Douglas Silva Cabral; Francisco Sergio Bernardes Ladeira. Caracterização pedológica de duas vertentes na bacia do Rio Gurutuba, em Itaóca, SP. Revista Brasileira de Geografia Física v.17, n.03(2024) 1543-1559.
O Brasil tem como principal causador de desastres naturais, os movimentos gravitacionais de massa e dentre estes, os deslizamentos se destacam. Nesse contexto, a região geomorfológica denominada Serra do Mar, entre os estados do Paraná e Rio de Janeiro, é cotidianamente afetada por desastres naturais e, principalmente, deslizamentos de solos. Desta forma, este trabalho busca, caracterizar pedológicamente diferentes encostas e determinar fatores que possam influenciar a ocorrência dos deslizamentos de forma não uniforme entre as vertentes. Para isso, o estudo baseou-se na caracterização de solos através de análises tátil-visual de campo e ensaios de caracterização geotécnica no município de Itaóca, SP, na região conhecida como Vale do Ribeira e inserida no domínio da Serra do Mar. A região foi selecionada devido sua geomorfologia com encostas íngremes e que registraram inúmeros deslizamentos planares no evento chuvoso ocorrido em janeiro de 2014, quando chuvas torrenciais nas bacias dos rios Guarda-Mão e Gurutuba, deflagaram um grande número de deslizamentos, ocasionando corridas de detritos e ceifando aproximadamente 25 vidas no munícipio. Assim, acredita-se ser possível analisar as características de diferentes solos de encostas próximas e que foram atingidas igualmente pelas chuvas, mas registraram um número desigual de deslizamentos.
Pedro Michelutti Cheliz; Francisco Sergio Bernardes Ladeira; João Carlos Moreno de Sousa; Juliana Alves Rodrigues; Paulo César Fonseca Gianini; Gabriela Sartori; Danilo Galhardo; Robson Antonio Rodrigues. Dinâmica geomorfológica, pedológica e ocupação humana inicial no vale do rio Moji-Guaçu no pleistoceno tardio e holoceno (São Paulo, Brasil). CADERNO DE GEOGRAFIA, v. 34, p. 142-184, 2024.
Apresenta-se a caracterização geomorfológica, pedológica, cronológica e arqueológica de um segmento assimétrico do médio vale do rio Moji-Guaçu, no entorno de um sítio arqueológico lítico, com o objetivo dediscutir o contexto de transformações ambientais e do relevo da área no Quaternário Tardio. O estudo baseia-se em mapeamento geomorfológico e unidade de escavação, feita numa vertente truncada por terraplanagem da ordem de 1,8 a 5 m. Descreveram-se sucessão sedimentar e perfis de solos, com coleta de amostras para análises química, granulométrica, micromorfológica e datação por LOE, estáem três profundidades (25, 55 e 85 cm). Duas sucessões de depósitos arenosos foram reconhecidas, cada uma delas associada a solo produzido sob intemperismo intenso. Na primeira sucessão, obteve-se idade LOE de 20,3 mil anos, e, na segunda, idades de 17,2 e 11,4 mil anos. Artefatos arqueológicos (lascas e detritos de quartzo, silexito e arenito) foram encontrados em meio à segunda sucessão, entre 30 e 60 cm de profundidade, caracterizando paleossuperfícies que se formaram em meio a sucessivas deposições coluviais. Interpreta-se que antigos grupos humanos se instalavam em vertentes e buscavam, nas planícies fluviais próximas, os seixos usados para a confecção de seus artefatos líticos. Registrou-se, ainda, que em um intervalo de tempo que incluiu o Holoceno, os depósitos e solos de colúvios vertentes foram seccionados pelo rio Moji-Guaçu, criando escarpas obtusas e de elevados(>40 m) desníveis verticais locais na margem esquerda do rio, como resultado de mudanças horizontais (1200 m) e verticais (10 m) da posição do leito fluvial, que levaram à configuração atual assimétrica da sua planície e das vertentes adjacentes.
Diego Luciano Nascimento, Mariane Chiapini, Pablo Vidal-Torrado, Jonathan D. Phillips, Francisco Sergio Bernardes Ladeira, Diego Fernandes Terra Machado, Roberto da Silva Camargo, Everton Vinícius Valezio. The underestimated role of leaf-cutting ants in soil and geomorphological development in neotropical America. EARTH-SCIENCE REVIEWS, v. 248, p. 104650, 2023.
Leaf-cutter ants belonging to the genus Atta are important ecosystem engineers and conspicuous bioturbators in Neotropical regions acting as superorganisms. The Atta ants excavate impressive and long-lived nests with complex subterranean systems that provide shelter from predation and climatic extremes and allow reproduction and fungus-growing. Despite their importance and the large body of literature on the ecology of Atta ants, their role in geological processes is still poorly studied and underestimated compared to other soil invertebrates such as termites and earthworms. In this work, based on interdisciplinary literature and examples from South America, we provide a systematic review of the main mechanisms and processes by which the leaf-cutter ants direct and indirectly affect the soil characteristics and properties, and also their impact on surficial geological and geomorphological processes at different scales. We also highlight how specific digging and transport processes, such as biomixing, biosorting, biotransfer, and biodeposition affect pedogenesis and landform development. We highlight how the soil turnover and mounding processes create different surficial landforms that are easily eroded and reworked along the slopes by runoff. In the subsurface, the digging behavior results in soil sorting and biogenic microaggregates development that increase soil porosity, with implications for water-holding capacity. The subterranean system creates preferential flux pathways that increase the leaching processes and the complexity of weathering fronts in Atta-bioturbated soils. The impact of the bioturbation of leaf-cutting ants can reach >5 m deep, composed mainly of biofabrics, such as biopores with loose or dense infillings, clay linings, mamillated vugs, excrements, oval granular and rounded microaggregates with biotic origin at great depths (> 2 m). These impacts indicate long-term bioturbation by ants that can result in different soil development pathways. Long-term Atta bioturbation can result in soil homogenization (proisotropic soil development) or create textural contrasts between the soil horizons associated with stone-layers (proanisotropic soil development) through fine material transport from the subsurface. Besides the physical modifications, the Atta nests are biogeochemical hot spots or ‘islands of fertility’ that increase the habitat quality and growth and affect vegetation patterns through changes in the biotic and abiotic components of soils via nutrient concentrations. The Atta nests affect chemical weathering patterns due to presence of fungal and waste chambers that change the soil pH and CO2 concentration. The impact of leaf-cutting ants in landscape development is an expression of the long-term bioturbation activities and their cumulative impacts (multiple generations) on earth surface processes.
Márcio Luiz da Silva, Alessandro Batezelli, Francisco Sergio Bernardes Ladeira. Palaeosols as stratigraphic proxies and palaeosurface markers in distributive fluvial systems. JOURNAL OF SOUTH AMERICAN EARTH SCIENCES, v. 127, p. 104318, 2023.
Palaeosols can be used as stratigraphic proxies, palaeosurface indicators, and palaeorelief reconstitution tools, as they reflect a complex interrelationship between sedimentation, erosion, non-deposition, and pedogenesis. The objective of the article was to estimate the relative time of formation of palaeosols of the Marília Formation, to determine the periods of non-deposition and non-erosion, indicative of stabilities on the surfaces, and to interpret the profiles as markers of palaeosurfaces in distributive fluvial systems (DFS) of the Late Cretaceous of Brazil. Eleven sections of the Marília Formation (S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9, S10, and S11) were described, comprising forty-three profiles. The pedotypes classification (polygenic, compound, and cumulative) and the determination of palaeosols’ relative formation time and residence time were based on the specialized literature. The reconstitution of pedosedimentary cycles considered the dynamics of sedimentation, erosion, and pedogenesis. Eight sedimentary cycles and 45 pedosedimentary cycles were interpreted. All the Maastrichtian pedosedimentary cycles of the Bauru Basin corresponded to depositional cycles interspersed with erosive and pedogenic processes. Palaeosols with argillic (Btk, Bt, Bss) and calcic (Bkm) horizons, developed from fluvial sandstones, evolved in processes predominantly after the deposits, with later erosive processes. However, although most of the profiles developed in periods between deposits and erosion, pedogenic processes also occurred concomitantly with the sedimentary cycles, favouring the formation of polygenetic profiles, which presented the longest pedogenic cycles in chronological terms. Palaeosols with argillic horizons can be important stratigraphic landmarks. They represent stopping moments in erosion and sedimentation of up to 1.374 My, thus consisting of the closing of high-frequency depositional cycles. Although palaeosols can demonstrate relief inversion and pedotypes with Bt-horizons can indicate ancient regional surfaces, the complete reconstitution of the topography becomes more possible at the local level, in a palaeoslope approach, due to the variability of pedofacies.
Keywords: Maastrichtian; Marília formation, Pedosedimentary cycles, Pedotypes, Relative formation time
Diego Luciano Nascimento, Renata Guimarães Netto, Alessandro Batezelli, Francisco Sérgio Bernardes Ladeira, Daniel Sedrok. Taenidium barretti ichnofabric and rainfall seasonality: Insights into dryland suites of Scoyenia ichnofacies. Journal of Palaeogeography-English, v. 12, p. 28-49, 2023.
The present work analyzes the monotypic Taenidium barrettiichnofabric developed in abandoned channels and floodplains to understand its paleoecological significance in highly seasonal fluvial systems. The data come from the Cretaceous paleosols of the Marília Formation (Bauru Basin, SE Brazil), in which the T. barretti ichnofabric and rhizoliths represent the biotic record. Beetle larvae are considered to be the most likely T. barretti tracemakers in these paleosols. The intensity and recurrence of bioturbation suggest that the windows of opportunity for beetle population growth were very short and controlled by the progressive substrate desiccation after flood cessation. The characteristics of the trace fossil assemblage suggest soil colonization by r-strategic organisms triggered by flooding events that provided the resource inputs necessary for their living during rainy seasons. The results also show that in fluvial systems with high discharge variations, the boundaries between a “pre-desiccation suite” and a “desiccation suite” in the Scoyeniaichnofacies can be diffuse due to the short duration of colonization windows and progressive terrestrialization of floodplains and channels. Therefore, the frequency of flooding events, the lowered water table, and the rapidity of substrate desiccation constrained colonization by other burrowers and may be considered as first-order factors controlling the generation of a monotypic T. barretti ichnofabric. Thus, the monotypic Taenidium ichnofabric in the Scoyenia ichnofacies context is an ichnomarker of brief windows for colonization in highly seasonal environments.
Patricia Colombo Mescolotti, Paulo César Fonseca Giannini, Fabiano do Nascimento Pupim, André Oliveira Sawakuchi, Francisco Sérgio Bernardes Ladeira, Mario Luis Assine. The largest Quaternary inland eolian system in Brazil: Eolian landforms and activation/stabilization phases of the Xique-Xique dune field. GEOMORPHOLOGY, v. 420, p. 108516, 2023.
Eolian systems are sensitive to vegetation and climate changes, but also to the sediment supplied by neighbor depositional systems. This sensitivity is manifested in the alternation between periods of sand dune mobility and stability. In the Xique-Xique eolian system, the largest Quaternary interior dune field in Brazil (∼8000 km2), the neighboring depositional system responsible for the sand supply is the São Francisco River. We interpreted periods of dune activity and stabilization by mapping eolian landforms of this system, describing depositional facies under them and dating by optically stimulated luminescence (OSL-SAR). The stabilized parabolic landforms characterized and mapped (all formed by SE to E winds) were simple megadunes (25.5 ± 4.4 to 5.8 ± 2.0 ka), compound dunes (15.8 ± 1.2 to 5.2 ± 1.4 ka) and perched dunes (14.0 ± 1.0 and 1.2 ± 0.1 ka). We also recognized eolian plains (14.0 ± 2.1 to 6.5 ± 0.7 ka) and active parabolic dunes. Eolian deposits of undifferentiated landforms have also been described and dated (253.8 ± 19.0 to 8.2 ± 1.3 ka). The ages obtained allowed identification of two main phases of dune activity (∼60 to 18 ka and ∼16 to 5 ka) separated by a short period of stabilization marked by a paleosol (∼18 ka). The main periods of eolian activity are associated with phases of fluvial aggradation and high sediment supply, whereas dune stabilization since 5 ka is correlated with low sediment supply during the Late Holocene fluvial incision phase. The periods of eolian activity and stabilization respond not only to climate changes in the area occupied by the eolian system but mainly to local fluvial sediment supply by the river, which in turn can respond to more regional climatic controls. The Xique-Xique eolian system results from the coupling of abundant sediment supply from the fluvial system, high eastern wind speeds, and a significant wind deceleration caused by mountains on the western border of the dune field.
Pedro Michelutti Cheliz, Paulo Cesar Fonseca Giannini, João Carlos Moreno de Sousa, Francisco Sergio Bernardes Ladeira, Juliana Alves Rodrigues, Gabriela Sartori Mingatos, Fabiano Nascimento Pupim, Thays Desiree Mineli, Danilo Galhardo, Robson Antonio Rodrigues. Early anthropic occupation and geomorphological changes in South America: human-environment interactions and OSL data from the Rincão I site, southeastern Brazil. Journal of quaternary science, 1-17, 2023.
This article aims to refine the description of the artefacts and the geomorphological, geological, pedological and chronological (optically stimulated luminescence (OSL) analyses of sedimentary deposits) characterisation of the Rincão I site (southeastern Brazil) to contribute to the understanding of early human–environment interactions. The archaeological site occupation took place on hillslopes truncated by the Mogi-Guaçu River’s lateral (~1200 m) and vertical (~5 m) movements during the Late Quaternary, in an area where in situ bedrock outcrops are uncommon. This geological context favoured human groups simultaneously having access to the resources provided by the alluvial plain and hillslopes. Here we describe how about three hundred lithic artefacts are associated with soils that originated from sandy colluvium with OSL ages between 20.3 and 5.5 thousand years. These ages are consistent with the local palaeopedological and geomorphological contexts of landscape changes, and partly controversial from the perspective of models currently in vogue for the human occupation of southeastern Brazil. The vestiges of past human presence amid the hillslope sandy colluvium deposits include: 1) a set of flakes and formal artefacts (one stemmed point and three convex artefacts) made of sandstone obtained from hillslopes near (<10 km) the site; and 2) predominant detritus and flakes of quartz and flint obtained mostly from the adjacent (<1.5 km) alluvial plain, linked to flaking sequences other than those of the formal artefacts. Only quartz artefacts were found in the lower levels of the site stratigraphy, whereas in the intermediate and upper levels quartz, flint and sandstone artefacts were found, suggesting that there were changes in the raw materials used for flaking over time. The formal artefacts from the site have technological attributes like the ones observed in assemblages associated with a previously known lithic industry (Rioclarense), but a different pattern of choice of raw materials. This suggests that technical standards underwent a process of adaptation to the environmental particularities surrounding the Rincão I site.
Keywords: alluvial plain occupation; geoarchaeology; hillslope occupation; Late Quaternary; palaeopedology
Pedro Michelutti Cheliz; Juliana Alves Rodrigues; Francisco Sergio Bernardes Ladeira. O papel do meio físico e relevo na ocupação humana: potencialidades, vulnerabilidades e impactos ambientais (enchentes, erosão e assoreamento) na trajetória histórica da região de Araraquara (SP).Revista Brasileira de Geografia Física, v. 16, n.01 2023.
Buscando contribuir para a discussão sobre o papel do meio físico na trajetória de ocupação humana pós-cabralina do Oeste Paulista, realizou-se – por meio de integração de revisão bibliográfica, e levantamento de novas informações através de mapeamentos de campo e análise de imagens aéreas – um estudo de detalhe na região de Araraquara (SP). Apresentouse as principais características do meio físico (e.g – topografia, solos, drenagem, clima e unidades geológicas) da área, e discutiu-se o papel delas para a fundação e expansão dos núcleos de ocupação regionais. Igualmente, sumarizou-se os compartimentos de relevo majoritários da área (Planaltos Residuais, Patamares Transicionais e Terras Baixas), bem como as principais potencialidades e vulnerabilidades para ocupação humana de cada uma destas unidades da paisagem. Demonstrou-se que cada um destes compartimentos de paisagem foi reservado para distintos usos e funções urbanas e rurais nas diferentes fases de ocupação do Oeste Paulista que se deram na área desde o século XVIII, mostrando como a incorporação humana do meio físico e relevo usou de maneiras distintas as heterogêneas potencialidades de uso de cada qual deles. Mostrou-se que cada qual destas unidades da paisagem vinculam-se a diferentes vulnerabilidades, de maneira que a intensificação do uso humano dos distintos compartimentos de relevo – em especial de áreas tidas como de maior criticidade – se mostraram na forma de diferentes impactos ambientais, ressaltando-se distintas suscetibilidades e ocorrências de enchentes, erosão e assoreamento (incluindo taxa de sedimentação 70 vezes maior do que no tempo anterior a urbanização) dos rios. Apontou-se, ainda, padrões de ocupação e legislações municipais de uso dos solos com potencial para agravar conjunto diversificado de impactos ambientais por estarem em conflitos com vulnerabilidades do meio físico, e apresenta-se propostas para amenizar tais contradições.
Palavras-chave: baixo Rio Mogi-Guaçu, médio Rio Jacaré-Guaçu, geomorfologia urbana, uso humano do relevo, planejamento ambiental, Oeste Paulista
2022
Diego Fernandes Terra Machado; Selma Simões de Castro; Francisco Sergio Bernardes Ladeira. A Geopedologia como abordagem metodológica para o levantamento de solos: uma breve discussão.Revista Brasileira de Geomorfologia, v. 23 n. 4, 2022.
A cartografia de solos está alicerçada em dois paradigmas fundamentais da Pedologia, o de que o solo resulta de cinco fatores de formação e o de que há uma estreita relação entre o solo e a paisagem onde se situa. Nos dois casos o relevo é um dos fatores essenciais para compreender a distribuição espacial dos solos na paisagem. Ao longo do tempo, o estudo das relações entre solo e relevo receberam diversos nomes, dentre eles Geopedologia, contração de Geomorfopedologia, definida como o estudo dos solos através de suas relações com o relevo sob diferentes aspectos, seja conceitual, metodológico ou operacionale incluindo as escalas.Por vezes, o termo geopedologia é tratado na literatura como sinônimo de relação solo-paisagem, de relação solo-relevo, ou simplesmente correlacionada à cartografia de solos, sem grandes distinções conceituais. Esta revisão tratados eventos que levaram à consolidação dos estudos da relação solo-relevo, até a legitimação da Geopedologia como método, enfatizando a contribuição da Geomorfologia para a cartografia pedológica.
Francisco Sergio Bernardes Ladeira, Patricia Colombo Mescolotti, Fabiano do Nascimento Pupim, Laura Milani Dias Mathias de Faria, Mario Luis Assine. Paleosols record dry and humid paleoenvironments during the Upper Pleistocene in the Brazilian Pantanal.CATENA, Volume 212, p. 106113, 2022.
Information on Quaternary landscapes and paleoenvironmental changes in the interior of Brazil are scarce. One of such areas, particularly sensitive to these variations, is the modern tropical Pantanal wetland, whose alluvial deposits record paleoenvironmental and paleoclimatic changes during the late Quaternary. Based on detailed pedological and sedimentological descriptions, stimulated optical luminescence dating and analytical data we described a well-exposed sedimentary succession that crops out in slope terraces of the Aquidauana River, located in the southern area of the Pantanal. We interpret environmental changes that have occurred since the beginning of the Upper Pleistocene, and which affected sedimentation and biogeochemical processes. Basal deposits comprise cross-stratified sands, which record active fluvial sedimentation from ∼106 to ∼70 ka, a period of probable increased river discharge. Fluvial channel facies are overlaid by pedogeneized floodplain deposits, in which we recognized a pedocomplex composed of a sequence of three late Pleistocene truncated paleosol profiles and a Holocene soil profile. The two lower paleosols are Vertisols with mottling, slickensides, rhizolites and septarian glaebules of carbonate. These characteristics indicate prolonged drought periods under semi-arid to arid climates ca. ∼70 and ∼30 ka. The upper paleosol profile is a Planosol (Ultisol) with block structure, waxiness, iron glaebules, and manganese films, pointing to prevailing humid climates during the terminal Pleistocene (since ∼30 ka). Covering this truncated Planosol is a layer of fine to medium-grained Holocene sands, with development of a horizon A of an Arenosol (Entisol). These paleoenvironmental changes correlate with regional changes in precipitation deduced from speleothems in nearby plateaus and in southeastern Brazilian sites.
Diego Luciano Nascimento, Pedro Martinez, Alessandro Batezelli, Francisco Sérgio Bernardes Ladeira, Leticia Corrêa, From the micromorphology of paleoweathering fronts to paleoenvironmental analysis: A case study of the Cretaceous dune fields of Sanfranciscana Basin, Brazil.CATENA, Volume 211, April 2022, 106008.
The work investigated the paleoenvironmental significance of kaolinite-rich weathering fronts developed during the Cretaceous in stabilized dune fields of Sanfranciscana Basin in Brazil. To this, was conducted a multi-scale analysis from the outcrops of paleosols to mineral grains and soil pores. The macro and micromorphology of paleoweathering fronts allow recognizing weathering features and estimating the porosity and hydraulic parameters (permeability, capillary pressure, and saturated hydraulic conductivity). Scanning electron microscope analyses were conducted to investigate surface microtextures of quartz grains for weathering process characterization based on dissolution microfeatures. Energy-dispersive X-ray spectrometry was utilized to identify chemical elements of clay minerals. The major and trace elements were analyzed using a Philips X-ray fluorescence (XRF) spectrometer (PW 2440). Our results showed that weathering fronts expand through preferential water paths (pipe and finger flow) in bedding planes in response to textural and porosity contrasts related to the bimodality (i.e., the difference of grain size distribution between overlapped sedimentary structures) of aeolian deposits. The dissolution features present in quartz grains, such as etching, pitting, total dissolution of grains, iron coatings, and booklets of well-developed kaolinite, reveal an increase in humidity and the pedogenetic kaolinization process typical of a humid tropical environment. These weathering patterns coincide with cooling events between the Albian and the Cenomanian report in the literature. Our study indicates that during the Cretaceous, the Sanfransicana Basin underwent climatic amelioration and a rise in water table level, which likely enhanced dune stabilization and the formation of an extensive geomorphic surface.
Diego Sullivan Alves de Jesus, Francisco Sergio Bernardes Ladeira, Alessandro Batezelli. Development of an argillic horizon in polygenetic paleosols in the Marília Formation (Maastrichtian), Brazil: Precautions for paleoenvironmental interpretation.CATENA, Volume 210, p. 105896, 2022.
A study of paleosols with argillic horizons found in the Marília Formation associated with Maastrichtian in the Cretaceous is presented herein. This study aims to investigate the polygenetic processes involved in argillic horizon formation under paleoclimatic conditions from arid to semiarid in the Brazilian Cretaceous and considers morphological soil attributes, such as evidence of cementation, macromorphological data (horizons, matrix color, structure, clay coatings, nodules, and bioturbations), micromorphological data (coarse/fine patterns, b-fabric, clay coatings, infillings, and nodules), and water table oscillation. Seven representative profiles of paleosols were selected in the São Paulo state, Brazil, and soil samples of lithified paleosols were collected to determine their macromorphological–micromorphological and chemical properties. Clay illuviation, carbonate accumulation, and gleization were dominant processes in the paleosols. Clay illuviation was identified from clay coatings along grain and ped surfaces. Carbonates occurred as nodules and rhizoliths and as coatings on peds. Red mottles, gray rhizohaloes with red oxidation rims, oxidic nodules, an iron-depleted matrix, and iron oxide depletion hypocoatings confirmed gleization. The argillic horizon polygenesis in the Marília Formation is usually interpreted as evidence of high-moisture events under arid/semiarid climates or climate change toward moister conditions than arid/semiarid. Thus, argillic horizon paleosols in the sedimentary records of the Marília Formation are not necessarily reliquial characteristics of wet paleoenvironments but are associated with changes in dominant granulometry, types of macroaggregates–microaggregates, carbonate accumulation in horizons, and/or water table oscillation. Thus, the presence of Bt horizons does not necessarily imply wet conditions with changes in the depositional system, as proposed by some authors.
Diego Luciano Nascimento, Anna Abrahão, Hans Lambers, Grazielle S. Teodoro, Francisco Sérgio Bernardes Ladeira, Patricia de Britto Costa, Rafael S. Oliveira, César Henrique Bezerra de Farias, BIOGEOMORPHOLOGICAL evolution of ROCKY hillslopes driven by roots in Campos RUPESTRES, Brazil.GEOMORPHOLOGY, 107985, 2021.
The campos rupestres (rocky grassland) comprise an old-growth seasonally dry herbaceous ecosystem on mountaintops in central and eastern Brazil and in disjoint areas with sparse shrubs with high plant diversity and endemism. This ecosystem consists of sharp-edged quartzite landforms and rocky hillslopes with boulders, blocks, and sparse soil cover. The slopes in these environments have traditionally been viewed as a product of mechanical rock breakdown controlled by structural and lithological features of rocky hillslopes. In addition to the lithological effects on slope evolution, plant cover plays a pivotal role in the geomorphological process. We explored process–form relationships between plant cover and quartzite rocky hillslopes of campos rupestres, considering the functioning of root traits of rock dwelling endemic species of Velloziaceae. Velloziaceae is an iconic plant family in campos rupestres, and several species colonize quartzite rock with different biogeomorphic effects at different scales. We present a conceptual model of the evolution of quartzite hillslopes based on the arenization process driven by roots expressing a specialized nutrient-acquisition strategy: vellozioid roots. Our results show that at the outcrop scale, roots respond to previous lithological characteristics such as joints and fractures that allow root establishment, followed by the release of large quantities of carboxylates that lead to rock dissolution. The microscopic pattern of bioweathering is associated with enlargement of the quartzite secondary porosity through the formation of root microcracks. Roots that are about 100 μm thick form root mats that surround the grains and produce inter-mineral and intra-mineral porosity systems facilitating percolation of water and organic solutes increasing the weathering. This results in arenization of quartzite by grain-by-grain dissolution and reduces the rock strength, which leads to the formation of quartzite hillslopes, driven by a nutrient-acquisition strategy of vellozioid roots. The described biogeomorphic process determines trajectories of the development of landforms through time, slope-sediment production, slope morphology by the production of boulders and block fields, and sand patches that are reworked by surface runoff along the slope. The hillslopes and landforms that develop in campos rupestres are therefore products of self-reinforcing processes involving nutrient acquisition from bedrock by plants and denudation processes. Also, these positive feedbacks characterize the Velloziaceae species as ecosystem engineers.
DELGADO, L. ; BATEZELLI, A. ; LADEIRA, F.S.B. . Paleoenvironmental and paleoclimatic reconstruction of Lower to Upper cretaceous sequences of the Bauru Basin based on paleosol geochemistry and mineralogical analyses. PALAEOGEOGRAPHY PALAEOCLIMATOLOGY PALAEOECOLOGY, v. 568, p. 110328, 2021.
The Cretaceous climate was characterized by arid and semiarid conditions in different parts of the world. Climatic changes for the Early to Late Cretaceous had been reported by many authors in North America, East Asia, Africa, and South America due to the geological evolution of Laurasia and Gondwana. In South America, the Bauru Basin, located in Brazil, is one of the most critical places to develop paleoclimatic reconstructions due to the presence of well-preserved Cretaceous sedimentary sequences, as well as abundant fossil content and paleosol profiles. The transition between the Lower and Upper Cretaceous in the Bauru Basin is represented by the Santo Anastácio and Araçatuba formations, which are characterized by a succession of sandstones, claystones, and paleosols. The paleosols are well distributed in the basin, providing valuable information about the paleoenvironmental conditions and insights about the tectonic and climatic changes in the Cretaceous Period. Since the 1960’s decade, the Cretaceous paleosols of the Bauru Basin have been used as stratigraphic and sedimentological proxies providing paleoenvironmental and paleoclimatic insights, principally for the Late Cretaceous Period. This study, based on macromorphological descriptions, clay mineralogy (X-ray diffraction and scanning electron microscopy – SEM), and geochemical of paleosols, identified environmental and climatic patterns from the Lower and Upper Cretaceous. Results allowed to elaborate maps of paleoclimatic evolution that indicate changes occurred from Lower to Upper Cretaceous sequences of the Bauru Basin. These changes were compared and correlated with other continental basins in West Gondwana and Laurasia around the world, contributing to the understanding of the Cretaceous paleoclimatic context of South America..
PERDOMO, C.V.; NOGUEIRA, L.C.; MIGUEL, M.G.; LADEIRA, F.S.B. . Analysis of water retention in soil horizons of two open trenches on a slope of Serra do Mar, Brazil, susceptible to landslides. MATEC Web of Conferences 337, 03015 (2021)
This research presents and analyzes the results of Soil Water Characteristic Curves (SWCC) for the soil horizons (A, B and C) of two different trenches (TR3 and TR7) opened along a slope located in the Serra da Mar mountain range, Brazil. Microaggregations were observed in soil horizons of both trenches, which changed the textural classification of the soils. TR7 showed more macropores than TR3, especially on horizon C. Unimodal SWCC were obtained for soils of the horizon A for both trenches. Instead, bimodal SWCC were obtained for soils of the deeper horizons (B and C). All soil horizons showed the phenomenon of hysteresis, and it’s more expressive in the macroporosity part. In TR7 the water retention capacity is lower in B and C, facilitating the drainage, however, horizons B and C of TR3 presented greater water retention capacity for the same matric suction value. Depending on the intensity and duration of rainfall, the horizons B and C of both trenches may suffer a decrease of shear strength, without necessarily saturating. The A horizon of TR3 can undergo an erosive process for heavy and short rains
MESCOLOTTI, P. C. ; PUPIM, F. N. ; LADEIRA, F. S. B. ; SAWAKUCHI, A. O. ; CATHARINA, A. S. ; ASSINE, M. L. . Fluvial aggradation and incision in the Brazilian tropical semi-arid: Climate-controlled landscape evolution of the São Francisco River. QUATERNARY SCIENCE REVIEWS, v. 263, p. 106977, 2021.
Large rivers are dynamic systems whose evolution depends on both internal and external forcing, particularly tectonics, sea level, and climate. Associating fluvial responses to a specific driver is a complex task that has been debated for a long time. Thus, rivers that flow exclusively under tectonically stable areas and without direct influence of relative sea level changes are suitable targets to understand how large fluvial systems responded to past climate changes. The São Francisco River is one of the largest cratonic rivers across South America, and its late Quaternary sedimentary deposits record the fluvial landscape evolution in a thousand-year timescale. The São Francisco River flows northward over different climate zones, with its upper course in a semi-humid setting, but with most of its watershed under semi-arid conditions. To understand the controls on sediment erosion, transport, and storage from uplands to lowlands, we investigated a 200-km section of the medium course of the São Francisco River in northeast Brazil. Several geomorphological zones were characterized, mapped, and dated by optically stimulated luminescence (OSL). Two zones are represented by degraded terraces with lakes, but no preserved alluvial features: (zone 1) high-level terrace (87.7 ± 12.7 ka) and (zone 2) low-level terrace (65.5 ± 5.3 to 39.3 ± 4.3 ka). Three zones comprise the active confined aggradational plain, with features such as scroll bars and abandoned channels: (zone 3) older meander belt (18.1 ± 1.6 ka); (zone 4) young meander belt (15.5 ± 1.5 to 9.5 ± 1.0 ka), and (zone 5) modern channel belt (0.4 ± 0.1 to 0.3 ± 0.1 ka). Zone 6 comprises an eolian dune field composed of parabolic dunes with two phases of active sedimentation (45.1 ± 5.2 to 25.5 ± 4.4 ka and 14.3 ± 2.6 to 5.2 ± 1.4 ka). Sediment deposition ages allowed the recognition of at least four phases of fluvial aggradation (⁓90 ka; ⁓66 to 39 ka; ⁓18 to 9 ka and ⁓0.3 ka to recent), three phases of incision (⁓85 to 66 ka; ⁓39 to 18 ka and ⁓9 to 1 ka), and two phases of dune field stabilization (⁓25 to 15 ka and ⁓5 ka to recent). Development of the eolian dune fields occurred during drier conditions, when the inland activity of trade winds reworked sediments deposited on the fluvial plain. We interpret the incision events as having been set in motion by an increase of fluvial discharge in the upper catchment area, produced by rainfall intensification due to activity of the South Atlantic Convergence Zone (SACZ). The aggradation and incision phases on the São Francisco River during the last 100 ka are therefore likely controlled by multi-millennial precipitation changes, possibly related to precession cycles. The events of high sedimentation rate in the São Francisco river mouth are partially correlated with incision phases in its middle course. This suggests that sedimentation in plains of large plateau rivers can be decoupled from the coastal area.
CHELIZ, P. M. ; LADEIRA, F. S. B. ; RODRIGUES, J. A.; GIANNINI, P. C. F. ; PUPIM, F. ; DESIREE, T.; RODRIGUES, R. A. Landscape evolution and unusual geomorphological-pedological-chronological relations in an alluvial plain associated with early Amerindian settlement in southeastern Brazil.QUATERNARY INTERNATIONAL, v. 598, p. 1040-6182, 2021.
This article deals with geomorphological, sedimentary, paleopedological, chronological and archaeological records within a segment of the Jacaré-Guaçu River alluvial plain in southeast Brazil, aiming to evaluate the influence of climatic and hydrological changes on the landscape transformations. The data set, including geomorphological mapping, macroscopic and microscopic descriptions of soils over sedimentary deposits, spatial distribution of archaeological lithic artifacts and OSL dating, permitted the construction of an landscape evolutional model to the past 115,000 years. The results show multiple alternations between humid and drier climates that contribute to the formation of sandy and gravel deposits, accounting for seven paleosurfaces and five paleosols linked to different drainage conditions. The artifacts records of Amerindian settlements since the Pleistocene–Holocene transition contributed to the demarcation of paleosurfaces that formed concurrently with landscape and river level changes. The density of human activities was found to vary simultaneously with environmental transformations in the area. A series of hydrological changes alternating between the formation of ephemeral torrential channels formed under the influence of drier climates and predominance of grassland vegetation and perennial meandering channels of different dimensions formed with the contribution of the increase of florestal associations and rise in water table were also documented, mixed with alternations between fluvial aggradation (<7 m), incision (<8.5 m), and avulsion (<600 m). Such changes in the landscape contributed to the establishment of lower terraces with older (115–111 ka) deposits and paleosols linked to good drainage conditions and higher terraces with newer (12.4–8 ka) deposits and paleosols linked to poor drainage conditions, constituting a pattern of combinations between landforms and associated materials different from that previously registered in the alluvial plains of southeast Brazil.
Keywords: Fluvial geomorphology; Jacaré-Guaçu river; Paleosol; Late pleistocene; Holoceneles.
2020
ARAUJO, ASTOLFO G.M. ; FEATHERS, JAMES K. ; HARTMANN, GELVAM A. ; LADEIRA, FRANCISCO S. B. ; VALEZIO, ÉVERTON V. ; NASCIMENTO, DIEGO L. ; RICCI, OLIVIA ; OLIVEIRA MARUM, VICTOR J. ; FERREIRA DA TRINDADE, RICARDO I. . Revisiting Alice Boer: Site formation processes and dating issues of a supposedly pre-Clovis site in Southeastern Brazil. GEOARCHAEOLOGY-AN INTERNATIONAL JOURNAL, v. 36, p. gea.21831, 2020.
The Alice Boer site, located in Southeastern Brazil, was considered to be one of the oldest sites in the Americas, and a strong candidate for being a pre‐Clovis site. Ages obtained by researchers during the 1970s and 1980s put the site inside a chronological range between 2 and 14 ka, eventually reaching as old as 30 ka or even 130 ka. Between 2010 and 2012, our research team revisited the site to improve the knowledge of Paleoindian occupation in Southeastern Brazil. Here, we present new data of stratigraphy and chronology (luminescence and radiocarbon dating), pedological and magnetic analysis performed at some of the sites. Results show that the site’s oldest occupation took place ca. 8 ka, which provides new insight into human occupation in South America. In addition, we show some issues with radiocarbon contamination due to soil humin fraction mobility.
CHELIZ, Pedro Michelutti; de SOUSA, João Carlos Moreno; MINGATOS, Gabriela Sartori; OKUMURA, Mercedes; ARAUJO, Astolfo Gomes de Mello. A ocupação humana antiga (11-7 mil anos atrás) do Planalto Meridional Brasileiro: caracterização geomorfológica, geológica, paleoambiental e tecnológica de sítios arqueológicos relacionados a três distintas indústrias líticas. Revista Brasileira de Geografia Física v. 13 n.6. 2020.
Com o objetivo de ponderar conexões entre quadros naturais e a ocupação humana pré-colonial, caracterizou-se os artefatos e a contextualização geomorfológica e ambiental de quatro sítios líticos vinculados a antigos registros de grupos caçadores-coletores do sul e sudeste do Brasil, associados a três distintas indústrias líticas. Elencou-se associação dos sítios com terrenos de baixos declives e altimetrias em seus respectivos contextos (terrenos mais estáveis para fixação humana), adjacentes a córregos e próximos de faixas do terreno que registram maiores inclinações e desníveis verticais, mais propensas a apresentarem afloramentos rochosos (fontes potenciais de matérias-primas para a confecção de ferramentas lascadas). Elencou-se fontes de matérias-primas nos entornos de cada sítio e as matérias-primas associadas aos artefatos, e ponderou-se a correlação entre os dois conjuntos de dados. Analisou-se a relação dos padrões tecnológicos de artefatos líticos com a caracterização petrográfica das matérias-primas, verificando-se quais silcretes semelhantes foram usadas para produção de artefatos distintos. Ainda, verificou-se que alguns dos produtos líticos de um dos sítios analisados mostram padrões tecnológicos semelhantes, mesmo quando obtidos a partir de silcretes distintos. Caracterizou-se ausência de variação significativa dos atributos tecnológicos dos artefatos registrados em diferentes posicionamentos verticais nos perfis das unidades de escavação nas quais foram registrados, mesmo quando mostram-se associados a registros paleoambientais distintos (alternâncias entre climas mais secos que os atuais e condições caracterizadas por incrementos de umidade no intervalo de 11 a 7 mil anos atrás).
CHELIZ, Pedro Michelutti; GIANNINI, Paulo Cesar Fonserca. Transformações geomorfológicas, pedológicas e ambientais nos Baixos Terraços do rio Jacaré-Guaçu (sítio arqueológico Boa Esperança II, São Paulo) no Pleistoceno Tardio e Holoceno. Revista Brasileira de Geografia Física v. 13 n. 5. 2020.
Com o objetivo de discutir transformações geomorfológicas, ambientais e pedológicas quaternárias da paisagem, caracterizam-se os baixos terraços e a planície aluvial do rio Jacaré-Guaçu na área entre Boa Esperança do Sul (SP) e Araraquara (SP). O conjunto de dados geomorfológicos, pedológicos, granulométricos, petrográficos, micromorfológicos, mais datações absolutas (LOE e 14C), permitiram definir três fases de modificações ambientais. A primeira (14500-10900 anos atrás) caracteriza-se, ao menos parcialmente, por condições mais secas que as atuais e deposição de cascalheiras vinculadas a canais torrenciais efêmeros de granulometria média cinco vezes superior à do rio atual. A segunda (de 10900 até ao menos 8000 anos atrás) registra ascensão do nível de base local e do posicionamento altimétrico do canal do rio Jacaré-Guaçu de até 7 m, intercalada com pelo menos um intervalo de estabilização do nível de base e desenvolvimento de solo hidromórfico; é marcada por aumento de umidade, deposição de sedimentos areno-argilosos e estabelecimento de um sistema fluvial perene, com meandros abandonados cuja largura é quatro vezes maior que a do canal atual. A terceira caracteriza-se pela redução do nível de base e do rio Jacaré-Guaçu em 7 m, estabelecimento da planície de inundação atual, intensa migração rumo norte (ao menos 600 m) do canal principal, e transição para padrões geomorfológicos e ambientais próximos dos vigentes atualmente (formação de meandros abandonados de larguras similares às do atual canal). Artefatos de pedra lascada mostram-se correlatos às fases I e II da formação da paisagem local, indicando que antigos grupos humanos interagiram com as modificações ambientais descritas. A disposição das peças arqueológicas líticas contribui para a definição de paleossuperfícies, formadas no âmbito das modificações de nível de base e do rio Jacaré-Guaçu.
2019
BATEZELLI, ALESSANDRO ; LADEIRA, FRANCISCO SERGIO BERNARDES ; DO NASCIMENTO, DIEGO LUCIANO ; SILVA, MÁRCIO LUIZ . Facies and palaeosol analysis in a progradational distributive fluvial system from the Campanian-Maastrichtian Bauru Group, Brazil. SEDIMENTOLOGY, v. 66, p. 699-735, 2019.
The Upper Cretaceous Bauru Group in south‐east Brazil consists of alluvial strata whose characteristics and distribution indicate a fluvial system developed in a semi‐arid to arid climate. Sections exposed within a 90 000 km2 study area in Minas Gerais State (in south‐eastern Brazil) were evaluated using facies and palaeosol analysis to formulate depositional and pedogenic models that may account for geomorphic and climate features. From east to west, the study succession records a gradual decrease in grain size, an increase in the width/thickness ratio in channels, a decrease in the lateral and vertical connectivity of channel deposits, and an increase in overbank deposits. The fluvial architecture indicates a braided channel belt, ephemeral ribbon–channels, and an unconfined fluvial facies from east to west in the study area. The lateral and vertical distribution of facies, stratigraphic architecture and palaeocurrent data suggest proximal, medial and distal portions of a progradational distributive fluvial system. The sedimentary dynamics were marked by the building and abandonment of channels related to processes of aggradation, vegetation growth and palaeosol generation. Macromorphological and micromorphological analyses have identified pedological and mineralogical features that indicate an arid to semi‐arid climate with a provenance from the north‐eastern part of the basin (Alto Paranaiba Uplift). From the proximal to the distal portions of the distributive fluvial system, the palaeosol development is different. In the proximal portion, the palaeosols are absent or poorly developed, allowing a possible general comparison with the present soil order: Inceptisols and Aridisols. In the medial portion of the fluvial system, the palaeosols are well‐developed and characterized by Bt, Btk, C and Ck horizons (Alfisols, Aridisols, Inceptisols and Entisols). Poorly drained to well‐drained palaeosols from the base to the top in the distal plain (Aridisols and Inceptisols) are associated with geomorphic and hydromorphic changes in the fluvial system due to progradational evolution. The genetic relationship between the fluvial architecture and the palaeosols enhances the understanding that the sedimentation and pedogenesis that occurs in different portions of the distributive fluvial system are related to the tectonic and climatic evolution of the basin.
CHELIZ, Pedro Michelutti; de OLIVEIRA, Regina Celia. Landscape formation, environmental changes and prehistoric occupation (Jacaré-Guaçu River Lowlands, Araraquara area, Southeast Brazil, Late Pleistocene-Holocene interval): correlation between geomorphological, pedological, geochronological and archaeological data. Quaternary and Environmental Geosciences, v. 10, 2019.
Este artigo apresenta uma caracterização geomorfológica, pedológica e geocronológica e contextualização de sequências geomorfogenéticas, cronomorfológicas e ambientais da área de Araraquara (centro do Estado de São Paulo, Sudeste do Brasil) e sua relação com o material lítico de sítios líticos caçadores-coletores. Destaque especial é dado ao estudo detalhado das terras baixas do rio Jacaré-Guaçu (entre as cidades de Araraquara e Boa Esperança do Sul, estado de São Paulo, Brasil), próximo ao sítio arqueológico caçador-coletor Boa Esperança II, BES II , em uma área de clara assimetria da planície aluvial e encostas adjacentes. Dados derivados do levantamento morfogenético e dinâmica ambiental são usados para contextualizar o material arqueológico do sítio BES II, que é discutido como estando associado à transição Pleistoceno-Holoceno (uma idade de ocupação incomum para o sudeste do Brasil). Propomos um modelo geomorfológico para as terras baixas do Rio Jacaré-Guaçu, destacando a possibilidade de que a assimetria da planície estaria ligada a uma maior heterogeneidade de seu contexto geomorfológico de semidetalhes, parcialmente correlacionado com a sobreposição de influência neotectônica e flutuações ambientais. Sugere-se que a caracterização do meio físico das terras baixas acima mencionadas sejam compatíveis com as idades absolutas obtidas por OSL (terraço Ia, 14.500 ± 3.000 anos AP, nível basal de cascalho dos revestimentos superficiais, até 10.900 ± 1.500 e 4.090 ± 340 anos AP nos solos arenosos e sedimentos acima do cascalho) e 14C (8630 anos AP, no nível do solo arenoso-argiloso gleyed de 120 cm de profundidade do terraço IIa) nos níveis arqueológicos dos terraços baixos do rio Jacaré-Guaçu , em um contexto de transição climática de condições mais secas que as atuais para outras de maior umidade, mudanças hidrológicas (canais efêmeros e torrenciais mudando para regimes oscilantes de canais perenes, com conjuntos de meandros de larguras variáveis de paleocanais, sugerindo mudanças climáticas relacionadas às modificações do padrões fluviais), flutuações sucessivas (<10 m) dos níveis de base e intensa (500 m) migração lateral do rio principal para o norte guiando as sucessões cronomorfológicas locais entre Pleistoceno Tardio e o Holoceno. As mudanças na paisagem e na dinâmica fluvial ao longo do tempo influenciaram em mudanças na disponibilidade de atributos necessários para o estilo de vida do caçador-coletor (como flutuações na deposição / exposição de seixos de rio usados como matéria-prima para a fabricação de ferramentas). Essas oscilações são apresentadas como um contributo para explicar a alternância entre níveis arqueológicos mais e menos densos ao longo dos cortes verticais dos baixas terraços e a localização geomorfológica de exceção do sítio BES II (instalado em planície fluvial e terraços baixos num segmento caracterizado pela raridade de afloramentos rochosos, enquanto a maioria dos sítios na área de Araraquara estão ligados a encostas, afloramentos proximais a rochosos – fontes primárias de formação de artefatos líticos).
DO NASCIMENTO, DIEGO LUCIANO ; BATEZELLI, ALESSANDRO ; LADEIRA, FRANCISCO SÉRGIO BERNARDES . The paleoecological and paleoenvironmental importance of root traces: Plant distribution and topographic significance of root patterns in Upper Cretaceous paleosols. CATENA, v. 172, p. 789-806, 2019.
Rhizoliths are organosedimentary structures produced by plants and are an important proxy for paleoenvironmental reconstructions because the differences in the morphology of rhizoliths and their rooting depths can be used to interpret soil humidity regimes, overall biomass at the soil surface, and the behavior of the water table. With the objective of advancing knowledge on rhizoliths, a study was performed on the macromorphological and micromorphological characterizations of the rhizoliths preserved in the thirty-one paleosols of the Marília Formation in Minas Gerais, southeastern Brazil. Based on the topological and architectural attributes of rhizoliths, and on their possible functional adaptations, such as mycorrhizal associations, three different types of rhizoliths are described in this study and represent at least three different plants: rhizohaloes, root casts and rhizocretions. Well-developed paleosols with nodular horizons contain the higher density of long root casts, indicating a seasonally dry environment, because the root casts present two meters in length. These adaptations are associated with an exploitation of a lowered water table during most times of the year. The higher density of rhizoliths indicates an area with agglomerated arboreous arbustive vegetation cover. Paleosols with chalky horizons also show a high density of root casts, indicating a landscape with high plant density that is adapted to drained soils, but with a seasonally elevated water table or the influence of ephemeral flows, given the proximity to the flow channels. The poorly drained paleosols with redoximorphic features show the lowest density of rhizoliths, thus indicating an incipient vegetation in response to near-surface water table and waterlogged soils in a distal floodplain. The rhizogenic laminar horizons have developed near fluvial channels with frequent sedimentary input, resulting in a sequence of laminar horizons composed of rhizocretions that are separated by sandy deposits or poorly developed pedogenic horizons. The micromorphological analysis on the rhizogenic laminar calcretes showed biogenic features, such as alveolar septal structures, calcified filaments, microcodium, calcified cells and pisoliths. Despite the scarce paleobotanical findings in the Marília Formation, the results obtained indicate an ecosystem that was composed of plants varying from herbaceous to arboreous, with an environment similar to modern semiarid shrublands.
TEODORO, G. S. ; LAMBERS, H. ; NASCIMENTO, D. L. ; COSTA, P. B. ; FLORES-BORGES, D. N. A. ; ABRAHAO, A. ; MAYER, J. L. S. ; SAWAYA, A. C. H. F. ; LADEIRA, F. S. B. ; ABDALA, D. B. ; PEREZ, C. A. ; OLIVEIRA, R. S. Specialized roots of Velloziaceae weather quartzite rock while mobilizing phosphorus using carboxylates. FUNCTIONAL ECOLOGY, v. 33, p. 762-773, 2019.
Campos rupestres is an extremely phosphorus (P)‐impoverished rocky ecosystem in Brazil. Velloziaceae is an important plant family in this environment, and some species colonize exposed quartzite rock. However, we know virtually nothing about their root development and nutrient acquisition within the rock outcrops and their possible role in rock weathering and landscape formation. We tested the hypothesis that Velloziaceae dissolve P from the rock, enhancing rock weathering. The study was carried out with two Barbacenia species (Velloziaceae) that colonize quartzite rocks. We assessed the root specializations and exudates, and determined the mineralogical composition of the rocks. The quartzite rocks contained a low concentration of total P in a matrix composed predominantly of silica. Using transmission electron microscopy, we show root growth perpendicular to the rock‐bedding planes. A micro‐XRF set‐up at the XRF beamline of a synchrotron evidenced root‐associated rock dissolution. The investigated roots show novel morphological and physiological specializations, coined vellozioid roots, which are highly effective at P acquisition. These carboxylate‐releasing roots function like other specialized roots in nutrient‐depleted soils. The rocks represent a barrier for most species, but due to their chemical and physical actions inside the rocks, vellozioid roots play a pivotal role in rock weathering, contributing to shaping the campos rupestres landscapes.
SANTOS, M. ; LADEIRA, F. S. B. ; BATEZELLI, A. . INDICADORES GEOMÓRFICOS APLICADOS À INVESTIGAÇÃO DE DEFORMAÇÃO TECTÔNICA: UMA REVISÃO.REVISTA BRASILEIRA DE GEOMORFOLOGIA, v. 20, p. 287-316, 2019.
Este trabalho reúne e discute as principais técnicas de estudo de indicadores geomórficos desenvolvidas por diversos pesquisadores ao longo do tempo e, correntemente, aplicadas à investigação de deformação tectônica/neotectônica/ tectônica ativa. A drenagem é um dos elementos mais sensíveis a modificações do relevo, sobretudo àquelas relacionadas a manifestações tectônicas e/ou mudanças climáticas, a oscilações do nível do mar, ou ainda à ação antrópica. Esta sensibilidade dos rios frente a modificações do relevo reflete, não somente, em sua rápida resposta morfológica/morfométrica e sedimentar, mas também no rápido ajuste a um estágio de quase-equilíbrio em curtos períodos de tempo geológico. Isto permite inferir atividade tectônica recente, mediante identificação de regiões em desequilíbrio erosional em áreas de grande extensão, independentemente de províncias geológicas ou geomórficas. Tal característica singular dos rios reforça a importância de identifi cação de comportamentos anômalos destes em investigações de atividade tectônica e da evolução de ambientes modernos ou reconstituição paleogeográfica. Desta forma, a revisão apresentada considera os índices relacionados a características quantificáveis do relevo, tais como altimetria, hipsometria e declividade, e, sobretudo, a indicadores relacionados a respostas geomórficas e de sedimentação de rios frente a deformação tectônica (desvios, capturas e decapitação; sinuosidade; mudança de padrão de drenagem; migração e avulsão; deformação de perfis longitudinais e índice SL; assimetria e forma da bacia hidrográfica; sinuosidade de rios e padrão de canal, Sinuosidade de front de montanha (Smf); Índice de atividade tectônica relativa (Iat) e carga sedimentar e fluxo, entre outros). Para tal objetivo, o presente estudo envolveu revisão bibliográfica e leitura dos autores proponentes de tais técnicas, enriquecida pela exemplificação de alguns estudos de caso, como no rio Aiuruoca (Serra da Mantiqueira, MG) e rios das Cinzas e Laranjinha (bacia do rio das Cinzas, norte do estado do Paraná). Distante de uma pretensão de totalizar ou encerrar o assunto, este trabalho propõe auxiliar na estratégia de investigação e no processo de escolha das diversas técnicas existentes, bem como contribuir para um melhor entendimento e aplicação destas.
DELGADO, L. ; BATEZELLI, A. ; LADEIRA, F.S.B. ; LUNA, J. Paleoenvironmental and paleoclimatic interpretation of the Late Cretaceous Marília Formation (Brazil) based on paleosol geochemistry. CATENA, v. 180, p. 365-382, 2019.
The Late Cretaceous Marília Formation located in the central-southern portion of Brazil is characterized by a succession of sandstones, conglomerates, and paleosols. The paleosols constitute more than 60% of this formation, providing significant information about pedogenetic processes as well as paleoenvironmental and paleoclimate implications. The paleosols of the Marília Formation have been studied principally from a stratigraphical, sedimentological and paleopedological point of view; however, there are no studies addressing in detail the geochemical behavior of the paleosols. Therefore, we used a robust geochemical dataset combined with stratigraphical and macromorphological interpretations as well as clay mineralogy to conduct a paleoenvironmental and paleoclimate analysis of the Marília Formation in the western portion of the state of Minas Gerais in Brazil. The results indicate that the paleosols of the Marília Formation can be divided into three pedotypes and pedochemical units based on their geochemical variations and are limited at the base and top by pedochemical markers. Moreover, X-ray diffraction identified quartz and calcite as primary minerals associated with montmorillonite, smectite, illite and palygorskite, indicating wet periods combined with dry stages associated principally with dry and arid environments. The paleosol distribution and weathering index allow us to interpret the paleoenvironmental evolution of the Late Cretaceous Marília Formation, suggesting an increase in humidity from east to west in the study area.
Keywords: Late Cretaceous; Marília Formation; Paleoenvironmental; Paleoclimate; Paleosols; Geochemistry
DA SILVA, MÁRCIO LUIZ ; BATEZELLI, ALESSANDRO ; LADEIRA, FRANCISCO SERGIO BERNARDES . Genesis and evolution of paleosols of the Marília Formation, Maastrichtian of the Bauru Basin, Brazil.CATENA, v. 182, p. 104108, 2019.
Paleosols are soils that were formed on an ancient landscape. They may be buried soils and/or soils incorporated into the sedimentary sequences, exhumed soils, or soils developed on ancient relief surfaces (relict soils). Exposed on the surface and influenced by later environmental changes, paleosols reveal ancient environments and contain records regarding the climate, vegetation, landforms, organisms, parent material, time, intensity of pedogenesis, and sedimentation rates in effect during their training. In the Marília Formation, the paleosols, exhumed and buried, developed on sandstones have argic (Btk, Bt and Bss), hydromorphic (Cg) and calcic (Bk) horizons with different degrees of cementation, forming mainly calcretes. The objective of this study was to characterize the genesis of the paleosols of the Marília Formation, addressing the dynamics of their formation factors and processes at local and regional levels in order to reconstitute the conditions of environmental evolution of the Maastrichtian of the Bauru Basin. Eleven sections (S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9, S10 and S11) of the Marília Formation were described and collected on nine sample profiles. Micromorphological, mineralogical and geochemical analyses were performed according to the specialized literature. In the Marília Formation, sedimentation, erosion and pedogenesis are processes that occurred together, concomitantly or subsequently, in view of the fluvial paleoenvironmental dynamics. The paleosols indicate the end of depositional cycles, with differentiated rates, intensities and duration. The paleosols of the Marília Formation comprise well-drained (Bthorizon) and poorly drained or hydromorphic (Cg-horizon) pedotypes, of drier conditions (Bkm-horizon) and pedotypes indicative of drier periods alternated with periods of higher humidity (Bss-horizon). The profiles were classified as Luvisols (Bt and Btk horizons), Calcisols (Bk and Ck horizons), Arenosols (C-horizons) and Vertisols (Bss-horizons). Paleosols developed on the flatter and lower portions of the slopes and floodplains and were commonly influenced by the oscillation of the groundwater and the seasonality of the climate. Sandstone with allochthonous and autochthonous carbonate cementation constituted the main parent material of the paleosols. The predominant climate during the Maastrichtian was semi-arid, with seasonality and variations in precipitation patterns and a precipitation-evapotranspiration relationship that provided conditions for the formation of paleosols with Bk, Btk, Bss, Bg and Bt horizons. The time of formation of these diagnostic horizons was dependent on climatic and edaphic factors. However, the time factor lasted until approximately 200,000 years, allowing paleosols to develop with Bt-horizons and prismatic and block structures. Calcification and argilluviation were the formation processes responsible for the genesis and evolution of paleosols during the Maastrichtian of the Bauru Basin. Weathering indexes have shown that paleosols with Bt-horizons are more weathered than are those with Btk and Bk horizons. The paleosols with Bk-horizons reflect periods with more arid conditions in the general context of the semi-arid paleoclimate of the Maastrichtian of the Bauru Basin.
PUTRINO, SARA MARQUES; LADEIRA, FRANCISCO SERGIO BERNARDES. Tecnossolos Úrbicos do Parque Linear Ribeirão das Pedras, Campinas/SP. Revista do Instituto Geológico, v. 40, p. 19-52, 2019.
O ponto fundamental que permite reconhecer os humanos como agentes geológicos é a possibilidade de comparação dos efeitos de suas ações aos efeitos resultantes de causas naturais, como a tectônica, mudanças climáticas, terremotos, tsunamis, etc. As profundas e, muitas vezes, abruptas intervenções humanas no meio ambiente, têm gerado, em escala crescente ao longo dos anos, sedimentos e volumes pedológicos com características muito diferentes dos naturais. Especificamente, os Tecnossolos Úrbicos (IUSS 2014) são solos profundamente modificados pela ação humana, que apresentam grande variabilidade vertical e horizontal e muitos artefatos manufaturados ao longo do perfil. A área em estudo localiza-se na região noroeste do município de Campinas/SP, abrangendo parte da planície aluvial do ribeirão das Pedras, mais especificamente o trecho entre sua nascente e a Rodovia Dom Pedro I (SP-65). O objetivo deste trabalho foi caracterizar os Tecnossolos dessa área e compreender a história de sua formação. A metodologia adotada compreendeu a: investigação do histórico de uso e ocupação local, observação da paisagem (vegetação, ocupação), coleta de amostras de solo para a realização de análises físicas e químicas e interpretação dos resultados buscando relações entre os níveis de fertilidade, elementos contaminantes e os artefatos encontrados nos perfis. Os resultados mostraram que de maneira geral, os solos da área de estudo são arenosos, apresentam altos níveis de fertilidade e concentrações de elementos como Bário (Ba), Cromo (Cr), Cobre (Cu), Chumbo (Pb), Níquel (Ni), Vanádio (V) e Zinco (Zn) acima dos limites de prevenção estabelecidos pela CETESB.
MESCOLOTTI, P. C. ; VAREJAO, F. G. ; WARREN, L. V. ; LADEIRA, F. S. B. ; GIANNINI, P. C. F. ; ASSINE, M. L. . The sedimentary record of wet and dry eolian systems in the Cretaceous of Southeast Brazil: stratigraphic and paleogeographic significance. Brazilian Journal of Geology, v. 49, p. 1-20, 2019.
Sedimentologic and stratigraphic studies of paleo-deserts from the Brazilian Cretaceous are of great potential to understand the paleoclimate and paleogeography of Gondwana during its final rifting stage. Herein, we describe and discuss two depositional units characterized by two distinct eolian systems that are bounded by a long-lived unconformity. The Lower Unit (Barremian/Aptian) encompasses a wet eolian system composed of dune, interdunes, and ephemeral alluvial deposits. A continuous paleosol horizon in the upper part of the Lower Unit records dune stabilization and end of eolian accumulation, in a period of climate amelioration possibly in the late Aptian. The stratigraphic gap proposed for the unconformity (Cenomanian to Coniacian) coincides with the Cretaceous Thermal Maximum. The Upper Unit (Santonian?/Campanian) comprises dune fields of a dry eolian system capped by the Mata da Corda volcanic rocks. Cross stratification dip directions from both eolian systems shows transport towards SSW. Paleo-winds coming from the northeast quadrant reveal that the continental breakup and drifting had little influence on the surface winds in this Gondwana sector. The Upper Cretaceous paleo-winds are coherent with global paleo-circulation models, based on a high- pressure cell over the South Atlantic proto-ocean, favoring desertification in the inner portion of the southwestern Gondwana.
DA SILVA, MÁRCIO LUIZ ; BATEZELLI, ALESSANDRO ; LADEIRA, FRANCISCO SERGIO BERNARDES . Genesis and paleoclimatic significance of palygorskite in the cretaceous paleosols of the Bauru Basin, Brazil. CATENA, v. 168, p. 110-128, 2018.
In pedogenic and depositional systems, the identification of palygorskite has been frequently associated with arid and semi-arid climates, where potential evapotranspiration greatly exceeds precipitation. This condition is indicative of low rainfall and alkaline pH conditions. In a pedogenic environment, palygorskite is formed by the weathering of primary minerals, such as pyroxene and biotite; the transformation of smectites and illites; or by precipitation in solutions rich in magnesium and silicon under alkaline conditions. Vadose zones are also favorable for the in situ formation of palygorskite associated with calcretes. The micromorphology, quantitative analysis and geochemistry of palygorskite in paleosols allowed the identification of vertical variations in the paleosol profiles of the Marília Formation, recognizing horizons with increased mineral concentrations or leaching and indirectly revealing environmental changes during its pedogenetic evolution. The objective of this study was to discuss the importance of palygorskite in the evolution of the paleosols of the Marília Formation and to correlate the genesis of this mineral with the climatic conditions of the Maastrichtian of the Bauru Basin in southeast Brazil. Three paleosol section have been described (A1, A2, A3) in the Marília Formation. Their mineralogy was determined by X-ray diffractometry, and mineral quantification was based on the Rietveld refinement method. The geochemical data were obtained by X-ray fluorescence spectrometry. The analysis and interpretation of thin sections and scanning electron microscopy (SEM) were performed on several samples. The results showed that the main paleoclimatic condition for the genesis of palygorskite in the paleosols of the Marília Formation involved a semi-arid climate, especially during the deposition and evolution of this unit in the Maastrichtian of the Bauru Basin. However, the variation in the calcite content and the diversity of subsurface horizons (Bkm, Btkm, Bt) suggests a less arid climate with different weathering stages. The variations in the oxide content, mineral changes, and textures in the paleosol profiles suggest weathering processes, supporting the thesis of the pedogenic origin of calcretes. The formation of palygorskite occurred in three polygenetic types (P, P1 and P2). The palygorskite type P in the A1 section mainly resulted from a neoformation process dependent on the variation of calcite and the availability of magnesium and silica under alkaline pH conditions. In the A2 section, the polygenesis of palygorskite (P, P1 and P2) is evidenced by the transformation of the primary biotite and secondary smectites in the argillic horizons (Bt and Btkm). The polygenetic conditions (P and P1) of palygorskite in the A3 section were dependent on the weathering of the biotite and calcite content in the calcic horizons.
NASCIMENTO, D. L. ; LADEIRA, F. S. B. ; BATEZELLI, A. . Pedodiagenetic Characterization of Cretaceous Paleosols in Southwest Minas Gerais, Brazil.Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 41, p. 1-18, 2017.
The influence of post-burial geological processes on preserving pedogenic properties has great importance in identifying ancient paleosols both in the field and in a laboratory. However there are not many publications that focus on characterizing paleosol diagenesis. As temperature and pressure progressively increase, evidence of pedogenesis is modified and destroyed, hindering paleoenvironment characterization and interpretation. This paper discusses diagenetic evidence and its relation to strictly pedogenic features, like structure, cements, nodules, and neoformation of clay minerals using the carbonate paleosols of the Marília Formation in the upper unit of the Bauru Basin as a case study. Despite the long geotectonic and thermal history of the Marília Fomation, paleosols bring us pedogenic evidence that can undergo micromorphological analyses, such as cementation, clay illuviation, bioturbation, and ped structures. The results of analyses in 25 paleopedogenic horizons indicate that the paleotopographic features were responsible for distribution of the diagenetic processes and preservation of the paleosol properties. The maturity of those paleosols controls lithification. In mature paleosols that developed in more stable portions of the landscape, characteristics such as carbonate cementation and development of pedogenic structures are the main factors that inhibit diagenesis. However diagenetic processes that influence poorly-developed paleosols are controlled by depositional characteristics and by changes in the water table, enabling more advanced diagenetic processes, compared to mature paleosols.
SILVA, M. L. ; BATEZELLI, A. ; LADEIRA, F. S. B. Micromorphology of Paleosols of the Marília Formation and their Significance in the Paleoenvironmental Evolution of the Bauru Basin, Upper Cretaceous, Southeastern Brazil.Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 41, p. 1-20, 2017.
Deduction of associated paleoenvironments and paleoclimate, definition of the chronosequence of paleosols, and paleogeographic reconstruction have become possible through the application of micromorphology in paleopedology. Micromorphology has also been useful in recognition of weathering processes and definition of minerals formed in succession. In this respect, the objective of this study was to identify the development of pedogenic processes and discuss their significance in the paleoclimate evolution of the Marília Formation (Maastrichtian) of Bauru Basin. Three sections of the Marília Formation (A1, A2, and A3) were described, comprising nine profiles. Micromorphologic al analysis was carried out according to the specialized literature. In the Marília Formation, the paleosols developed in sandstones have argillic (Btkm, Bt) and carbonate (Bk) horizons with different degrees of cementation, forming mainly calcretes. The evolution of pedogenic processes, in light of micromorphological analysis, evidenced three moments or stages for the genesis of paleosols with Bkm, Btk, and Bt horizons, respectively. In the Maastrichtian in the Bauru Basin, the paleosols with Bkm are older and more arid environments, and those with Bt were formed in wetter weather, but not enough to lead to the genesis of enaulic-related distributions, typical of current Oxisols
CELARINO, André Luiz de Souza; LADEIRA, Francisco Sergio Bernardes. How fast are soil-forming processes in Quaternary sediments of a tropical floodplain? A case study in southeast Brazil. Catena, v. 156, p. 263-280, set. 2017. Elsevier BV
As planícies de inundação são ambientes deposicionais associadas a um regime climático e hidrológico específico de uma bacia de drenagem. Em condições tropicais, os sedimentos podem ser rapidamente desgastados por processos de formação de solo e tendem a obliterar estruturas sedimentares pré-existentes. Portanto, o objetivo de muitos estudos em várzeas é identificar e discutir tais feições sedimentares, principalmente aquelas relacionadas à morfologia dos depósitos do canal. Além disso, uma abordagem qualitativa para identificar aspectos da evolução pedológica nesses ambientes tem sido tentada em poucos estudos. O objetivo deste estudo foi interpretar a intensidade e o tempo de intemperismo dos sedimentos aluviais por processos pedogenéticos em condições tropicais úmidas. Os perfis de solo foram analisados em diferentes ambientes de deposição na planície de inundação do Rio Pardo (sudeste do Brasil), considerando fácies sedimentares e características pedológicas apoiadas por dados multi proxy fornecidos por geoquímica, macro e micromorfologia, tamanho de grão, carbono total, nitrogênio total, 13C análise isotópica e datação 14C / OSL (luminescência opticamente estimulada). Com base nos resultados, identificamos que as características pedogenéticas e as distribuições do horizonte do solo estavam intimamente relacionadas à arquitetura do sedimento, tamanho do grão e posição na planície de inundação. Na planície de inundação do Pardo, gleissolos flúvicos (loâmicos e argilosos) com estruturas moderadamente a fortemente desenvolvidas foram identificados em sedimentos finos sobre a margem. Cambissolos flúvicos (argilosos) foram encontrados em paleomeandros abandonados, Cambissolos flúvicos (loâmicos) em barras de rolagem arenosas, acrissolos (argilosos, cutânicos, diferentes) em depósitos de canais, que apresentavam um horizonte Bt de 130 cm de espessura com revestimentos de argila iluvial e Histossolos (Flúvico) com altos teores de carbono total (11,9% e 26,8% em horizontes histicos) em sistemas avulsivos de pequena escala. Os depósitos foram datados entre 35.000 e 700 anos BP. Os dados isotópicos 13C revelaram uma tendência para valores enriquecidos em amostras mais antigas (-14,21 ‰) em que as plantas C4 dominaram e um empobrecimento relativo dos valores em amostras mais recentes (-26,9 ‰ a -27,9 ‰). Esse resultado foi consistente com a tendência de aumento da distribuição das plantas C3 em relação às plantas C4, favorecida pelo clima mais quente e úmido desde o Holoceno Superior. Neste estudo, um perfil de Gleissolo Flúvico de <1000 anos e um Cambissolo Flúvico de <700 anos foram identificados. No entanto, nossa principal contribuição é destacar que a evolução do solo nesta situação específica pode ser mais eficiente do que o esperado. Além disso, para fornecer análises consistentes em estudos futuros, ferramentas da sedimentologia e da pedologia são essenciais.
LADEIRA, Francisco Sergio Bernardes; CELARINO, André Luiz de Souza. Propriedades Micromorfológicas de Um Perfil de Solo na Planície Fluvial do Rio Pardo (SP): cronologia e processos de alteração de sedimentos aluviais.Revista do Departamento de Geografia, Volume Especial –Eixo 11 (2017) 249-258
Em ambientes tropicais úmidos as taxas de pedogênese superam as de erosão/sedimentação e podem rapidamente favorecer a alteração de sedimentos nas planícies fluviais, mesmo em situações de drenagem imperfeita. O objetivo principal deste trabalho foi interpretar os processos pedogenéticos na planície fluvial do setor médio da bacia do rio Pardo, propondo para isso uma análise dos processos de formação de solo atuantes sobre os sedimentos aluviais e do tempo de evolução sob a ótica da micromorfologia. Para isso um perfil de solo foi descritoem campo, amostras foram coletadas para análise granulométrica pelo método da pipeta, confecção de lâminas e para a datação por LOE (Luminescência Opticamente Estimulada). Os resultados mostraram que um Gleissolo evoluiu em menos de 1000 anos sobre os sedimentos aluviais, apresentando horizontes B com estrutura prismática, além disso, processos de pedalização, gleização e uma incipiente plintização puderam ser identificados através da análise micromorfológica.
NASCIMENTO, D. L. do ; BATEZELLI, A. ; LADEIRA, F. S. B. First record of lobed trace fossils in Brazil’s Upper Cretaceous paleosols: Rhizoliths or evidence of insects and their social behavior?. JOURNAL OF SOUTH AMERICAN EARTH SCIENCES, v. 79, p. 364-376, 2017.
This is the first report of trace fossils potentially associated with insect social behavior in sandy and welldrained paleosols of the Upper Cretaceous continental sequence of Brazil. The trace fossils consist of dozens of lobed and vertical structures cemented by CaCO3 and preserved mainly in full relief in paleosols of the Marilia Formation (Bauru Basin) in the state of Minas Gerais. The described ichnofossils are predominantly vertical, up to 2 m long, and are composed of horizontal lobed structures connected by vertical tunnel-like structures that intersect in the center and at the edges. The lobed structures range from 3 to 15 cm long and 2e6 cm thick. Two different hypotheses are analyzed to explain the origin of the trace fossils; the less probable one is that the structures are laminar calcretes associated with rhizoliths and rhizoconcretions. The hypothesis involving social insects was considered because the trace fossils described herein partially resemble a modern ant nest and the ichnofossil Daimoniobarax. The micromorphological analysis of the lobed and tunnel-like structures indicates modifications of the walls, such as the presence of inorganic fluidized linings, dark linings and oriented grains, supporting the hypothesis that they are chambers and shafts. The architecture and size of the reported nests suggest the possibility that social insect colonies existed during the Maastrichtian and are direct evidence of the social behavior and reproductive strategies of the Cretaceous pedofauna.
Keywords: Continental ichnology; Social insects; Marília Formation; Maastrichtian; Rhizoliths
SILVA, MÁRCIO LUIZ DA ; BATEZELLI, ALESSANDRO ; LADEIRA, FRANCISCO SÉRGIO BERNARDES . The mineralogy of paleosols in the Marília Formation and their importance in the environmental evolution of the Maastrichtian of the Bauru Basin in southeastern Brazil. Brazilian Journal of Geology, v. 47, p. 403-426, 2017.
Solos e paleossolos refletem complexa inter-relação entre sedimentação, erosão e não-deposição. A análise dos constituintes mineralógicos de paleossolos é fundamental para a reconstituição dos fatores, processos e ambientes no qual esses se formaram. O reconhecimento de determinadas assembléias mineralógicas podem revelar as condições ambientais durante a pedogênese e através da análise quantitativa se torna possível constatar variação vertical ao longo dos perfis de paleossolos, identificando horizontes com maior concentração mineral ou lixiviação, apontando indiretamente processos ambientais que dominavam no decorrer da evolução pedogenética. O objetivo desse trabalho foi discutir o significado das fases minerais e sua quantificação na evolução ambiental e no grau de desenvolvimento dos paleossolos da Formação Marília, Maastrichtiano da Bacia Bauru. Foram descritas três seções (A1, A2, A3) da Formação Marília. A mineralogia foi determinada através da difratometria de raios-x e para a quantificação mineral foi utilizado o método de refinamento Rietveld. Os calcretes da Formação Marília são predominantemente pedogênico, com minerais autigênicos em sua maioria. A variação do teor de quartzo, calcita, paligorskita e esmectita, a micromorfologia e a diversidade de horizontes subsuperficiais (Bkm, Btkm, Bt) demonstraram que os paleossolos se desenvolveram em condições gerais semiáridas, com episódios de maiores taxas de precipitação, umidade, lixiviação e dessilicação.
NASCIMENTO, DIEGO LUCIANO DO ; BATEZELLI, ALESSANDRO ; LADEIRA, FRANCISCO SÉRGIO BERNARDES . Freshwater Decapoda trace fossils in floodplain paleosols of Marilia Formation in Minas Gerais State (SE Brazil).REVISTA BRASILEIRA DE PALEONTOLOGIA, v. 20, p. 287-298, 2017.
The Marilia Formation (Bauru Group, Bauru Basin) is an important record of the Upper Cretaceous in Brazil, and hosts an important fossil content. However, works regarding continental ichnology in this unit are still scarce. In order to improve this knowledge, the present work describes the occurrence of Camborygma litonomos in paleosols developed from floodplain deposits of the Marilia Formation in the Minas Gerais State. This trace fossil is associated with the activity of freshwater crayfishes, digging the soil looking for protection and to avoid the carapace dryness. Crayfish body fossils have not yet been described in deposits of the Bauru Group, thus, the trace fossil here recorded is the exclusive evidence of this organism, which is of great importance to the knowledge of the invertebrates paleodiversity of the Marilia Formation during the Late Cretaceous.
BATEZELLI, ALESSANDRO ; LADEIRA, FRANCISCO SERGIO BERNARDES. Stratigraphic framework and evolution of the Cretaceous continental sequences of the Bauru, Sanfranciscana, and Parecis basins, Brazil. Journal of South American Earth Sciences, v. 65, p. 1-24, 2016.
With the breakup of the supercontinent Gondwana, the South American Plate has undergone an intense process of tectonic restructuring that led to the genesis of the interior basins that encompassed continental sedimentary sequences. The Brazilian Bauru, Sanfranciscana and Parecis basins during Late Cretaceous have had their evolution linked to this process of structuring and therefore have very similar sedimentary characteristics. The purpose of this study is to establish a detailed understanding of alluvial sedimentary processes and architecture within a stratigraphic sequence framework using the concept of the stratigraphic base level or the ratio between the accommodation space and sediment supply. The integration of the stratigraphic and facies data contributed to defining the stratigraphic architecture of the Bauru, Sanfranciscana and Parecis Basins, supporting a model for continental sequences that depicts qualitative changes in the sedimentation rate (S) and accommodation space (A) that occurred during the Cretaceous. This study discusses the origin of the unconformity surfaces (K-0, K-1 and K-1A) that separate Sequences 1, 2A and 2B and the sedimentary characteristics of the Bauru, Sanfranciscana and Parecis Basins from the Aptian to the Maastrichtian, comparing the results with other Cretaceous Brazilian basins. The lower Cretaceous Sequence 1 (Caiua and Areado groups) is interpreted as a lowaccommodation systems tract compound by fluvial and aeolian systems. The upper Cretaceous lacustrine, braided river-dominated alluvial fan and aeolian systems display characteristics of the evolution from high-to low-accommodation systems tracts (Sequences 2A and 2B). Unconformity K-0 is related to the origin of the Bauru Basin itself in the Early Cretaceous. In Sanfranciscana and Parecis basins, the unconformity K-0 marks the contact between aeolian deposits from Lower Cretaceous and Upper Cretaceous alluvial systems (Sequences 1 and 2). Unconformity K-1, which was generated in the Late Cretaceous, is related to an increase of the A/S ratio, whereas Unconformity K-1A is the result of the decrease in the A/S ratio. Unconformity K-1A bound Sequence 2A (lacustrine and fluvial systems) and Sequence 2B (alluvial deposits) in Bauru Basin whereas in the Sanfranciscana and Parecis basins this unconformity marks the transition from alluvial system to aeolian system (Sequences 2A and 2B). Changes in depositional style in both basins correspond to two distinct tectonic moments occurring within the South American plate. The first associated with post-volcanic thermal subsidence of the Early Cretaceous (Serra Geral and Tapirapu~a volcanismos), and the second moment associated with the uplift occurred in the Late Cretaceous (Alto Paranaíba, Vilhena and Serra Formosa Arcs).
SOARES, Samia Passarella; LADEIRA, Francisco Sérgio Bernardes; LIESENBERG, Veraldo. MORFOMETRIA DA BACIA DO RIO SÃO JOÃO, MG: uma proposta de entendimento dos limites e da dinâmica das superfícies erosivas. Revista Brasileira de Geomorfologia, v. 17, n. 2, p. 242-252, 30 jun. 2016.
Os parâmetros morfométricos da superfície do relevo são essenciais para a caracterização e o entendimento da formação de uma paisagem, especialmente em áreas que passaram por processos erosivos e tectônicos bem marcados, como o caso da região da Bacia do Rio São João, no sudoeste de Minas Gerais. Com o propósito de reconhecer os traços tectônicos que pudessem interferir no desenvolvimento do canal e por fim afetar os ciclos erosivos, foram realizadas uma série de análises geomorfológicas; tais como a Isobase, o Fator de simetria topográfica transversal com assimetria da bacia de drenagem e a Curva e integral hipsométrica. Estes índeces foram produzidos através do software TecDEM, que compilou em sua interfacie de trabalho todo o procedimento e rotina, utilizando-se apenas das informações espaciais do modelo digital de elevação (SRTM). Estas análises, favoreceram satisfatoriamente o entendimento das estruturas e do relevo no contexto da bacia, assim evidenciando os domínios topográficos e limites das superfícies, a dinâmica erosiva, o deslocamento dos canais pertencentes as bacias de quarta e quinta ordem, e por fim o momento de transição do relevo.
Palavras-chave: Parâmetros Morfométricos; Superfícies Erosivas; Bacia do Rio São João.
SILVA, M. L. ; BATEZELLI, A. ; LADEIRA, F. S. B. Uso de estimativas de paleoprecipitação e paleotemperatura em paleossolos cretáceos no Brasil: abordagem crítica.Geochimica Brasiliensis, v. 30, p. 72-83, 2016.
O presente trabalho tem como objetivo discutir a aplicabilidade e as limitações do uso de estimativas de paleoprecipitação e paleotemperatura em paleossolos da Formação Marília, Neocretáceo da Bacia Bauru. Foram descritas três seções (A1, A2 e A3), compreendendo nove perfis. Os elementos maiores, menores e traços foram determinados por Espectrometria de Fluorescência de Raios-X e as estimativas se basearam em equações exponenciais e regressões lineares. Na Formação Marília, os paleossolos desenvolvidos sobre arenitos apresentam horizontes argílicos (Btk e Bt) e carbonáticos (Bk) com distintos graus de cimentação, constituindo-se calcretes em sua maioria. Os paleossolos com Bk apresentaram valores médios de 420 e 500 mm/ano, respectivamente para as seções Botucatu (A1) e Garça (A3). Nos paleossolos com Bt, a média de paleoprecipitação foi 881 mm/ano e a média anual de paleotemperatura foi de 10 ºC. Paleossolos com Btk revelaram valores médio de precipitação de 605 mm/ano. As variações de precipitação, tomadas individualmente e indutivamente, proporcionaram a definição de três intervalos paleoclimáticos para o Maastrichtiano da Bacia Bauru. No entanto, a variabilidade dos atributos verticais e horizontais dos solos, bem como o uso excluso dessa técnica como principal método, inviabilizaram a utilização das climofunções, que não alcançaram consenso, em estudos paleoclimáticos.
Palavras-Chave: Calcrete, Climofunções, Paleoclimas, Bacia Bauru, Formação Marília.
2015
PEREIRA, C. T. ; BATEZELLI, A. ; LADEIRA, F. S. B.Paleoprecipitation Changes Based on Paleosols Profiles of the Marília Formation (Upper Cretaceous) in the Eastern Portion of the Bauru Basin in Southeastern Brazil. Geociências, v. 34, p. 238-257, 2015.
A Formação Marília é sequência Maastrichtiana da Bacia Bauru que aflora na região Sudeste do Brasil. Esta formação é constituída por uma sucessão de depósitos alluviais marcado pela alternância de estratos sedimentares e paleossolos. Feições pedogênicas relacionados a fatores climáticos podem ser usados como uma ferramenta para a interpretação de paleoambientes. Através de descrições macro e microscópicas, análise mineralógica e geoquímica foram identificados vinte perfis de paleossolos na Formação Marília. A caracterização geoquímica de horizontes C, Ck, Bt, Btk e Gley permitiu identificar condições paleoclimáticos que influenciam a formação de paleossolos. Mudanças nos processos de formação desses paleossolos foram provocados principalmente por variações de umidade. Estimativas de paleoprecipitação (MAP) obtidos a partir de valores CIA-K em horizontes Bt e Btk indicam que as taxas de precipitação variou de 20 a 1000 mm/ano. Estas condições climáticas contrastantes causou a sobreposição de perfis de paleossolos distintas, sugerindo períodos de oscilação de árido a semi-árido. Os resultados deste trabalho contribuem para um melhor entendimento do clima do Cretáceo Superior na Região Sudeste do Brasil.
Palavras-chave: Bacia Bauru, Formação Marília, paleossolos, Paleoprecipitação, Maastrichtiano.
CELARINO, A. L. S. ; LADEIRA, F. S. B.Origem da matéria orgânica em solos da planície fluvial do Rio Pardo (SP) através de isótopos estáveis de carbono e nitrogênio. Revista Equador, v. 4, p. 432-439, 2015.
A associação entre formas de relevo e antigos perfis de alteração é bastante comum na literatura. No Brasil há diversas referências, em especial à associação entre perfis de alteração e paleosuperfícies, especialmente as posicionadas em condições de cimeira na paisagem. Essa associação deve ser realizada com certa reserva, entretanto novos procedimentos metodológicos permitem o uso mais seguro deste tipo de informação.
Palavras-chave: paleosuperfície, perfis de alteração, ferricrete
LADEIRA, F. S. B.Paleosuperfícies e perfis de alteração associados: possibilidades e limitações na reconstituição de paleopaisagens. Revista Equador, v. 4, p. 134-145, 2015.
A associação entre formas de relevo e antigos perfis de alteração é bastante comum na literatura. No Brasil há diversas referências, em especial à associação entre perfis de alteração e paleosuperfícies, especialmente as posicionadas em condições de cimeira na paisagem. Essa associação deve ser realizada com certa reserva, entretanto novos procedimentos metodológicos permitem o uso mais seguro deste tipo de informação.
Palavras-chave: paleosuperfície, perfis de alteração, ferricrete
SILVA, M.L. ; BATEZELLI, A. ;LADEIRA, F. S. B.Índices de intemperismo e evolução dos paleossolos da Formação Marília, Maastrichtiano da Bacia neocretácea Bauru.Geochimica Brasiliensis, v. 29, p. 127-138, 2015.
O presente trabalho tem como objetivo determinar o índice de intemperismo médio (m), de alteração geoquímica (CIA-K) e de morfologia (MI) para avaliar o grau de evolução dos paleossolos da Formação Marília, Maastrichtiano da Bacia Bauru. Foram descritas três seções da Formação Marília (A1, A2 e A3), compreendendo nove perfis. Na caracterização das seções, horizontes carbonáticos (Bkm) e argílicos (Btkm e Bt) foram identificados nos paleossolos da área de estudo. Os índices de intemperismo médio, de alteração geoquímica e de morfologia foram determinados para os horizontes dos paleossolos, de acordo com a literatura especializada. Os paleossolos com horizonte Bt foram os mais intemperizados, indicativos de períodos com maiores taxas de precipitação e lixiviação no Maastrichtiano da Bacia Bauru. Os paleossolos com horizonte Bkm apresentaram os menores índices sendo, portanto, testemunhos de períodos de maior semiaridez da Formação Marília. No entanto, apesar de apresentarem baixos índices, os paleossolos com Bkm podem ser considerados evoluídos em condições semiáridas, pois apresentaram estágios de cimentação carbonática III e V.
Palavras-chave: geoquímica, horizontes Bkm, Btkm e Bt, mineralogia de solos
CHELIZ, Pedro Michelutti. Interface entre quadros de relevo cuestiformes e registros arqueológicos líticos: cercanias de Araraquara, Nordes Paulista, São Paulo, Brasil. Meridiano – Revista de Geografia. n.4. 2015.
Dentro das rediscussões dos modelos de povoamento do sul-sudeste brasileiro, realizou-se interface entre quadros geomórficos e registro arqueológico – enfatizado em sítios líticos – de segmento das escarpas cuestiformes do estado de São Paulo. A área corresponde às imediações da cidade de Araraquara, no nordeste paulista. Foi efetuada compartimentação do relevo local, inventário e descrição de suas características sumárias, bem como levantamento da localização e atributos essenciais dos sítios arqueológicos líticos. Dados foram usados para discutir inserção dos sítios arqueológicos no meio físico-natural. Atenção especial foi dada ao sítio lítico Boa Esperança II, cuja datação a ele atribuída (14500+-3000 anos antes do presente, por datação de fotoluminescência) possibilita discutir sua inserção na categoria de sítios pleistocênicos. Inter-relações dos dados inserem-se adequadamente nos conhecimentos da dinâmica geomorfogenética conhecida, e auxiliam a explicar localização do sítio Boa Esperança II. Aceitação desta opção interpretativa pela perspectiva da geografia física e ciências da terra não encontra maiores implicações, porém na ótica arqueológica colaboraria para rediscussões sobre antiguidade da ocupação humana no estado de São Paulo e sulsudeste do Brasil. Evidencia-se necessidade de aprofundamento de discussões e estudos interdisciplinares para adensar perspectivas de análise dos conhecimentos da ocupação humana local, e sua interação com cenários pretéritos da antiguidade do povoamento.
2014
CELARINO, A. L. S. ; LADEIRA, F. S. B.Análise Morfométrica da Bacia do Rio Pardo (MG e SP). Revista Brasileira de Geomorfologia, v. 15, p. 471-491, 2014.
Os estudos neotectônicos têm sido utilizados no Brasil com o objetivo de entender como os movimentos da crosta terrestre desde o Paleoceno foram capazes de formar as feições geomorfológicas atuais. Desde então, uma série de estudos vem sendo realizado, geralmente em escala regional, com o intuito de gerar informações para sistematizar tais dados. Este trabalho utilizou-se da geomorfologia fluvial para investigar os parâmetros morfométricos que pudessem indicar a existência ou não de mudanças ambientais em virtude de movimentos neotectônicos na bacia do rio Pardo. O objetivo foi o de contribuir com uma análise regional relativamente rápida e eficiente, através de feições anômalas identificadas na bacia que pudessem ser indicativas de alguma interferência neotectônica, utilizando para isso parâmetros como: densidade de drenagem, índice SL (Stream Gradient Index), perfis longitudinais do rio principal e de 11 dos maiores tributários. O conjunto de técnicas utilizadas foi adequado para identificar anomalias de drenagem na bacia, sendo possível inclusive classificá-las como de origem distintas. Tais anomalias estão relacionadas a dois momentos distintos: movimentos antigos do fim do ciclo brasiliano, relacionados a falhas e zonas de cisalhamento compressivo nas províncias tectônicas Tocantins e Mantiqueira, ao sul do cráton de São Francisco; movimentos tectônicos mais recentes, relacionados a um conjunto de falhas normais oriundas da abertura do Atlântico e reativação da placa Sul Americana. Não foram encontradas evidências de movimentações tectônicas quaternárias, ou tais movimentos foram pouco expressivos e não produziram evidências suficientes.
Palavras-chave: Geomorfologia fluvial; Rio Pardo; Depósitos fluviais
BATEZELLI, A. ; LADEIRA, F. S. B. ; ASSINE, M. L. Ambientes Deposicionais e Evolução Estratigráfica do Cretáceo Superior da Bacia dos Parecis. Geociências, v. 33, p. 429-448, 2014.
Embora haja muitas publicações sobre as bacias cretácicas brasileiras, o entendimento sobre processos tectônicos e climáticos envolvidos na evolução das sequências continentais ainda carece de estudos, sobretudo aqueles relacionados à porção centro-oeste do país. A sequência sedimentar do Cretáceo Superior da Bacia dos Parecis, se assenta discordantemente sobre rochas vulcânicas das formações Anarí e Tapirapuã (Jurássico Inferior) e arenitos do Cretáceo Inferior da Formação Rio Ávila. É constituída por uma sucessão de estratos conglomeráticos e arenosos na base (Formação Salto das Nuvens) sobreposta por estratos arenosos no topo (Formação Utiariti). A partir da análise de fácies e arquitetura estratigráfica, foi elaborado um modelo paleoambiental e uma proposta de evolução que contempla aspectos tectônicos e climáticos dessa porção brasileira. Usando o conceito de nível de base estratigráfico e/ou a razão entre espaço de acomodação e suprimento sedimentar (A/S), foi identificado o padrão de empilhamento aluvial e eólico, que corresponde aos diferentes estágios da Tectônica Juruá. Os eventos de sedimentação que deram origem a sequência tiveram início após a gênese de uma discordância regional (Discordância K-1) entre o Cretáceo Precoce e Tardio. Durante o Cretáceo Tardio a Bacia dos Parecis abrigou um ciclo de sedimentação aluvial (Sequência 1A) e outro eólico (Sequência 1B). O primeiro registra o aumento na razão A/S onde se desenvolveram sistemas de leques retrabalhados por rios entrelaçados e dunas eólicas baixas (Trato de Sistema de Alta Acomodação – HST). Progressivamente o espaço de acomodação foi diminuindo, fazendo com que os depósitos aluviais fossem colmatados por campos de dunas (Trato de Sistema de Baixa Acomodação – LST). Nesse período a razão A/S tendeu a 1, chegando a ser negativa nos estágios finais, com possível by-pass sedimentar e gênese da Discordância K-2. A variação de fácies da base para o topo registra mudança nas condições de climáticas da bacia, passando de um ambiente mais úmido para mais seco. Dados de paleocorrentes indicam que o Alto de Tapajós ao norte da bacia esteve ativo, sendo a área fonte dos sedimentos.
Palavras-chave: Bacia dos Parecis, Fácies Aluvial, Fácies Eólica, Sequencia Estratigráfica, Espaço de Acomodação, Suprimento de Sedimento.
LEONARDI, F. A. ; LADEIRA, F. S. B.Mapeamento das Superfícies Lateríticas de Ferro na Região da Serra do Caraça e Correlações Altimétricas ? Leste do Quadrilátero Ferrífero/MG. Revista Geonorte, v. 10, p. 112-116, 2014.
Neste trabalho mapeou-se a superfície laterítica de ferro na região da Serra do Caraça, a 900m de altitude, inferindo-se correlações altimétricas desta com as áreas adjacentes. Os resultados apontam para dois momentos de formação da superfície: a) os depósitos de clastos de itabirito, que recobrem os sedimentos finos da bacia de Fonseca, indicando um momento de alta energia em um leque aluvial; b) formação de espesso manto de ferricrete que afetam estes depósitos.
CELARINO, A. L. S. ; LADEIRA, F. S. B.Ambientes de Deposição e Geoquímica de Depósitos Fluviais da Bacia do Médio/Baixo Rio Pardo (SP).Revista Geonorte, v. 10, p. 28-31, 2014.
O Rio Pardo nasce em Ipuiúna-MG e escoa por rochas da Província Tocantins para a Bacia do Paraná apresentando canal retilíneo, sendo que alguns setores assumem caráter meandrante com canais abandonados e uma extensa planície fluvial. Perfis de depósitos aluviais foram analisados em um destes trechos e unidades geomorfológicas foram caracterizadas com base em análises granulométricas e geoquímicas com o objetivo de identificar o ambiente de deposição e processos de alteração pedogenética.
Palavras-chave: Geomorfologia fluvial; Rio Pardo; Depósitos fluviais
2013
CHELIZ, Pedro Michelutti. Bases físico-ambientais da pesquisa arqueológica: o estado de São Paulo. Revista do Museu de Arqueologia e Etnologia Universidade de Sao Paulo, Agencia USP de Gestao da Informacao Academica (AGUIA) n. 23, p. 49-60, 26 dez. 2013.
A arqueologia como ciência interdisciplinar requer a interface de múltiplas áreas do conhecimento, inclusive as ciências da terra. Seus praticantes na maioria são provindos das ciências humanas, tendo muitas vezes dificuldades de inserir a temática do quadro natural em suas análises e estudos. Procurando auxiliar a suprir este lapso, o presente trabalho procura realizar uma sistematização orientada para a arqueologia dos aspectos gerais de conhecimentos acumulados do quadro físico-ambiental do estado de São Paulo, que sintetiza adequadamente quadro paisagístico do Brasil Meridional. Através de revisão bibliográfica e experiência de trabalhos de campo, o trabalho sintetiza as principais implicações para a ocupação humana dos principais quadros paisagísticos de São Paulo, elencando diferenciadas potencialidades e restrições associadas.
CELARINO, André Luiz de Souza; SOUZA, Melina Mara de; LADEIRA, Francisco Sergio Bernardes; BRANCO, Fresia Soledad Ricardi Torres. Paleoenvironmental reconstruction of the Lower Mogi Guaçu River Basin (São Paulo State — Brazil), morphopedosedimentary records and fluvial processes. Catena, v. 111, p. 80-97, dez. 2013. Elsevier BV.
O rio Mogi Guaçu nasce em Bom Repouso (Minas Gerais – Brasil), na Serra da Mantiqueira, e deságua no rio Pardo a uma altitude de 483 m no Pontal (Estado de São Paulo – Brasil), após percorrer um curso de 530 km. Principalmente ao longo da Bacia do Baixo Mogi Guaçu, a morfologia do rio é extremamente sinuosa, caracterizada por intensos processos de migração do canal, avulsão, abandono e reativação do canal, produzindo uma extensa planície aluvial composta por uma série de formas de relevo associadas e fácies sedimentares. Entre essas formas, depósitos de barras pontuais por acreção lateral, meandros abandonados, paleocanais e terraços fluviais são características notáveis. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi investigar se essas características poderiam estar associadas a mudanças ambientais. Para tanto, foram analisados os atributos do solo de uma catena da Estação Ecológica de Jataí (Luiz Antonio – SP) em quatro setores: Vertente, Terraço I, Terraço II e Planície Aluvial. Os resultados da determinação do tamanho do grão, estudos geoquímicos e isotópicos, datação, paleopalinologia, fragmentos de carvão e micromorfologia são apresentados neste artigo. A partir dessas análises, é proposta uma evolução paleoambiental dividida em três estágios para a área: 130.000 YBP (Alto Pleistoceno), quando o nível da base do rio Mogi Guaçu estava aproximadamente 6 m acima do atual; uma segunda fase mais seca 10.250 anos AP (Holoceno Inferior), quando um horizonte orgânico se formou dentro de um meandro abandonado, e uma terceira fase, 2096 YBP (Holoceno Superior), de reativação de um clima quente e úmido que promoveu o desenvolvimento de um solo de dois metros de espessura em um setor onde o rio Mogi Guaçu não mais inunda devido à incisão de seu talvegue, atingindo mais de seis metros de profundidade nos últimos 130.000 anos AP. Assim, este artigo usou uma abordagem geomorfológica fluvial e sua interação com o clima para entender como a paisagem foi moldada do Pleistoceno Superior ao Holoceno, no entanto, a neotectônica pode ter desempenhado um papel relevante, não apenas na bacia do rio Mogi Guaçu, mas também na Bacia Sedimentar do Paraná.
LADEIRA, Francisco Sérgio Bernardes. A ação antrópica sobre os solos nos diferentes biomas brasileiros – terras indígenas e solos urbanos – Entre-Lugar, Dourados, MS, ano 3, n.6, p127 – 139, 2. semestre de 2012.
O solo é resultante da interação de fatores e processos que são responsáveis pelas características particulares de cada tipo de solo. O homem há milênios pode ser destacado como um dos “fatores” de formação dos solos. No Brasil, nos diferentes biomas, há exemplos dessa ação, sejam ações milenares como a “Terra Preta de Índios” na Amazônia ou a ação sobre os solos nas áreas urbanas brasileiras em períodos mais recentes. Como agente formador de solos, mas principalmente como agente que o degrada, o homem assume a cada dia maior importância como agente pedogenético, levando à proposta de criação, em diferentes sistemas de classificação, da ordem dos Antropossolos.
Palavras-chave: Antropossolo, pedogênese, Terra Preta de Índios
2011
CELARINO, André Luiz de Souza; LADEIRA, Francisco Sérgio Bernardes. Mineralogy of the clay fraction of soils on topossequence in a transition slope-Quaternary alluvial sediments of the Mogi Guaçu river in the ecological station of Jataí, Luis Antônio, SP – São Paulo, UNESP, Geociências, v. 30, n. 1, 2011.
Através da análise mineralógica dos solos da toposseqüência “Infernão” objetivou-se entender quais informações a pedogênese poderia fornecer acerca de como se configura a transição vertente/sedimentos aluviais quaternários do terraço do rio Mogi Guaçú, qual o papel do relevo e do material de origem na gênese dos solos na Estação Ecológica de Jataí (EEJ), em Luis Antônio-SP. Para isso foi observada a seqüência Basalto-Arenito e a várzea do rio Mogi Guaçú, peculiar pelos seus inúmeros meandros abandonados. Os resultados indicam que na topossequência “Infernão” existem duas dinâmicas bastante distintas, o segmento III responde a uma dinâmica mais associada aos materiais que foram depositados na antiga planície aluvial do rio Mogi Guaçu, com pouca contribuição de material coluvial, enquanto que os setores I e II respondem a uma dinâmica associada à sua posição na vertente e estritamente relacionada ao tipo de rocha a qual está associada. Palavras-chave: Mineralogia, Pedogênese, rio Mogi Guaçú.
Palavras-chave: Mineralogia; Pedogênese; rio Mogi Guaçú
GOBBI, Estéfano Seneme; LADEIRA, Francisco Sérgio Bernardes. Proposta para mapeamento de riscos associados a movimento de massa e inundação: o caso de Ubatuba, SP – São Paulo, UNESP, Geociências, v. 30, n. 3, 2011.
Na Serra do Mar são verificados periodicamente eventos de escorregamentos de massa nas vertentes escarpadas. Os escorregamentos são inerentes à região, propiciados pelo intenso intemperismo e associados concomitantemente a outros eventos em tempo geológico, como as consecutivas ingressões e regressões marinhas ocorridas no Quaternário. Como conseqüência destas ocorrências há uma carga de depósitos sedimentares alocados na Planície Costeira de Ubatuba, que é classificada como praia de bolso, ou seja, uma pequena zona de deposição de sedimentos, separada por indentações do Cristalino, tornando a área de sedimentação descontinua. Este trabalho visa identificar as áreas de depósitos marinhos, submersas na ultima ingressão marinha (verificada há aproximadamente cinco mil anos), com uma elevação da ordem de cinco metros em relação ao atual e a relação com os depósitos gravitacionais alocados na Planície Sedimentar, ocorridos posteriormente a variação glácioeustática. Foram verificadas as evoluções dos níveis marítimos ao longo do Holoceno, bem como a tipologia e morfologia de sua sedimentação. Concomitantemente, foi verificada a ocorrência de escorregamentos e seus depósitos correlativos sobre a planície marinha. Desta maneira, foi possível identificar as áreas sujeitas a riscos, principalmente nas escarpas, próximas a encostas e leitos d’água.
Palavras-chave: Ingressão Marinha; Escorregamento de Massa; Pocket Beachs; Planície Costeira; Mapeamento de Riscos
LEONARDI, Fernanda Aparecida; LADEIRA, Francisco Sérgio Bernardes; dos SANTOS Marcilene. Paleosurfaces and bauxite profiles in the poços de caldas plateau, São Paulo/Minas Gerais, Brazil. Geociências, v. 30, n. 2, p. 147-160, 2011.
Este trabalho tem como objetivo correlacionar altimetria com os perfis bauxíticos no Planalto de Poços deCaldas para identificar paleosuperfícies. Para tanto, classificaram-se e mapearam-se os perfis bauxíticos encontrados no Planalto sobre oMDE. Destacam-se na área três diferentes tipos de perfis bauxíticos: (1) os Perfis de Serra que são perfis bem evoluídos e espessos eestão localizados nas áreas de maiores altitudes do Planalto; (2) os Perfis de Campo que são pouco espessos e muito argilosos,normalmente aparecem nas porções mais baixas da paisagem; (3) os Perfis Retrabalhados caracterizados por fragmentos retrabalhados debauxita compostos por materiais semelhantes aos encontrados nos topos dos Perfis de Serra e no de Campo. Depois de relacionadosaltimetria e os materiais constituintes dos perfis bauxíticos notam-se que há ocorrências de Perfis Bauxíticos de Serra posicionados emaltimetrias de Perfis de Campo e Perfis retrabalhados posicionados sobre Perfis de Serra, acima dos 1.400 metros de altitude. No sentidooposto encontram-se topos de mesma altimetria, onde se acharia Perfis de Serra e o observado em campo são afloramentos rochosos, semqualquer evidência de perfis lateríticos. Conclui-se, portanto, que as cotas altimétricas, ao menos nesta área, não são, por si só, bonsreferenciais para determinar paleosuperfícies.
2010
LEONARDI, Fernanda Aparecida; LADEIRA, Francisco Sérgio Bernardes; dos SANTOS Marcilene. Perfis bauxíticos do planalto de Poços de Caldas SP/MG – análise geoquímica e posição na paisagem.Revista de Geografia (Programa de Pós-Graduação da UFPE) v 27. 2010.
Este trabalho tem como objetivo principal classificar os perfis bauxíticos do planalto de Poços de Caldas segundo análise geoquímica e suas posições na paisagem. Primeiramente fez-se um mapeamento dos perfis bauxíticos na área, com observações de campo. Posteriormente foi realizado análise geoquímica para diferenciá-los e relacioná-los com outros perfis anteriormente mapeados e também relacioná-los com a posição que eles se encontram na paisagem. Encontraram-se no planalto três tipos de perfis bauxíticos: os perfis de Serra, de Campo e Retrabalhados. Conclui-se que os perfis bauxíticos de Serra estão no topo do planalto, na maioria acima de 1400m, os de campo estão em sua maioria na meia-encosta, entre 1300 e 1400m e os Retrabalhados abaixo de 1400m. Nota-se também de que os Perfis Bauxíticos Retrabalhados têm sua origem nos Perfis Bauxíticos de Serra, indicando uma maior altimetria dos perfis lateríticos de Serra na formação dos depósitos, entretanto ocorrem algumas exceções, como alguns perfis Retrabalhados que estão no mesmo patamar que perfis de Serra e perfis de Serra em patamares de perfis de Campo e ainda, patamares onde poderiam encontrar perfis de Serra, encontram-se rochas frescas. Estas evidências indicam a importância da tectônica na área.
PERDOMO, Carolina Verbicaro; LADEIRA, Francisco Sergio Bernardes. Levantamento pedológico em vertente sujeita a movimentos de massa – Ubatuba (São Paulo, Brasil). Territorium, [S.L.], n. 17, p. 145-150, 10 ago. 2010. Coimbra University Press.
Os movimentos de massa são fenômenos naturais de evolução das vertentes, mas podem corresponder a grandes riscos. A área de estudo localiza-se no litoral norte do Estado de São Paulo, Brasil. O objetivo do trabalho foi o de caracterizar macromorfologicamente os solos das vertentes, além de fazer a análise química e mineralógica de rotina. Os perfis são espessos e com variação pedológica. A análise química mostrou altos teores de alumínio e de hidrogênio.
LADEIRA, Francisco Sergio Bernardes. Solos do passado: origem e identificação. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 34, n. 6, p. 1773-1786, 2010.
Solos resultam da interação de fatores e processos operantes nas diferentes paisagens da superfície terrestre. Ao longo do tempo geológico, essas paisagens se modificam, bem como os perfis de solo a elas associados. Decorrentes de processos eólicos, hídricos, tectônicos, climáticos ou mesmo da atividade antrópica, essas mudanças remodelam a paisagem de forma gradual ou catastrófica e, geralmente, irreversível, destruindo os solos associados. Entretanto, determinadas situações permitem que os solos sejam originalmente preservados em áreas específicas dessa paisagem pretérita, incorporando-se a sequências sedimentares ou vulcânicas, gerando os denominados paleossolos. Estes fornecem informações e evidências valiosas em estudos de reconstituições paleoambientais, principalmente quando o registro fossilífero é raro ou inexistente, na caracterização de antigas atmosferas e paleoclimas, de correlações estratigráficas, como indicativo de antigas superfícies de relevo, de certas concentrações minerais, de paleoprocessos pedogenéticos, processos sedimentares, como indicativo de deriva continental, na geoarqueologia. No Brasil, pesquisas envolvendo paleossolos são ainda relativamente raras e recentes, cujo marco inicial data da década de 1970, ao passo que nos Estados Unidos e na Europa pesquisas em que os paleossolos constituem o cerne da investigação ou possuem papel de destaque estão bastante avançadas e disseminadas. Esta revisão trata dos conceitos básicos da paleopedologia, objetivando despertar o interesse, no meio científico pedológico, para esse tema ainda pouco explorado no País.
DALBO, P. F. F. ; BASILICI. G. ; ANGELICA, R. S. ; LADEIRA, F. S. B. Paleoclimatic interpretations from pedogenic calcretes in a Maastrichtian semi-arid eolian sand-sheet palaeoenvironment: Marília Formation (Bauru Basin, southeastern Brazil).Cretaceous Research, v. 30, p. 659-675, 2009.
Stratigraphic and sedimentologic studies in continental successions do not always devote particular attention to the paleosols, in particular in arid or semi-arid paleoenvironments. The aim of this paper is to: (1) describe in detail the macro- and microscopic pedogenic features of four types of paleosol profiles with calcic horizons of the Marília Formation (Maastrichtian), and (2) elaborate paleoclimatic considerations based on the depth of the nodular calcic horizon and on the molecular weathering ratios of the main oxides.
The Marília Formation, which crops out in the eastern portion of the Bauru Basin (São Paulo State, southeastern Brazil), usually contains profiles of calcic paleosols developed over sandstone deposits which formed in a eolian sand sheet paleoenvironment. The type of calcium carbonate accumulation in paleosol horizons varies from thin discontinuous coatings on ped surfaces trough faint filaments in soil matrix to massive accumulations between coalesced nodules, which are associated respectively to the stages I, II, and III of calcic soil development morphology classification.
Four carbonate paleosol profiles with prominent calcic horizons (Bk and Ck) and secondary argillic horizons (Bt and Btk) have been studied in Marília Formation: two near the homonymous city and other two around the Monte Alto plateau. Field data and petrographic, geochemical, and clay mineralogy analyses allowed to classify these four paleosol profiles as Aridisols and define some paleoclimate considerations on their development.
Molecular weathering ratios relative to calcification, hydrolysis, clay formation, salinization, and hydration of the paleosol profiles has been calculated to define the characteristic of the paleosols and the paleoclimatic proxies. Paleoprecipitations have been estimated by the application of an empirical equation that related this value to the depth of the Bk horizon.
KRUK, N. S. ; VENDRAME, I. F. ; CHAN, C. S. ; LADEIRA, F. S. B. Análise de Sensibilidade do Modelo Hidrológico Distribuído DHSVM aos Parâmetros de Vegetação. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, v. 14, p. 75-84, 2009.
O modelo Distributed Hydrology Soil Vegetation Model (DHSVM) foi aplicado à bacia do Rio Bocaina, localizada na Serra do Mar no Estado de São Paulo. A modelagem hidrológica da região da Serra do Mar apresenta uma grande importância estratégica tanto na questão econômica, por ligar importantes cidades ao Oceano Atlântico, quanto na questão ambiental, por abrigar os remanescentes de Mata Atlântica. Por ser um modelo fisicamente baseado e distribuído, o modelo DHSVM demanda uma grande quantidade de parâmetros físicos. Conhecer a sensibilidade das respostas hidrológicas aos parâmetros é de fundamental importância para direcionar pesquisas de campo e também para selecionar parâmetros para futuras calibrações. Este trabalho sugere um conjunto de parâmetros necessários para a execução do modelo DHSVM para as classes de vegetação de pastagem e da Mata Atlântica. Dentre os parâmetros de vegetação, os resultados demonstram que o modelo apresentou-se mais sensível à variação do déficit de pressão de vapor, da resistência estomatal mínima, do índice de área foliar e da altura da vegetação.
Palavra-chave: Modelo DHSVM; parâmetros de vegetação, DHSVM.
2008
LADEIRA, F. S. B.; BASILICI. G. ; DALBO, P. F. F. ; BROLESI, M. F. Paleossolos da Formação Marília: contribuição à reconstituição paleogeográfica cretácica na porção norte da Bacia Sedimentar do Paraná – (Quirinóplois e Itajá-GO). Geografia. Ensino & Pesquisa, v. 12, p. 4807-4818, 2008
A Formação Marília, que apresenta depósitos correlatos nos estados de São Paulo, Paraná, Mato Grosso do Sul, Minas Gerais e Goiás, caracteriza-se por apresentar rochas areníticas, com presença de carbonato de cálcio (CaCO3). Foram realizadas descrições macroscópicas de perfis de paleossolo da Formação Marília, nas áreas de Quirinópolis e Itajá (GO), onde foi observada a existência predominante de rizoconcreções preenchidas por calcita, horizontes petrocálcico, nódulos carbonáticos indicando condições secas onde foram formados, majoritariamente, entretanto a presença de Vertissolos Cálcicos e horizontes B texturais indicam que ocasionalmente ocorriam condições de maior umidade no solo, eventualmente com a manutenção do clima árido/semi-árido no caso dos Vertissolos (associado a condições de depressões topográficas) ou a condições atmosféricas mais úmidas, no caso de horizontes B texturais.
Palavras-chaves: paleossolo, Formação Marília, Goiás
2006
DAL’BÓ, P. F. F.; LADEIRA, F. S. B. Ambientes paleoclimáticos da Formação Marília baseado em análise paleopedológica na região de Monte Alto (SP). Geociências, v. 25, n. 1, p. 127-134, 2006.
A Formação Marília (Neocretáceo), ocupa o topo da coluna litoestratigráfica do Grupo Bauru (Ks). Com espessura máxima preservada no estado de São Paulo da ordem de 233 metros na cidade de Lupércio, ocorre extensivamente na parte leste do Planalto Ocidental Paulista, destacando-se em altos topográficos como o planalto de Echaporã e o planalto de Monte Alto. Constituída por arenitos grossos a conglomeráticos, carbonáticos, maciços, de coloração amarelo-esbranquiçada, essa unidade seria o registro da contribuição dos sistemas de leques aluviais vindos de norte/nordeste, sob imperativo de um clima semi-árido em épocas maastrichtianas. A análise e descrição dos paleossolos inseridos nas seqüências sedimentares dessa unidade no município paulista de Monte Alto visam contribuir para um melhor entendimento das condições paleoclimáticas vigentes à época de formação e evolução desses perfis de paleossolos.
Palavras-chaves: Grupo Bauru, Formação Marília, paleossolos, ambientes paleoclimáticos.
SANTOS, M. dos; LADEIRA, F. S. B. Tectonismos em perfis de alteração da Serra de Itaqueri (SP): análise através de indicadores cinemáticos de falhas. São Paulo, UNESP, Geociências, v. 25, n. 1, p. 135-149, 2006.
A Formação Itaqueri, terciária, está localizada na serra homônima no Sudeste do Brasil, sendo constituída por sedimentos depositados em ambientes de leques aluviais sob condições semi-áridas. Este estudo envolveu reconhecimento e análise de paleossolos e de feições tectônicas presentes, bem como suas inter-relações. As feições morfotectônicas e paleopedológicas caracterizam uma evolução cenozóica complexa, envolvendo mudanças climáticas significativas, diferentes pulsos de movimentação tectônica e eventos deposicionais distintos. Movimentações tectônicas cenozóicas soergueram e abateram a área sucessivamente, implicando inversão de relevo, destruição parcial dos sedimentos e dos paleossolos e desnivelamento de blocos. Tais movimentações são responsáveis pelo fato de que os perfis lateríticos apresentam-se completos em alguns locais e em outros, profundamente erodidos ou mesmo ausentes. A análise das falhas e de seus respectivos indicadores cinemáticos nos perfis lateríticos indicam dois pulsos distintos de movimentação tectônica distensiva: um pulso com σ1 NE subvertical, σ3 NW suborizontal e σ2 NE suborizontal, e outro pulso com σ1 NW subvertical, σ3 NE suborizontal e σ2 NW suborizontal. Tal movimentação pode estar relacionada à atividade neotectônica regional de caráter transcorrente, gerando, na área, zonas de falhas distensivas predominantemente NE e NW ao longo de lineamentos preexistentes.
Palavras-chaves: Neotectônica, Formação Itaqueri, paleossolo, Terciário, paleotensão.
2005
LADEIRA, F. S. B.; SANTOS, M. dos. O uso de paleossolos e perfis de alteração para a identificação e análise de superfícies geomórficas regionais: o caso da Serra de Itaqueri (SP).Revista Brasileira de Geomorfologia, v. 6, n. 2, p. 03-20, 2005.
Tradicionalmente, perfis de alteração foram empregados de maneira indistinta como evidência de superfícies geomórficas de dimensões regionais, fatoatualmente questionado por diversos autores. Este trabalho discute as possibilidades e limitações deste procedimento utilizando-se de um exemplo correspondente aos materiais relacionáveis com a Formação Itaqueri sobre a Serra de Itaqueri, nos municípios de São Pedro, Itirapina e Charqueada, no Estado de São Paulo. A Formação Itaqueri, de idade cenozóica, é composta por sedimentos depositados em ambientes de leques aluviais sob condições semi-áridas. As feições morfotectônicas e paleopedológicas remanescentes na área caracterizam uma evolução complexa, envolvendo mudanças climáticas significativas, pulsos de movimentação tectônica distintos e diferentes eventos deposicionais. A análise dos sedimentos e dos paleossolos indica dois eventos deposicionais em ambiente de leques aluviais alternados por períodos de clima mais úmido em que se desenvolveram dois perfis de alteração associados a distintas superfícies; o primeiro, um solo espesso, desenvolvido nos sedimentos associados ao primeiro evento deposicional, sendo atingido posteriormente por um processo de silicificação; o segundo, um perfil laterítico muito espesso, desenvolvido nos sedimentos associados ao segundo evento deposicional. Uma superfície erosiva bem marcada separa ambos materiais. Desta forma existem 3 superfícies geomórficas bem marcadas na área: uma associada à base dos depósitos da Formação Itaqueri que trunca as formações Botucatu e Serra Geral; outra associada ao desenvolvimento de espessos solos que foram silicificados, e outra associada ao desenvolvimento de um perfil laterítico, associada a um espesso ferricrete. Movimentações tectônicas cenozóicas soergueram e abateram a área sucessivamente, implicando inversão de relevo, destruição parcial dos sedimentos e dos paleossolos e posicionamento altimétrico diferenciado ao longo da área.
Palavras-chaves: Superfície geomórfica; Paleossolo; Formação Itaqueri.
2001
COELHO, M. R.; VIDAL-TORRADO, P.; LADEIRA, F. S. B. Macro e micromorfologia de ferricretes nodulares desenvolvidos de arenito do Grupo Bauru, Formação Adamantina.Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 25, n.2, p. 371-385, 2001.
Nas paisagens do norte do estado de São Paulo, sob domínio do Planalto Ocidental, ferricretes ocorrem em diferentes níveis topográficos e, apesar de pouco documentados, constituem feições que se repetem com freqüência sobre os arenitos cretácicos do Grupo Bauru, Formação Adamantina. Realizou-se um estudo morfológico, em diferentes escalas de observação, a fim de elucidar a gênese desses ferricretes (plintita e petroplintita) encontrados no terço inferior de uma vertente dominada por solos com B textural. A área estudada localiza-se na Estação Experimental de Agronomia de Pindorama, do Instituto Agronômico de Campinas (IAC), região norte do estado de São Paulo. Dois perfis foram selecionados para a descrição morfológica detalhada e para as observações micromorfológicas com lupa binocular e microscópio petrográfico. As evidências macro e micromorfológicas dos ferricretes revelam uma origem associada à lixiviação do ferro ferroso a montante da paisagem e reprecipitação na zona de vadosa. Esses ferricretes apresentaram diferentes fábricas internas, a maioria dos quais com estruturas de degradação, evidenciando o desmantelamento atual da couraça. As diferenças nas fábricas internas estão relacionadas com a distribuição do esqueleto e do plasma: alguns apresentam esqueleto bem selecionado, com predominância de areia muito fina, enquanto em outros predomina a areia média; outros, ainda, mostram esqueleto pouco selecionado, assemelhando-se ao fundo matricial interglebular; a maioria mostra alguns volumes ocupados apenas por plasma. Demonstra-se que fatores pedo-lito-biológicos estão envolvidos nessa diversidade entre ferricretes de um mesmo horizonte, formando in situ glébulas tão distintas em suas fábricas, que podem ser erroneamente interpretadas como provenientes de diferentes locais da paisagem, transportadas e depositadas nas baixas encostas durante a gênese dos ferricretes.
2024ARTIGO RESUMO