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CAPÍTULO 1 – Introdução
CAPITULO 1
1. INTRODUÇÃO
Dentre as bacias tafrogênicas do Sudeste Brasileiro, a Bacia de São Paulo é uma
das unidades mais bem estudadas. A localização da cidade de São Paulo, assentada em
grande parte sobre a bacia, e a implantação de grandes obras como o Metrô,
favoreceram sobremaneira este conhecimento.
A maior parte do conhecimento geológico da bacia foi obtido através de
informações diretas de escavações, poços e furos de sondagem. No entanto com a
pavimentação e impermeabilização do solo, bem como a grande quantidade de materiais
enterrados em subsolo, tornou-se difícil o conhecimento geológico através de
investigações diretas. Deste modo as técnicas indiretas de investigação tornaram-se
ferramentas fundamentais no conhecimento geológico e geotécnico na bacia. Uma das
técnicas indiretas mais conhecidas é a geofísica. Dentre os métodos geofísicos mais
aplicados em área urbana temos: GPR (Ground Penetrating Radar),
Eletrorresistividade, Sísmica, Eletromagnético Indutivo e Gamaespectrometria. No
entanto todos os métodos podem ser aplicados, dependendo principalmente do objetivo
da investigaçao, nível de ruído e interferências superficiais.
A fim de se avaliar a potenciabilidade do método GPR na investigação de
variações geológicas na Borda da Bacia Sedimentar de São Paulo foi realizada uma
pesquisa dentro do campus da Universidade de São Paulo. A pesquisa foi efetuada
dentro do campus com o intuito de amenizar o máximo possível o nível de ruído e pela
facilidade logística.
1
CAPÍTULO 1 – Introdução
1.2 OBJETIVOS
O principal objetivo desta pesquisa é caracterizar geologicamente os sedimentos
e o topo rochoso granito-gnáissico na borda da Bacia Sedimentar de São Paulo
utilizando-se os métodos GPR e eletrorresistividade. As áreas de pesquisa encontram-se
dentro do Campus da Universidade de São Paulo (USP), porção centro-oeste do
município de São Paulo, na margem esquerda do Rio Pinheiros (Figura 1.1). Os
trabalhos de campo foram realizados em duas áreas: a) uma área verde em frente ao
prédio do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) (Figura
1.2), e b) uma área próxima ao Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN)
(Figura 1.3).
As áreas escolhidas para aquisição dos dados situam-se dentro do Campus
Universitário devido, aos seguintes motivos:
i) Facilidade logística;
ii) Os locais já vêm sendo utilizados como áreas de testes de geofísica rasa
durante as atividades didáticas de geofísica aplicada, ministradas no IAG; e
iii) As áreas de estudo pertencem ao Projeto “Investigações Geofísicas de
Superfície e de Poço na borda da Bacia Sedimentar de São Paulo”, processo
Fapesp 99/12215-2, coordenado pelo Prof. Dr. Jorge Luís Porsani.
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Figura 1.1 - Área da Cidade Universitária, Campus da Universidade de São Paulo, com a localizaçãodas áreas de pesquisa.
Figura 1.2 -Área de detalhe em frente ao IAG/USP, com a localização das principaisaquisições geofísicas.
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LEGENDA
Limite do Campus
Sondagem Elétrica Vertical
Ruas, Avenidas
Poste de Iluminação
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Figura 1.3 -Área de detalhe próxima ao IPEN, com a localização dos principaislevantamentos geofísicos.
Sondagem de Velocidade CMP
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CAPÍTULO 1 – Introdução
1.2 TRABALHOS ANTERIORES NO CAMPUS DA USP
Neste item será realizado um breve relato sobre os trabalhos anteriores
realizados dentro do campus da Universidade de São Paulo.
Ussami & Molina (1991) realizaram um levantamento gravimétrico em toda área
da cidade universitária. Este levantamento mostra que os valores mais elevados de
anomalia Bouguer foram encontrados na parte sul e sudoeste do campus, evidenciando
um embasamento mais raso nesta região, confirmado pela exposição de afloramentos e
pelo alto topográfico.
Taioli (1992) executou uma linha de levantamento sísmico de reflexão entre dois
poços de observação, localizados entre a Praça do Relógio e a Antiga Reitoria, com o
intuito de delinear o topo do embasamento e verificar a presença de uma falha. A
possível zona de cisalhamento não foi identificada. No entanto, ele verificou que o
embasamento da bacia sofre uma inflexão em direção ao rio Pinheiros.
Iritani (1993) apresentou o resultado de 17 sondagens elétricas verticais
realizadas pelo CEPAS (Centro de Pesquisas de Água Subterrânea) ao longo do campus
com o objetivo de determinar a variação da espessura do pacote sedimentar e auxiliar na
locação de poços tubulares profundos e de poços de observação hidrogeológica. Os
resultados demonstraram que o pacote sedimentar da bacia apresenta um espessamento
em direção às proximidades da Raia Olímpica.
Iritani (op. cit.), com o objetivo de estudar o potencial hidrogeológico do
campus da cidade universitária, executou a perfuração de 11 poços de observação
hidrogeológica e seis poços tubulares profundos, além de gerar um banco de dados de
poços tubulares perfurados próximos ao campus, dando origem a um mapa de
isoespessura dos sedimentos da Bacia de São Paulo (Figura 1.4). Através de
observações em campo, a área em que a referida autora determina o embasamento
aflorante está encoberta por uma cobertura sedimentar, no entanto um afloramento de
granito-gnaisse é observado próximo ao Hospital Universitário.
A partir de 1997, a área em frente ao IAG/USP passou a ser utilizada como
laboratório prático de todas as disciplinas da área de geofísica aplicada do
Departamento de Geofísica do IAG/USP (Mendonça et al., 1999) sendo, assim,
6
CAPÍTULO 1 – Introdução
executados levantamentos magnéticos, elétricos, eletromagnéticos (GPR e EM34) e
sísmicos.
Le Diagon (2000) realizou um levantamento de sísmica de reflexão paralelo a
Rua do Matão, em frente ao IAG/USP. Através de dados de reflexão foram gerados
modelos superestimado e subestimado de velocidades de ondas sísmicas para a área em
frente ao IAG. Foi encontrada uma profundidade do embasamento variando de 35 a 57
metros, sofrendo uma inflexão para NW em direção à Prefeitura do Campus da Cidade
Universitária (Figura 1.5).
Porsani (2000), através do projeto de pesquisa “Investigações Geofísicas de
Superfície e de Poço na borda da Bacia Sedimentar de São Paulo”, Processo 99/12215-2
FAPESP, executou a perfuração de três poços de investigação geológica na área em
frente ao IAG/USP (Figura 1.6, 1.7 e 1.8).
7
Figura 1.4 - Mapa de Isoespessura de sedimentos da Bacia de São Paulo dentro do campus da Universidade
de São Paulo (modificado de Iritani, 1993).
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Figura 1.6 - Perfil litológico do poço P1, executado em frente ao IAG/USP, na distância 100mno perfil IAG/Física.
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Aterro areno-argiloso
Argila siltosa pouco arenosamarrom clara
Areia média e grossa siltosa
Areia média a grossa compedregulhos esparsos
Areia média a grossa, siltosa,com pedregulhos finos
e médios
Argila siltosa, dura, marrom escura
Granito-Gnaisse cinza escuro
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Descrição Litológica
POÇO P1
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23,5
21,5
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53,0
Com detritos vegetais
Com detritos vegetais
Marrom amarelada
Com lentes de argila siltosa
Com pedregulhos de quartzo
Argila siltosa amarelae cinza clara
Fina siltosaFina a média
Areia fina siltosaMédia a grossa com pedregulhosArgila siltosa cinza clara
Areia média a grossa siltosa, com pedregulhos e lentes de argila
Argila siltosa pouca arenosa com lentes de areia
Fina a médiaArgila siltosa
Fina a média
Fina a média
Silte arenoso pouco argiloso,com fragmentos de rocha alterada
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Perfil
Geológico…
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Aterro areno-argiloso
Argila siltosa com areia fina e materia organica
Argila siltosa roxa a cinza
Areia fina a média siltosa
Areia media a grossa compedregulhos de quartzo
Areia fina a média siltosa
Argila siltosa
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14,5
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31,0
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Argila siltosaArenosa
5,5
Areia média a grossa com pedregulhos de quartzo
Lentes de argila
Argila siltosa roxa a cinza
Areia média a grossa com pedregulhos de quartzo
Areia fina siltosa
19,520,5
23,5
Argila siltosa pouco arenosa37,0
Granito-Gnaisse cinza escuro
0 0
Descrição LitológicaPerfil
Geológico
POÇO P2
Figura 1.7 - Perfil litológico do poço P2, executado em frente ao IAG/USP, na distância 115mno perfil IAG/Física.
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0
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80
85
Aterro argila-siltosa com materia orgânica
Areia siltosa fina a média com pedregulhos de quartzo
Argila siltosa com pedregulhosfinos de quartzo
0
7,79,8
11,8
13,5
36,0
46,2
80,2
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Descrição LitológicaPerfil
Geológico…
34,7
Aterro argilo-arenoso de cor marrom avermelhada
Argila arenosa de cor cinza clara
Argila siltosa com concreções ferruginosasAreia media a grossa argilosa, avermelhada
Argila siltosa dura, cor cinza
Granito-Gnaisse cinza escuro
POÇO P3
Figura 1.8 - Perfil litológico do poço P3, executado em frente ao IAG/USP, na distância 140mno perfil IAG/Física.
Areia fina a média
Areia média a grossa siltosa, com pedregulhosfinos e médios de quartzo
Lentes de argila
Areia média a grossa siltosa, com pedregulhosfinos e médios de quartzo
Areia média a grossa siltosa, com pedregulhosfinos e médios de quartzo
Areia fina a médiaAreia média a grossa siltosa, com pedregulhos de quartzo
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CAPÍTULO 1 – Introdução
1.3 ASPECTOS GEOLÓGICOS REGIONAIS E LOCAIS
Geologicamente, a área encontra-se na borda da Bacia Sedimentar de São Paulo
que, juntamente com outras bacias (Curitiba, Taubaté, Resende, Volta Redonda e
Itaboraí) e pequenas depressões (Fm Alexandra, Fm Pariquera-Açu e Graben de Sete
Barras), definem o Rift Continental do Sudeste Brasileiro (Almeida, 1976), Figura 1.9.
Figura
pela or
Rift Co
com so
contin
Convençoes: 1. Cobertura cenozóica, 2. Bacias tafrogênicas continentais: (CT) Curitiba, (SB) Sete Barras, (CN)Cananéia, (SP) São Paulo, (TT) Taubaté, (RZ) Resende, (VR) Volta Redonda, (GB) Guanabara, (IB) São José doItaboraí, (SJ) Barra do São Joao. 3. Bacia do Paraná, 4. Alinhamentos estruturais e falhas, 5. Linhas de Isoespessura desedimentos em Km.
1.9 - Rift Continental do Sudeste Brasileiro e Bacias Associadas (adaptado de
Almeida, 1976).
Segundo Almeida (1969), a Reativação Wealdeniana foi o processo responsável
igem deste rift. Posteriormente, Asmus & Porto (1980) relacionaram a origem do
ntinental do Sudeste Brasileiro ao processo de abertura do Oceano Atlântico Sul,
erguimento da região, ruptura da litosfera continental e afastamento dos novos
entes, no quadro clássico da tectônica global.
13
CAPÍTULO 1 – Introdução
1.3.1 Geologia Regional
A Bacia de São Paulo exibe forma irregular, aproximadamente elíptica de 60 por
30Km, com uma ramificação da Lapa para Barueri e outra de Itaquaquecetuba para Poá
e Mogi das Cruzes, ambas acompanhando o vale do rio Tietê (Figura 1.10). A espessura
máxima de sedimentos alcança 311m (Hasui & Carneiro, 1980; Silva, 1999).
Os sedimentos da Bacia de São Paulo foram identificados e descritos
inicialmente por Mawe (1812 apud Yamamoto, 1995). Pissis (1842 apud Yamamoto,
op. cit.) foi o primeiro a utilizar a denominação Bacia de São Paulo, comparando suas
camadas sedimentares com as da Bacia “de la Parahyba” (Bacia de Taubaté).
A Formação São Paulo foi inicialmente designada de “argilas de São Paulo” por
Moraes Rego (1930 apud Yamamoto, op. cit.). Posteriormente, o mesmo autor (Moraes
Rego, 1933 apud Yamamoto, op. cit.) adotou o termo “camadas de São Paulo”, utilizada
também por Almeida (1955 apud Yamamoto, op. cit.). A unidade foi designada
Formação São Paulo por Mezzalira (1962 apud Yamamoto, op. cit.), cujas litologias
predominantes são argilas, siltes e areias argilosas finas, sendo raras as ocorrências de
areias grossas e cascalhos finos (Suguio, 1980).
Riccomini (1989) propôs uma revisão formal da litoestratigrafia das bacias do
Rift Continental do Sudeste do Brasil, com base na caracterização das diferentes fácies e
posterior agrupamento destas em sistemas deposicionais. Segundo este autor,
ocorreriam na Bacia de São Paulo quatro sistemas deposicionais: i) leques aluviais
associados à planície aluvial dos rios entrelaçados; ii) lacustres; iii) fluvial meandrante;
e iv) fluvial entrelaçado de Itaquaquecetuba. O sistema lacustre, correlacionável à
Formação Tremembé, é constituído por argilas verdes, maciças (Fácies C), alternadas
com níveis de argila rica em matéria orgânica. O sistema fluvial meandrante,
correspondente à Formação São Paulo e constitui-se de arenitos grossos
conglomeráticos, localmente conglomerados, com granodecrescência ascendente até
siltitos e argilitos, que correspondem a depósitos de canais meandrantes, com
sedimentos finos laminados lenticulares, por vezes ricos em matéria orgânica, como
sendo prováveis testemunhos de lagoas oriundas da migração e abandono de canais
(oxbow-lakes). Ocorrem ainda depósitos de rompimento de diques marginais (crevasse-
14
CAPÍTULO 1 – Introdução
splay) e de planície de inundação. Já o sistema fluvial entrelaçado de Itaquaquecetuba
corresponde, no conjunto, à Formação Itaquaquecetuba.
Takiya (1991), ao utilizar métodos geoestatísticos e a estatística clássica,
apresentou resultados em forma de mapas de contorno estrutural, isópacas, isólitas e a
porcentagem dos sedimentos terciários da Bacia de São Paulo, mais precisamente em
sua porção centro-oeste. Segundo a autora, a bacia compreende, na concepção
estratigráfica de Riccomini (1989), à Formação Resende, constituída
predominantemente por depósitos rudáceos proximais e lamíticos distais de leques
aluviais, cuja espessura pode ultrapassar 200m. Os sedimentos argilo-siltosos lacustres,
correlacionáveis à Formação Tremembé, possuem até 60m de espessura. A Formação
São Paulo, constituída em sua maior parte por depósitos arenosos e argilosos de sistema
fluvial meandrante, possui mais de 100m de espessura. Os pacotes sedimentares,
principalmente os areno-conglomeráticos de sistema fluvial entrelaçado da Formação
Itaquaquecetuba, possuem até 130m de espessura. Por fim, as coberturas colúvio-
aluviais, apresentam até 10m de espessura. Inicialmente teria ocorrido a deposição de
sedimentos de leques aluviais (Formação Resende) na borda norte da bacia, com
desenvolvimento de nordeste para sudoeste. Interdigitar-se-iam a esta unidade os
sedimentos areno-argilosos, na maior parte típicos de sistema fluvial meandrante
(Formação São Paulo), aflorantes principalmente nas cotas superiores a 780m.
Finalmente os depósitos da Formação Itaquaquecetuba ocorreriam encaixados em
depressões, sob os atuais aluviões dos rios Pinheiros e Tietê.
O embasamento cristalino da bacia é representado por granitos sin- e pós-
tectônicos, migmatitos diversos, gnaisses graníticos e oftalmíticos, xistos com grau de
feldspatização variável e metassedimentos. Subordinadamente ocorrem quartzitos e
anfibolitos. Rochas cataclasíticas a ultramiloníticas foram observadas em zonas de
cisalhamento de falhas transcorrentes que cortam o embasamento (Campos Neto et al.,
1983 apud Iritani, 1993).
15
CAPÍTULO 1 – Introdução
1.3.2 Geologia Local
A distribuição espacial das formações na Cidade Universitária baseou-se no
mapeamento realizado por J. M. V. Coutinho, publicado na escala 1:50.000 pela
Emplasa (Emplasa, 1984 In: Iritani, 1993) (Figura 1.11). Na área desta pesquisa, o
substrato cristalino é constituído por granitos-gnaisse e migmatitos, cujos afloramentos
podem ser encontrados na porção sul e sudeste da Cidade Universitária onde a
topografia é mais elevada e suporta o divisor de águas. Alguns afloramentos do
embasamento podem também ser encontrados na porção noroeste (na Av. Professor
Lineu Prestes, próximo ao IPEN e Hospital Universitário). As formações São Paulo e
Itaquaquecetuba, representadas pelos aluviões fluviais no mapa, ocupam a maior
extensão dentro da Cidade Universitária (Figura 1.11).
De acordo com Riccomini (1989) a Formação São Paulo apresenta variações
faciológicas entre arenitos conglomeráticos com granodecrescência para siltitos e
argilitos. Neste trabalho, o termo “variações faciológicas” será relacionado a variações
entre arenitos e argilitos.
Através das informações obtidas através do projeto “Investigações Geofísicas de
Subsuperfície e de Poço na Borda da Bacia Sedimentar de São Paulo”, Processo n.º
99/12215-2, financiado pela FAPESP, foi possível elaborar os perfis litológicos de três
poços, executados na área em frente ao Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências
Atmosféricas (Figuras 1.6, 1.7 e 1.8). Através da correlação destes poços, foi elaborada
uma seção geológica (Figura 1.12), contribuindo assim com as interpretações geológicas
e geofísicas.
Foram executadas também sondagens a trado manual nas duas áreas
investigadas, sendo 9 sondagens na área em frente ao IAG/Física (Anexo 01 a 09) e 5
sondagens na área próxima ao IPEN/HU (Anexo 10 a 13). Estas sondagens atingiram a
profundidade máxima de investigação de 5,0 metros (comprimento das hastes do
equipamento) sendo que, na área próxima ao IPEN, a penetração do equipamento foi
dificultada pela presença de bolders de rochas e materiais de diversas composições
(gnaisses, tijolos, granitos, entre outros). Através da correlação destas sondagens, foram
elaboradas duas seções geológicas superficiais (Figura 1.13 e Figura 1.14).
17
1000m 1000m0m
E S C A L A
322 324 326 3287396
7394
7392
7390
Aluviões fluviais: argila, areia e cascalho
Argilas, areias e cascalhos da Fm. São Paulo
Migmatitos e gnaisses graníticos, podem achar-secisalhados até gnaisses miloníticos em zonas demovimentação tectônica intensificada
Contato definido
Eixo de zona de falha
Ruas e avenidas principais
Rio Pinheiros
Principais Edificações
As informações geológicas foram obtidas pelaEMPLASA/SNM, a partir do levantamento decampo e compilação realizados porJosé Moacyr Vianna Coutinho, em 1979.
Cidade Universitária
J. Club
JardimAmérica
Vila Madalena
TQa
TQa
TQa
TQa
TQa
TQa
TQaTQa
TQa
Qa
Qa
Qa
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mg
mg
mg
mg
mg
mg
mg
mg
mg
mg
mg mgmg
mg
mg
Rio Pinheiros
CONVENÇÕES GEÓLOGICAS E CARTOGRÁFICAS
N
Figura 1.11 - Distribuição espacial das formações geológicas na Cidade Universitáriabaseada no mapeamento realizado por J. M. V. Coutinho, publicado naescala 1:50.000 pela Emplasa (Emplasa, 1984, modificado de Iritani, 1993)
Figura 1.12 - Seção geológica elaborada através da correlação dos 3 poços executados em frente
ao IAG/USP.
0 10 20 30 40 50 60 80 85…
100
105
110
115
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125
130
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7
Figura 1.13 - Seção geológica superficial elaborada com os dados de sondagem a trado
executadas na linha IAG/FIS.
Fig
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