Crateras de Meteoritos no Brasil
Domo de Araguainha - Araguainha Dome
Imagem: EMBRAPA - Brasil visto do espaço em imagens realizadas pelo satélite Landsathttp://www.cdbrasil.cnpm.embrapa.br/
O Domo de Araguainha é o maior astroblema conhecido na América
do Sul. Trata-se de uma cratera erodida e de natureza complexa, com 40 km
de diâmetro, formada próxima ao limite Permiano-Triássico
(entre 245 a 300 Ma.). Esta estrutura é o resultado da colisão
de um corpo celeste contra a superfície da Terra, representada à
época por uma plataforma marinha rasa. As rochas afetadas pelo
impacto incluem desde o embasamento cristalino (granito) de idade
Ordoviciana, que se encontra exposto no centro do núcleo soerguido
do astroblema, com de 6,5 km de diâmetro, até unidades
sedimentares Paleozóicas da Bacia do Paraná (formações
Furnas, Ponta Grossa, Aquidauana e Estrada Nova), dispostas de forma
anelar ao redor do núcleo da estrutura. As feições de
metamorfismo de impacto reconhecidas em Araguainha incluem a presença
de shatter cones em arenitos da Formação Furnas, diversos
tipos de brechas de impacto, feições planares em grãos
de quartzo, feldspato e mica, tanto no embasamento granítico quanto
nas brechas, feições de intensa deformação e
bombas de impacto compostas por hematita.
A cratera cobre uma área aproximada de 1.300 km2, exibindo um diâmetro
de 40 km. Este astroblema se formou sobre rochas sedimentares da Bacia do
Paraná e de seu embasamento. A primeira referência à
existência de uma estrutura dômica em Araguainha foi feita por
Northfleet em 1969. Alguns autores interpretaram a estrutura como
resultante de uma intrusão sienítica (rocha magmática,
granular, de profundidade, caracterizada pela presença de feldspato
alcalino, mica, piroxênio e anfibólios) de idade Cretácea,
que teria soerguido e deformado os sedimentos na forma de um domo. Em
vista desta proposição, e considerando o potencial econômico
relacionado ao magmatismo alcalino representado pela Formação
Iporá (Cretáceo) em outras regiões do Estado de Goiás,
Silveira Fº & Ribeiro (1971) conduziram trabalhos de
reconhecimento geológico no Domo de Araguainha. Estes autores
descreveram a estrutura como do tipo criptovulcânico, tendo ao
centro um bloco granítico pertencente ao embasamento cristalino da
Bacia do Paraná.
Ainda de acordo com esses autores, a porção central do Domo
encontrava-se circundada por rochas vulcânicas (lavas, brechas e
tufos) de composição traquítica (rocha magmática,
extrusiva, de composição química correspondente à
do sienito, i. e., desprovida ou pobre em quartzo, e constituída
essencialmente de ortoclásio e qualquer mineral escuro) e por
sedimentos Paleozóicos deformados tectonicamente.
Dietz & French (1973) e Dietz et al. (1973) propuseram uma nova hipótese
para a formação do Domo de Araguainha, relacionando-o ao
evento de impacto de um corpo celeste de grandes dimensões contra a
superfície da Terra. Essa proposição foi baseada no
reconhecimento de feições de metamorfismo de choque em
amostras coletadas no centro do Domo, tais como shatter cones e feições
planares (lamelas de choque) em grãos de quartzo, com orientações
cristalográficas correspondentes aos planos {1013}, {1012}, {1122}
e {1121}, bem como na ocorrência de brechas de impacto ao redor de
seu núcleo.
Crósta et al. (1981) e Crósta (1982) apresentaram os
resultados de mapeamento geológico, as características
geomorfológicas e estruturais, bem como a análise petrográfica
de amostras do embasamento granítico, das brechas de impacto e da
Formação Furnas, todas elas exibindo evidências de
metamorfismo de choque. Esses resultados reforçaram a origem da
estrutura por impacto de um corpo celeste.
Dentre as evidências desse fenômeno por eles reconhecidas estão
a ocorrência de shatter cones em arenitos da Formação
Furnas em duas localidades diferentes, lamelas de choque em quartzo,
feldspato e mica, mudanças do estado cristalino para o estado
amorfo em minerais com ausência de fusão, com a fase vítrea
retendo as características morfológicas e texturais da fase
cristalina, e kink bands em diversos minerais. Crósta (1982)
apresentou também o resultado da datação isotópica
do embasamento granítico submetido ao metamorfismo de choque
aflorante no centro da estrutura, através do método K-Ar. O
autor obteve uma idade de 283.6± 17.2 Ma (milhões de anos)
para o K-feldspato, ressalvando que esta idade deveria ser interpretada
como uma idade mista entre a formação do granito (pré-Devoniano)
e o evento de impacto, uma vez que o estágio de choque da amostra
granítica analisada não era avançado o suficiente
para que tivesse ocorrido a total desgaseificação do Ar
preexistente. Já para a porção máfica da mesma
amostra granítica, a idade obtida foi de 362.6± 13.2 Ma, que
representa também uma idade anomalamente jovem para o embasamento
granítico da Bacia do Paraná.
Theilen-Willige (1981), em estudos geológicos do Domo de
Araguainha, destacou que as evidências geomorfológicas,
petrográficas e geofísicas encontradas suportavam a origem
da estrutura por impacto de meteorito. Dentre essas evidências
estavam o formato circular da estrutura, a morfologia relacionável
a outras crateras de impacto conhecidas, incluindo um núcleo
central soerguido, sucessão de colinas, escarpas e vales dispostas
de forma anelar, feições de metamorfismo de choque, presença
de suevito e de brechas de impacto, ocorrência de shatter cones e de
uma anomalia magnética negativa no centro da estrutura.
Deutsch et al. (1992), a partir da datação isotópica
de duas amostras do Domo de Araguainha, estimaram um limite superior para
o evento de impacto em 243± 19 Ma., baseados em uma idade modelo
Rb-Sr para produtos de alteração da cordierita de uma
amostra de material fundido pelo impacto (matriz cristalina de granulação
fina com quartzo, albita, K-feldspato, biotita, titano-magnetita,
ilmenita, hematita e barita). Para uma amostra do embasamento granítico
proveniente do núcleo central, parcialmente afetada pelo choque, os
autores obtiveram uma isócrona Rb-Sr com idade de 449± 9 Ma.
Esses resultados situaram o evento de impacto próximo ao limite
Permiano-Triássico. Engelhardt et al. (1992) apresentaram um estudo
petrográfico e geoquímico detalhado da parte interna do núcleo
central com 6,5 a 8 km de diâmetro, enfocando o embasamento granítico
e as brechas. Eles apresentaram um mapa geológico da porção
interna do núcleo central, mostrando a distribuição
de três tipos de brechas: brecha de impacto com a matriz fundida,
brechas polimíticas de impacto e brechas monomíticas de
impacto de arenitos. Os autores também identificaram a ocorrência
de diques de cor avermelhada cortando o granito, com espessuras entre 10 e
100 cm e dezenas de metros de comprimento, compostos por misturas cataclásticas
de material granítico com feições de choque, material
granítico sem feições de choque e materiais graníticos
fundidos. Esses diques foram intrudidos no granito em condições
de stress extensional, provavelmente durante o processo de soerguimento do
assoalho granítico da cratera transitória, na fase de
modificação do impacto. Os autores também analisaram
a idade do evento de impacto, utilizando datação pelo método
40Ar/39Ar em amostras de material fundido pelo impacto da unidade inferior
das brechas polimíticas, que revelaram idades de 247± 5.5 e
245.8± 5.5 Ma. para duas diferentes frações granulométricas
da mesma amostra. Essas idades confirmam a ocorrência do evento de
impacto próximo ao limite Permiano-Triássico. Hammerschmidt &
Engelhardt (1995) apresentaram os resultados de uma segunda datação
do impacto pelo método 40Ar/39Ar. Duas frações
granulométricas de uma amostra de material fundido forneceram
idades-platô de 245.5± 3.5 Ma e 243.3± 3.0 Ma,
respectivamente, confirmando que o evento de impacto de Araguainha ocorreu
próximo ao limite Permiano-Triássico. A idade de
desgaseificação total de biotitas do granito do núcleo
da estrutura forneceu valores variando entre 326 a 481 Ma., sendo essa
variação explicada pelos autores como decorrente da perda de
Ar. Eles interpretaram a idade mais antiga obtida para a biotita como uma
evidência de que o granito, durante o processo de ascensão,
passou pela isoterma de 300o C antes de 481 Ma., o que lhe confere
portanto uma idade Pré-Devoniana. Masero et al. (1994) e Fischer &
Masero (1994) realizaram um levantamento magnetotelúrico cortando o
Domo de Araguainha, com o objetivo de determinar a profundidade do
embasamento cristalino sob a estrutura e também de estimar a altura
do soerguimento de seu núcleo central. Eles concluíram que o
embasamento forma um anel simétrico bem definido a uma profundidade
de 1.000 metros, entre os raios de 9 e 20 km a partir do centro, decaindo
externamente após o raio de 20 km. No interior desse anel e em direção
ao centro, o topo do granito se eleva até aflorar a cerca de 1,5 a
2 km do centro.
Masero et al. (1997), através de modelagem 2-D e 3-D dos dados
magnetotelúricos, descobriram um corpo de formato discóide
no interior do granito a profundidades entre 3 e 7 km, caracterizados por
valores de resistividade abaixo do valor bruto da crosta superior. Eles
relacionam tal anomalia a processos de falhamento e brechação
induzidos pelo impacto.
Hippert & Lana (1988) estudaram bombas de impacto que ocorrem em
associação com as brechas polimíticas de impacto no núcleo
central do Domo de Araguainha. As bombas contêm partículas de
quartzo com feições de metamorfismo de choque, capturadas
durante seu resfriamento em trajetória balística, e exibem
um enriquecimento em elementos do grupo da platina (Rh-4x, Pd-5x, Pt-30x)
em relação às rochas da região.
Localização
O centro do Domo de Araguainha está localizado nas coordenadas 16º 47´S e 52º 59´W, entre as localidades de Araguainha e Ponte Branca, no Estado do Mato Grosso. O Rio Araguaia corta a estrutura ao meio, separando-a em duas partes, localizadas respectivamente nos Estados de Mato Grosso e Goiás. O Domo pode ser facilmente acessado por estrada, a partir de Goiânia ou de Cuiabá, utilizando-se a BR-364. A localidade de Ponte Branca, na borda NE da estrutura, encontra-se a 100 km de distância da rodovia BR-364, sendo acessível através de uma estrada não-pavimentada que se inicia nesta rodovia e segue até Barra do Garças (MT). Outra estrada não-pavimentada, a MT-306, liga as localidades de Ponte Branca e Araguainha, atravessando o núcleo central do Domo, que se situa entre essas duas localidades, mais próximo a Araguainha. Alguns dos melhores afloramentos das unidades geológicas que ocorrem no núcleo soerguido (arenitos Furnas e embasamento granítico afetados por choque, brechas de impacto e shatter cones) são encontrados em cortes nessa estrada, ou próximos a ela.
Morfologia
O Domo de Araguainha forma uma notável estrutura anelar,
consistindo de um núcleo central soerguido, depressões e
vales anelares, arcos de colinas isoladas e terraços escarpados.
Uma pequena bacia de formato elíptico constitui o centro do núcleo
soerguido, correspondendo em sua maior parte à área de
exposição do embasamento granítico. Um anel interno
de elevações, formado principalmente pelo granito deformado
pelo choque e por brechas de impacto sobrejacentes, circunda essa bacia,
que é drenada pelo Córrego Seco. Este anel é por sua
vez circundado por outro anel de montanhas e picos, tendo entre 6,5 e 8 km
de diâmetro, formado por arenitos devonianos da Fm. Furnas, cujas
camadas mergulham em alto angulo, chegando a 90º em alguns pontos. Na
porção norte do núcleo central, os blocos de arenito
Furnas encontram-se localmente metamorfizados por choque em quartzitos,
alcançando até 150 m de altura em relação às
áreas circunvizinhas. As camadas de arenitos devonianos da Fm.
Furnas, com mergulhos quase verticais, formam as montanhas com até
150 m. de altura, que se destacam no relevo. O núcleo central é
circundado por uma depressão anelar, com um piso ligeiramente
ondulado e algumas poucas colinas isoladas, correspondendo às áreas
de exposição da Fm. Ponta Grossa (Devoniano) e da Fm.
Aquidauana (Carbonífero)
De acordo com a descrição geomorfológica do Domo
feita por Theilen-Willige (1981), o aspecto mais conspícuo do
astroblema de Araguainha é a existência de múltiplos
anéis concêntricos formados por cristas, colinas, faixas
deprimidas e vales. As cristas anelares foram cortadas por sistemas de
drenagem. Crósta (1982) mostrou que essas feições
morfológicas são controladas por sistemas de falhas anelares
e radiais, típicas de estruturas de impacto. A depressão
anelar principal é cortada pelo Rio Araguaia, que nela instalou o
seu vale.
A borda externa do Domo de Araguainha é constituída por
cristas, representando os remanescentes de grabens semi-circulares,
formados por falhas anelares de colapso que mergulham em direção
ao centro da estrutura. Estes grabens contêm sedimentos permianos do
Grupo Passa Dois/Formação Estrada Nova, altamente
deformados. Em termos gerais, o Domo de Araguainha é uma cratera de
impacto profundamente erodida, ou um astroblema. A profundidade de escavação
induzida pelo impacto foi estimada por Engelhardt et al. (1982) em 2.400
m, que representam 1/10 do diâmetro da cratera inicialmente formada
(cratera transitória, formada imediatamente após o impacto),
estimada por eles em 24 km. Este diâmetro da cratera transitória
representa, por sua vez, 60% do diâmetro final da cratera (40 km).
Geologia
O mapa geológico apresentado na Figura 4 mostra a distribuição das principais unidades geológicas que ocorrem na área do Domo de Araguainha. A geologia do núcleo soerguido é apresentada em maior detalhe na Figura 5. A descrição que se segue é baseada principalmente nos trabalhos de Crósta (1981) e Engelhardt et al. (1982), concentrando-se nas feições de metamorfismo de choque. Essas feições ocorrem no núcleo soerguido, abrangendo litologias do embasamento granítico, da Fm. Furnas, bem como as brechas formadas pelo próprio impacto.
Embasamento Granítico
Os afloramentos do embasamento granítico na porção
interna do núcleo soerguido são constituídos por um
granito alcalino. Embora algumas das características originais
dessa rocha possam ainda ser observadas, todos os afloramentos exibem feições
de metamorfismo de choque de algum tipo. A textura do granito varia de
hipidiomórfica a porfirítica, com predominância de
granitos porfiríticos com fenocristais de K-feldspato com até
5 cm de comprimento. Os minerais constituintes principais são
quartzo, K-feldspato, albita, biotita e muscovita, ocorrendo como acessórios
zircão, turmalina e calcita. As rochas do embasamento granítico,
assim como as brechas, exibem a maioria das feições de
deformação induzidas por impacto no Domo de Araguainha. O
tipo mais comum é o desenvolvimento de estruturas planares de
deformação (lamelas de choque) em quartzo. Até quatro
conjuntos diferentes de feições planares foram observados
por Engelhardt et al. (1992) em um único grão de quartzo do
embasamento granítico. Crósta (1992) descreveu a ocorrência
dessas feições de choque também em grãos de
feldspato e mica. A presença da feição com orientação
cristalográfica correspondente ao plano {1012} indica que o granito
que hoje aflora no núcleo soerguido de Araguainha foi submetido a
pressões de pico que alcançaram entre 20 e 25 GPa.
Engelhardt et al. (1992) descreveram a ocorrência de diques de cor
avermelhada, com espessuras entre 10 e 100 cm, e de veios de brecha
cortando o granito. Os diques são compostos de fragmentos angulares
de minerais exibindo textura fluidal. Fragmentos de quartzo no interior
desses diques mostram feições planares de deformação
ou encontram-se recristalizados, formando mosaicos de cristais entrelaçados.
Indicações incipientes de fusão são observáveis
em grãos de quartzo e feldspato e a ocorrência de vidro é
bastante comum nesses diques. Os veios de brecha atingem alguns centímetros
de espessura e são compostos por fragmentos angulares de granito e
minerais formadores de granito. Esses diques e veios são
interpretados pelos autores como misturas de material granítico
original, submetido a choque e fundido, que foi intrudido no granito em
condições de stress extensional.
Vários tipos de feições de deformação
no granito são descritos por Crósta et al. (1981) e
Engelhardt et al. (1992), incluindo deformação rúptil
e dúctil em grãos minerais (deformação
intragranular) e movimento de grãos minerais entre si (deformação
intergranular). Esses autores descrevem também feições
do tipo extinção ondulante em K-feldspato, kink-bands em
micas e plagioclásio, desintegração de grãos
de quartzo ao longo de fraturas de stress, transformação
seletiva de minerais (principalmente feldspato) para a fase amorfa (vítrea)
com ausência de fusão, oxidação geral de
minerais portadores de Fe (principalmente biotita), entre outros.
Brechas de Impacto
As brechas de impacto ocorrem no núcleo central do Domo de
Araguainha cobrindo e/ou circundando o embasamento granítico. Pelo
menos três tipos diferentes de brechas foram descritos por Crósta
(1982) e posteriormente mapeados por Engelhardt et al. (1992): brechas de
impacto com matriz fundida (IBM), brechas polimíticas e brechas
monomíticas de arenitos. As brechas IBM cobrem o embasamento granítico,
mostrando cores que variam do cinza claro ao cinza escuro, com inclusões
de grãos de quartzo e feldspato com formatos irregulares a
retangulares, caracterizadas por texturas fluidais. Resultados de análises
químicas apresentados por Engelhardt et al. (1992) mostram que as
brechas do tipo IBM e o granito são idênticos em termos de
elementos maiores e elementos-traço.
As brechas polimíticas em sua maior parte circundam o embasamento
granítico em suas porções norte e noroeste. Elas são
bem expostas em cortes ao longo da estrada MT-306, entre Araguainha e
Ponte Branca, mostrando-se como uma massa não-estratificada de
constituintes com vários formatos, variando entre irregular e
angular. Estes fragmentos são de granito e de rochas sedimentares
das várias unidades estratigráficas que ocorrem na região
do Domo (principalmente formações Furnas, Ponta Grossa e
Aquidauana) e possuem dimensões variando entre poucos metros até
centímetros. A textura fluidal indica movimentos turbulentos de
fluxo, assim como o formato distorcido de alguns componentes mostra que os
mesmos foram deformados de forma plástica. Brechas monomíticas
de arenitos foram encontradas nas elevações que bordejam as
porções sul e sudeste da bacia de drenagem do Córrego
Seco. Sua área de ocorrência é relativamente
desprovida de afloramentos e geralmente coberta por vegetação
de cerrado, sendo que as poucas amostras descritas por Engelhardt et al.
(1992) são representadas por arenitos quartzosos com grãos
angulosos, termicamente alterados.
Bombas Hematíticas
Agregados de hematita foram descritos em associação com brechas de impacto no Domo de Araguainha por Crósta et al. (1981) e por Engelhardt et al. (1992). Análises por microscopia ótica e microscopia eletrônica de varredura (SEM) realizadas por Hippert e Lana (1998) revelaram que esses agregados eram bombas de impacto. Estas bombas mostram uma geometria externa assimétrica, com lados convexos e côncavos, que também correspondem à sua estrutura interna, constituída por hematita porosa no lado convexo e hematita maciça no lado côncavo. Ambos os tipos de hematita são por sua vez compostos por um agregado de unidades individuais com uma geometria cônica e exibindo uma estrutura morfológica em formato de pena quando vista em seções longitudinais. De acordo com os autores, estas microestruturas refletem um processo de resfriamento bem ventilado, que ocorreu durante sua trajetória balística pós-impacto. Fragmentos de quartzo exibindo feições planares de deformação ocorrem no domínio poroso, representando partículas sólidas que foram ejetadas e posteriormente capturadas pelas bombas durante seu resfriamento. Hippert e Lana (1998) realizaram também análise por ativação neutrônica das bombas hematíticas para detecção de elementos do grupo da platina. Foram encontrados enriquecimentos em Rh (4x); Ru, Ir e Pd (5x); e Pt (30x) em relação aos níveis usuais das unidades sedimentares da Bacia do Paraná. Os autores relacionaram esses enriquecimentos à presença de componentes derivados do corpo impactante nas bombas hematíticas.
Medidas de Proteção
O Domo de Araguainha é um exemplo bem preservado de um astroblema
complexo, repleto de evidências macroscópicas e microscópicas
de metamorfismo de choque. Como tal, esta estrutura é de importância
única para o Brasil e para a América do Sul, representando
um sítio de grande valor científico e cultural para o estudo
permanente de eventos de impacto. Devido à sua idade, próxima
do limite Permiano-Triássico, período em que ocorreu um dos
maiores eventos de extinção de vida em massa da história
da Terra, este sítio pode ainda assumir importância crítica
no estudo dos eventos de extinção.
Assim como a maioria dos sítios de interesse geológico, a
população que habita os domínios do Domo pouco sabe
sobre sua origem e sobre os motivos pelos quais esta importante estrutura
deve ser preservada. Um primeiro passo para a proteção deste
sítio passa, portanto, pela conscientização da população
local para o seu valor enquanto patrimônio científico e
cultural, bem como para a necessidade e as formas de preservação.
Isto poderia ser alcançado através de um programa de educação
e difusão, direcionado para os alunos das escolas locais e para os
adultos que vivem nas localidades de Araguainha e Ponte Branca.
A grande maioria dos afloramentos que mostra evidências de
metamorfismo de choque está localizada ao longo da estrada MT-306,
ou bem próxima a ela. Estes afloramentos necessitam ser protegidos,
uma vez que a maioria deles apresenta efeitos de intemperismo, o que torna
as rochas bastante frágeis. Este é o caso particularmente
dos shatter cones em arenitos da Fm. Furnas e das brechas de impacto.
Serviços de manutenção e terraplanagem já
danificaram vários exemplos bem expostos das brechas de impacto em
cortes desta estrada, originalmente observados pelo autor por ocasião
de sua primeira visita ao Domo, em 1978. Um programa direcionado à
preservação deste patrimônio exposto nos afloramentos
do núcleo soerguido do Domo de Araguainha, combinado com um
programa de educação e conscientização da
população local, são portanto fortemente recomendados
como medidas de proteção deste sítio.
Referências
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Fontes Consultadas:
http://www.unb.br/ig/sigep/index.html Sítios Geológicos e Paleontológicos do Brasil - 001 DOMO DE ARAGUAINHA - O MAIOR ASTROBLEMA DA AMÉRICA DO SUL - Data: 01/07/1999 Alvaro P. Crósta alvaro@ige.unicamp.br Instituto de Geociências - Universidade Estadual de Campinas Caixa Postal 6152 - 13081-970 Campinas SP © Crosta,A.P. 1999. Domo de Araguainha - O maior astroblema da Améica do Sul. In: Schobbenhaus,C.; Campos,D.A.; Queiroz,E.T.; Winge,M.; Berbert-Born,M. (Edit.) Sítios Geológicos e Paleontológicos do Brasil. Publicado na Internet no endereço http://www.unb.br/ig/sigep/sitio001/sitio001.htm (A referência bibliográfica de autoria acima é requerida para qualquer uso deste artigo em qualquer mídia, sendo proibido o uso para qualquer finalidade comercial) http://www.unb.br/ig/sigep/sitio001/sitio001english.htm