.

29
Coordenadas: Lat18°17'0.25"S; Long 43°31'12.92"O

Figura 26: Desenvolvimento de liquens associados aos alvéolos em Curralinho, Diamantina-
MG
30

30
Coordenadas: Lat 18°17'5.54"S; Long 43°31'16.99"O

Figura 27: Diferentes tipos de liquens associados aos alvéolos, Curralinho Diamantina-MG
31

 Kamenitzas
As características das kamenitzas encontradas em Curralinho se assemelham com aquelas
encontradas em Conselheiro Mata. Há influência de fraturas com direção de 182º, sentido N-
S, na morfologia dessas feições, pois, além de serem formadas seguindo preferencialmente as
fraturas, as áreas de entrada e saída de água da kamenitza estão seguindo a direção da diáclase
(figura 28).

31
Coordenadas: Lat18°17'0.25"S; Long 43°31'12.92"O

Figura 28: Kamenitza com área de escoamento de água seguindo direção da fratura,
Curralinho, Diamantina-MG
32

Essas feições estão bem distribuídas espacialmente nessa área de estudo, diferentemente de
Conselheiro Mata, as kamenitzas de Curralinho são encontradas em diferentes cotas
altimétricas. Souza (2014) estudou a distribuição espacial das kamenitzas relacionando as
dimensões de profundidade e tamanho com a variação da cota altimétrica. Como resultado a
autora apontou a existência de dois tipos de morfologias para as kamenitzas, "i) profundas,
arredondadas e de dimensões menores, ii) rasas alongadas e de dimensões maiores”. A
primeira morfologia é associada às altitudes entre 900 e 999m e a segunda 1100 e 1199m. Na
figura 29 é mostrada uma kamenitza rasa e alongada.

32
Coordenadas: Lat 18°16'58.88"S; Long 43°31'11.20"O

Figura 29: Kamenitza alongada, próxima ao Córrego Curralinho em Curralinho, Diamantina
- MG
33
.

 Grutas
Com informações da população local foram encontradas duas grutas que não possuem registro
no CECAV (Centro de Pesquisa e Conservação de Cavernas). Devido ao fato dessas feições
não possuírem nomes, ao longo do trabalho elas serão identificadas como Gruta de Curralinho
1 e Gruta de Curralinho 2.
 Gruta de Curralinho 1
Essa gruta possui como característica a influência de uma fratura que atua como um
condicionante estrutural. Na imagem de satélite (figura 30) é possível observar a fratura de
sentido N-S. Essa fratura influencia na divisão da gruta em dois ambientes, como é observado
na figura 31.

33
Coordenadas: lat. 18°16'48.10"S, Long. 43°31'32.81"O

Figura 30: Local onde está a Gruta de Curralinho com destaque mostrando a influência da
fratura em sua morfologia
34
.