ESTUDOS GEOFISICOS NA FAIXA SEDIMENTAR COSTEIRARECIFE - JOAO PESSOA (*)

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HELMO M. RAND

E scola de Geologia . Univers idad e F eder al de Pernam buco

ABSTRACT

A geophysical survey of a part of the coastal sedimentary stripof Pernambuco was carried out . One objective was to determinethe areal extent, depth, and heavy mineral content (monazite andilmenite) of beach placers by radioactivity and magnetic methods.It was concluded that placers in Itamaraca, N of Recife, are econo­mically barren, whereas those in Gaibu, S of Recife, merit furtherstudy.

The second objective was to elucidate the structure of the crys­talline basement by magnetic method, and that of the sedimentarycover by seismic refraction. The magnetic anomalies indicate a block­faulted basement, probably a graben parellel to the coast. The seismicvelocities reveal a sandstone occurring in hitherto unsuspected places.

INTRODUgAO

Conforms 0 programado estudo de geofisica no litoral dePernambuco e da Paraiba, foi realizado um levantamento mag­netometrico e radiometrico na praia de J aguaribe na ilha deItamaraca, assim como perfis magnetometricos e sondagenssismicas de reconhecimento atraves da faixa sedimentar aonorte de Recife (fig. 1).

a objetivo imediato deste estudo e determinar a distri­buicao, a extensao e 0 conteudo de minerais magneticos e ra­dioativos dentro de placers de minerais pesados. Para estefim foi escolhida uma area de 150 X 25 paralela a praia de

( *) T ra balho realizad o com auxllto do Conselho Naciona l de P esquisas.

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Jaguaribe, onde a areia na superficie mostra concentracoes deminerais pesados.

Foram utilizados dois tipos de aparelhos: 0 cintilometro(" Royal Scintillater " 118) e 0 contador Geiger ("Detectron"DG-7) para monazita, 0 unico mineral radioat ivo encontrado,e 0 magn etometro ("Askania" Gf-6 ) com a balanca verticale horizontal para ilmenita e magnetita, os principals mineraismagneticos,

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A outra tarefa, mais complicada, e a tentativa de eluci­dar a estrutura do embasamento cristalino atraves de ano­malias magneticas de campo vertical. Dos tres perfis princi­pais, dois foram feitos com Ulna direeao geral E-W, e 0 ter­ceiro N-S. 0 primeiro (1) abrange aproximadamente 25 kmda praia de J aguaribe na ilha de Itamaraca ate a altura deTres Ladeiras e Aracoiaba ao W. 0 segundo (2 ) e mis lon-

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go, aproximadamente 30 km, prolongando-se da praia de Con­ceicao, passando pela cidade de Paulista e chegando ate Mus­surepe a W. 0 terceiro (3) tem aproximadamente 25 km deextensao, ligando os dois primeiros, iniciando a NW de Itapis­suma e terminando a SE de Paulista. Os mapas topograficosdo Service Geografico do Exercito, na escala 1 :25.000 servi­ram de base na localizacao de umas 150 estacoes de leituras.

Para esclarecimentos da estrutura mais superficial foramrealizadas 11 sondagens sismicas ("Engineering Seismogra­ph" MD-1) em varies locais onde existiam duvidas sabre 0

tipo de "bed-rock".

RESULTADOS DA PRAIA DE JAGUARIBE.i: ··~:~~{';~· 1

Magnetometria - A figura 2 mostra no mapa os resul­tados magnetometricos, 0 que pode ser observado it primeiravista e que as anomalias sao muito irregulares, tanto emorientacao como em simetria. Estes tipos de anomalias carac­terizam os locais de minerais magneticos disseminados. Estaconclusao torna-se ainda mais forte quando comparamos osmapas de H,- e Hi. Somente em alguns lugares pode-se notaruma ligeira relacao, onde as anomalias H" e H, concordariamaproximadamente com uma das curvas teoricas, baseadas emuma forma geometrica e com a magnetizacao uniforme. Ta­das as anomalias maiores sao restritas it areas muito peque­nas, demonstrando uma profundidade pequena. A prospec­~ao direta pel a escavacao foi realizada ate 1 m, e com 0 tradoate 2 m de profundidade. Verificou-se camadas de concen­tracao maior de minerais pesados somente nos lencois finosde poucos centimetros de espessura, que no maximo, e so 10­calmente, atingiram a espessura de poucas dezenas de cen­timetros. 0 teor de minerais pesados (principalmente ilme­nita) foi achado baixo. Agora, a possibilidade de encontrar­mos placers de melhor teor em maiores profundidades naopode ser eliminada imediatamente. Deve ser lembrado, nesteponto, que os lencois finos mesmo com urn teor alto, maslocalizados em profundidades maiores, quase nao acusariamanomalias magnetometricas na superficie, por serem os polos

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positivos e negativos em qualquer camada deste tipo relati­vamente equidistantes do magnetometro,

Comparando os resultados desta prospeceao com umaoutra do mesmo tipo, realizada anteriormente na praia deGaibu ao S do Recife, nota-se que la as anomalias magneto­metricas sao muito mais elevadas e regulares.

Radiometria - Quanto it radiacao gama, somente em umapequena area de 500 m" foram registradas anomalias baixaspouco acima do "background". A area onde a leitura atingiuo valor duas vezes 0 "background", s6 abrange 50 m-, Estaarea foi 0 unico local onde a prospeccao direta encontrou al­guma monazita.

Comparando agora estes resultados com a radiometria napraia de Gaibu, a diferenca e ainda mais acentuada do quena magnetometria. Em Gaibu a praia toda, alem da linhade alta mare, mostra anomalias. A area com as leituras su­periores a duas vezes 0 "background" foi mapeada em 50.000m- A anomalia maxima registrada na praia de Jaguaribefoi apenas 20 ,ur/hr, enquanto em Gaibu ela chegou ate 120,ur/hr. Estes valores refletem uma concentracao de monazi­ta na superficie. Sobre a concentracao nas profundidades,tanto em J aguaribe como em Gaibu, nada pode ser determi­nado diretamente com 0 cintilometro ou contador Geiger, des­de que a radiacao seria completamente absorvida atraves depoucos metros, mesmo na areia da praia.

RESULTADOS DO RECONHECIMENTO DA ESrrRUTURA

Magnetometria - Na figura 3 sao mapeados os perf'isde anomalias encontradas. Os dados nao sao suficientes paraa confeccao de um mapa magnetico. Tal tipo de trabalho nasareas sem estradas levaria meses para f'aze-lo a pe, Por con­seguinte, os resultados do tipo reconhecimento, como nestetrabalho, s6 podem mostrar os perfis principals,

Voltando it figura 3, vejamos as tres curvas de anoma­lias uma por uma e tentemos interpreta-las,

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o perfil 1 mostra nitidamente tres partes mais ou me­nos horizontais: A (0-6), B (9-16), C (21-25), separados poranomalias positivas e negativas nos limites entre si. No ex­tremo W de A aflora 0 cristalino. No lado E de A perto deAraripe, encontra-se somente blocos de cristalino intemperiza­do. Entretanto, como a curva segue um nivel ondulado maisou menos horizontal, e razoavel concluir que 0 cristalino naoe muito profundo e os blocos nao sao transportados de gran­de distancia. Portanto, 0 contato entre 0 cristalino e os se­dimentos ficaria proximo de Araripe (8). Mais para 0 S,na regiao de Aracoiaba, 0 cristalino mostra duas faixas deanomalias negativas alinhadas WNW e E, que correspondemaos vales e alinhamentos na topografia. Provavelmente, exis­tem aqui zonas de fraturas ou deslocamentos, onde a magne­tita foi bastante exidada.

A anomalia entre os niveis A e B perto de Araripe e mui­to caracteristica de falhamento, tendo 0 bloco A subido e 0 Bdescido, relativamente. Desde que a curva e bem simetrica,o ef'eito de magnetizacao dos lados parece ser pequeno. Adirecao da falha, entao, pode ser estimada como mais ou me­nos Nsmagnetico, isto e, NNW-geografico, pelo menos nasvizinhancas de Araripe.

Continuando a E de Araripe, observa-se urn desnivel nacurva de anomalia. Isto pode ser explicado como urn contatodentro do embasamento. Pode ser que a erosao no lado Wda falha removeu urn tipo de cristalino menos magnetico queficou preservado no lado E. da falha em baixo dos sedimentos.

Na regiao E de Itapissuma observa-se uma outra ano­malia entre B e C, localizada mais ou menos na margem Wda ilha de Itamaraca (18) que tambem pode ser explicadopor falhamento. Verificamos agora que 0 bloco C subiu, e 0

cristalino e mais profundo, dando uma anomalia mais ampla.A parte negativa da anomalia e mais acentuada do que apositiva. Isto pode ser devido a forte magnetizacao do ladoda falha. Em outras palavras, a direcao da falha nao e ali­nhada com 0 meridianno magnetico, mas faz um angulo com

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ele, Esta conclusao e reforcada pela continuacao da faixade anomalia na direcao SW.

Agora 0 ultimo bloco C deste perfil fica mais ou menosem um nivel eonstante ate a praia de Jaguaribe (25). Pro­vavelmente nao ha mudancas bruseas no eristalino nesta di­recao,

A eurva 2 e um pouco mais complicada do que a anterior,mas ainda podem ser distinguidos os niveis : D (0-5), E(8-16), F (17-26), e mais um hipotetico G, dentro do mar.

a bloeo D pode ser eorrelaeionado com 0 bloeo A do per­fil 1. Aqui tambem, 0 cristalino so aflora no extremo W,sendo a parte E eoberta por areia. A anomalia entre os blo­cos DeE e mais eomplieada. Evidentemente nao existe aquifalhamento simples, mas uma zona de falhas. Somente nolade W do bloco E (7) pode ser uma das falhas menoresdistinguidas. Na superfieie nao ha indicacoes desta falha,sendo ambos os lados eobertos por areia e arenitos.

a bloeo E estende-se da falha ate perto de Paulista. Acurva e execpcionalmente constante, indicando uma estrutu­ra e litologia do cristalino muito uniforme. Pode ser que 0

cristalino seja 0 mesmo do bloco B.

o nivel F ja e mais ondulado, tendo ainda uma depres­sao notavel nas vizinhancas de Paulista. Esta depressao con­tinua ao Salem de limites deste estudo e pode ser explieadopar uma rocha menos magnetica e menos homogenea dentrodo embasamento.

Chegando agora perto da praia de Conceicao (30), en­eontramos uma zona de anomalias fortes. A curva difere no­tavelmento do perfil 1 em Itamaraca, mas e semelhante a outrarealizada anteriormente no perfil Cabo-Gaibu ao S do Recife.Infelizmente, nao e possivel estendermos 0 perfil para 0 mar,afim de completar a curva desta interessante anomalia. Porisso nao se pode afirmar com eerteza que existe aqui uma fa­lha paralela a costa, com 0 bloeo G no mar subindo. Dequalquer modo, a roeha do embasamento no bloeo G pareeemais magnetica do que nas outras nesta regiao, Pode serque esta roeha magnetica se estenda para 0 S do Recife ate

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a praia de Gaibu onde a anomalia e ainda maior. Como aanomalia aqui e ampla e em Gaibu estreita, a profundidade

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Fig. 4 - Mapa esquematico-estruturat da zon a N do R ecife.

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deste contato ou 0 rejeito da falha deve ser grande nesta re­giao e pequena em Gaibu. Ha ainda uma anomalia menor(27) onde teoricamente a anomalia da costa deve continual'a sua parte negativa. Parece que existe aqui uma superposi­~ao de uma outra anomalia positiva, talvez causada por urndique da mesma rocha magnetica anterior.

No perfil 3 tambem podem ser notados niveis distintos :B (4-6), H (10-13), I (15-18) e F (20-26), separados poranomalias. Mas agora se ve uma inclinacao do gradientedevido ao efeito de latitude.

Com respeito ao extremo N, faltam dados para a inter­pretacao daquela anomalia para 0 N. Comecando entao 0 blo­co B, ja discutido no perfil 1, segue-se a zona de anomalia(7-9) que e a continuacao da anomalia (17-20) do pertil 1,seguindo na direcao SW de Itapissuma. A anomalia indicaque 0 bloco H mais ao S subiu, talvez por duas f'alhas deescada. 0 local e interessante, por que alem da zona de ano­malias mencionada, ainda passa por aqui uma outra direcaoE, ligando uma zona de anomalias na margem do cristalino aW e 0 canal que passa ao S da ilha de Itamaraca.

Seguindo mais para 0 S, encontra-se outra anomalia(14-15) em Cruz de Reboucas, que e muito semelhante aoanterior. Parece que novamente 0 bloco I ao S foi quemsubiu. Mas agora a rocha deste bloco e mais magnetica doque aquela ao N.

o perfil termina com 0 bloco F nas vizinhancas de Pau­lista, ja discutido no perfil 2.

Observando agora 0 mapa (fig. 4), embora que incom­pleto, ele ja revela muitos fatos sabre 0 comportamento doembasamento. Nota-se contatos de rochas diferentes, os locaisonde os perfis atravessam f'alhas e alinhamentos importantesna estrutura, seja a direcao de contatos, de falhas, ou de zonasfraturadas.

Sismologia - 0 resultado mais interessante das sonda­gens de refracao e a evidencia de urn arenito (Formacao Be­beribe) de velocidade uniforme. Este arenito tern sido ma­neado na grande parte da area deste estudo pelos concluintes

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98 BOL. SOC . BRAS. GEOL. , V. 16, NQ 1, 1967

como Barreiras, por serem os do is cobertos por um solo re­sidual muito semelhante. Este arenito ocorre ainda mais parao W (S-10) ja na area do cristalino onde 0 mesmo e consi­derado, as vezes, como 0 capeamento intemperizado do pro­prio cristalino.

A regularidade das curvas e a velocidade uniforme (fig.5) nao deixam muitas duvidas que estes arenitos tanto a SEcomo a SW sao semelhantes. Por outro lado, os dados nao saosuficientes para afirmar, se realmente existe um so arenitoem toda parte ou duas unidades separadas. Uma unica dife­renca pode ser observada entre a r egiao SE e SW: a SE nasaltitudes baixas, os arenites sao encontrados a poucos metrosabaixo do solo. Por outro lado, nas chapadas altas a SW,o arenito e coberto por uma zona intemperizada de algumasdezenas de metros de espessura. Mesmo assim, do ponto devista geofisico, e dificil justificar a classificacao deste are­nito num local como Beberibe, e no outro como Barreiras. Avelocidade medida de Barreiras e 0,6 - 0,7 km/seg., e noarenito 1,8 - 2,2 km/seg, Considerando as diferencas emcondicoes de deposicao e em idade, seria uma coincidenciapouco provavel ter urn membro de Barreiras com velocidadeigual a Beberibe.

Ainda e interessante notar como este arenito ocorre apa­rentemente em toda parte. Em S-2 e S-7 ele esta em baixodo calcario, enquanto em S-8 ele esta acima do mesmo. Asaltitudes de contatos sao baixas nos tres pontos, Ja em 8-9e S-10 as altitudes sao 130-140 m e no S-10, na zona do fa­lhamento, 0 arenito foi verificado bern proximo aos afIora­mentos do cristalino alterado,

CONCLUS6ES

A conclusao evidente dos resultados e que a praia de Ja­guaribe e esteril em minerals pesados pelo menos da super­ficie ate alguns metros de profundidade. Sabre a existenciade monazita nas profundidades maiores, nada pode ser afir­mado diretamente pela radiometria. Mas, como a magneto-

RAND - GEOFiSICA RECIFE-JOKO PESSOA 99

metria tambem nao mostra concentracoes maiores de ilmeni­ta na profundidade (exetuando as camadas finas) , entao pelaassociacao de minerais pesados pode ser concluido com bas­tante seguranca que nao ha muitas possibilidades de ser en­contrados minerais pesados de valor economico em Jaguari­be. Em contraste, a praia de Gaibu mostra possibilidades deexploracao ja perto da superficie.

A conclusao mais importante deste estudo e a nao exis­tencia, nos arredores de Recife, de uma estrutura simples dotipo plataforma, com embasamento mergulhando suavemen­te para E, como muitas vezes foi admitido. Os resultados damagnetometria ainda nao podem ser considerados como com­provados, mas a evidencia de uma estrutura de blocos falha­dos e muito forte. Alem disto, a faixa sedimentar pode serurn graben alongado, pelo menos de Gaibu ao S, ate Itama­raea ao N, ou ainda mais para 0 norte; neste caso, 0 bloco deItamaraca seria a continuacao do bloco do mar que subiu aoE. Queremos ressaltar que de qualquer modo a faixa litorale cortada transversalmente por outras falhas. :It interessantenotar que todos resultados ate agora obtidos indicam umasemelhanca surpreendente com a bacia de Alagoas-Sergipe.Entao, 0 graben hipotetico de Pernambuco pode ser estrutu­ralmente uma continuacao do graben Alagoas-Sergipe.

Dos resultados sismicos parece que todo 0 arenito encon­trado e uma unica formacao bem consolidada. Se este arenitoesta redenominado em alguns locais de Beberibe, devia rede­nomina-lo nos outros locais tambem,

Seria interessante agora utilizar urn outro metodo geo­fisico para confirmar os resultados de magnetometria, refe­rentes it estrutura do embasamento e continuar as sondagenssismicas para distinguir melhor a estrutura das rochas sedi­mentares.