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SEQ��NCIAS CARBON�TICAS NEOPROTEROZ�ICAS DE COBERTURA DO CR�TON DO S�O FRANCISCO - APLICA��O DE GEOTECNOLOGIAS COMO SUPORTE �S CORRELA��ES ENTRE UNIDADES ESTRATIGR�FICAS EM SUB-BACIAS
Franca-Rocha, W.1,2; Misi, A.2; Ribeiro, S.H.S.2
1 Universidade Estadual de Feira de Santana, BR 116, Km 3, 44431-460, Feira de Santana - BA. wrocha@uefs.br 2 Universidade Federal da Bahia, Grupo de Metalog�nese, Instituto de Geoci�ncias, 40210-340, Salvador � BA. misi@ufba.br
ABSTRACT
Digital image processing techniques were applied to satellite images for correlation of geologic units in carbonate Neoproterozoic sequences of the Sao Francisco Craton -Brazil. The complexity among the various features that constitute litologic classes were considered to archive the proposed objective. Image enhancement techniques were used to highlight features of interest and expose subtle differences in the spectral signature of the components of the target. The principal techniques used involve the selection of the best band combination and the contrast between features in a well defined spectral range. Automatic classification techniques were evaluated to mapping geologic units in carbonatic basins. The results obtained in the Irece and Campinas Basin were usefull to support correlation among other carbonate sequences in different basins.
Palavras-chave: Bacias carbon�ticas, Neoproteroz�ico, correla��es, Grupo Una, sensoriamento remoto
INTRODU��O As seq��ncias carbon�ticas neoproteroz�icas que recobrem o Cr�ton do S�o Francisco hospedam importantes ocorr�ncias minerais de metais base n�o ferrosos e outros minerais como barita e fluorita, al�m de concentra��es econ�micas de fosfato associadas a estromat�litos destas seq��ncias. O potencial destas mineraliza��es pode ser estimado pela extens�o das coberturas carbon�ticas com as mesmas caracter�sticas formando sub-bacias isoladas ao longo do dom�nio crat�nico. Na Chapada Diamantina Oriental afloram v�rias destas sub-bacias (Fig. 1), cuja unidade litoestratigr�fica pelitocarbon�tica � denominada de Grupo Una, seq��ncia sedimentar neoproteroz�ica correlata ao Grupo Bambu�, sendo constitu�da pelas forma��es Bebedouro e Salitre. A correla��o do Grupo Una com o Grupo Bambu� � bem fundamentada, com evid�ncias estratigr�ficas, quimio-estratigr�ficas e geof�sicas, sugerindo um evento comum de sedimenta��o em um ambiente epicontinental. Apesar de bem conhecidas, estas seq��ncias carecem de mapeamento integrado, sendo referidas por subunidades informais com denomina��es variadas e locais. A grande extens�o areal e as descontinuidades das seq��ncias carbon�ticas s�o diretamente respons�veis por estas dificuldades em atribuir uma denomina��o padr�o para as unidades. Este trabalho prop�e verificar a aplicabilidade do Processamento Digital de Imagens de Sat�lites como suporte ao mapeamento das subunidades da forma��o Salitre e na correla��o destas unidades entre bacias distintas. O baixo custo e a elevada disponibilidade das imagens LANDSAT, al�m de condi��es clim�ticas que proporcionam baixa cobertura de nuvens e cobertura vegetal pouco expressiva, s�o premissas favor�veis � utiliza��o desta t�cnica. A �rea teste envolveu as bacias de Irec� e Campinas, na regi�o de Irec� - Morro do Chap�u (Bahia), tendo sido parcialmente mapeada por Franca-Rocha (2001) e Franca-Rocha et al. (2003).
UNIDADES DO GRUPO UNA A Bacia de Irec� est� localizada na regi�o central do Estado da Bahia, entre os paralelos 11� 00� e ��12� 30' de latitude norte e meridianos 41� 00� e ����42� 30�de longitude oeste. A Bacia de Campinas � uma prov�vel continuidade da Bacia de Irec� para nordeste (Fig. 2). A
descri��o das unidades do Grupo Una a seguir, foi baseada em (Misi,
1999). A Forma��o Bebedouro forma a base do Grupo Una, bordejando
Figura 1. Seq��ncias carbon�ticas neoproteroz�icas na Chapada Diamantina Oriental (quadro principal) �e na Bahia (quadro menor ) A utiliza��o de mosaicos de imagens de sat�lite LANDSAT TM possibilita �a correla��o entre as unidades nas v�rias sub-bacias.
quase todo o per�metro da bacia, sendo interrompida t�lus (TQ na Fig. 2). � formada por siltitos, lentes de metagrauvacas envolvendo seixos e blocos angulosos de variadas origens (quartzitos, granitos, etc.) e por lentes de arenitos arcoseanos. Uma ambi�ncia glacio-marinha � sugerida para esta forma��o devido � presen�a de estruturas sedimentares diagn�sticas, como seixos pingados, estrias de transporte glacial e textura mal-selecionada. A Forma��o Salitre � uma unidade litol�gica carbon�tica de ambiente marinho, reconhecida geomorfologicamente atrav�s de um relevo pouco acidentado, composto por dolinas e carstes. � constitu�da, da base para o topo, por unidades carbon�ticas e pelito-carbon�ticas evidenciando ciclos deposicionais de transgress�es e regress�es marinhas. A base desta forma��o � a subunidade C (Fig. 2), onde predominam dolomitos vermelhos laminados e argilosos. Seu contato inferior se d� sobre o topo da forma��o Bebedouro e sua forma � considerada lenticular, visto que seu aparecimento s� � persistente na borda leste, aparecendo esparsamente na borda oeste. A subunidade B (Fig. 2) � a seq��ncia sobreposta � subunidade C. Trata-se de um ritmito composto por n�veis de calc�rio cinza-claro intercalados com n�veis argilosos, denota uma sedimenta��o num ambiente de baixa energia e maior profundidade, s� poss�vel num evento de transgress�o marinha. A subunidade B1 sucede a subunidade anterior (Fig. 2), sendo composta por n�veis dolomitizados, e com n�dulos de s�lica que substitui o sulfato num prov�vel ambiente evapor�tico. Estruturas geopetais de ambientes de alta energia e de exposi��o suba�rea dos sedimentos em clima �rido, tais como �teepee� e brechas intraformacionais pela dissolu��o de sulfatos, s�o freq�entes. Esta subunidade apresenta estromat�litos lamelares e colunares mineralizados com carbonato fluorapatita, apresentando estratifica��es cruzadas por ondas e intraclastos. O ambiente de deposi��o � de estreita l�mina de �gua, denotando uma plan�cie de mar�, com exist�ncia, inclusive, de canais de mar�. Esta unidade encaixa as mineraliza��es de Pb e Zn. A subunidade A (Fig. 2) � composta por siltitos e margas de colora��o cinza clara ou avermelhada. � conseq��ncia do aumento da l�mina de �gua devido � nova transgress�o marinha. O topo da forma��o Salitre na bacia de Irec� � a subunidade A1 (Fig. 2), depositada em ambiente marinho raso indicado por estratifica��es cruzadas em calcarenitos intracl�sticos e ool�ticos.
MATERIAIS E M�TODOS Foram utilizadas as cenas 218/068, 217/068 e 217/069 do sensor LANDSAT TM, que recobrem a �rea em estudo. Procedeu-se de forma a retirar das imagens as fei��es e dados geol�gicos que pudessem vir estruturar a confec��o de um mapa tem�tico integrando as duas bacias, conforme procedimentos recomendados por Drury (1987) A seq��ncia operacional foi iniciada com a etapa de pr�-processamento da imagem, onde foram feitos o registro das imagens e o recorte e mosaico das cenas, de modo a delimitar a regi�o de interesse. O registro da imagem consistiu em transforma��es polinomiais de 2� ordem com reamostragem em pixel de 30 metros pelo m�todo do vizinho mais pr�ximo. No processamento das imagens procedeu-se a sele��o de composi��es coloridas das bandas em tripletos de falsa cor (FCC), orientadas pela an�lise de histogramas bi-dimensional e por an�lise visual, obtendo-se melhor contraste na FCC combinando as bandas 4,5,7 nos canais RGB. Produziu-se uma classifica��o supervisionada da imagem das bacias, mostrando agrupamentos de zonas de mesma resposta espectral, indicativas de diferentes litologias. Uma rede de pontos de controle baseado em campo produziu um ajuste mais fino da imagem para o sistema cartogr�fico adotado.
RESULTADOS A principal etapa de processamento consistiu na classifica��o supervisionada da imagem da Bacia de Irec�, gerando um mapa tem�tico que mostra agrupamentos de zonas de mesma resposta espectral, indicativas de varia��es litol�gicas. Esta t�cnica consiste na aplica��o da estat�stica multivariada a espa�os amostrais (pol�gonos) que representem determinadas fei��es previamente conhecidas, as quais se deseja mapear em toda �rea, gerando classes com significado espacial (georreferenciadas). A Figura 2 mostra o resultado dos mapas obtidos, lan�ados sob o mosaico das imagens. Esta figura apresenta a distribui��o das unidades do Grupo Una nas duas bacias. Este mapa foi produzido a partir da compila��o dos mapas pr�vios e sua integra��o com a cartografia derivada do tratamento das imagens de sat�lite.
CONCLUS�ES A seq��ncia operacional de tratamento digital de imagens de sensoriamento remoto a que foram submetidas as cenas que recobrem as coberturas carbon�ticas neoproteroz�icas das� bacias de Irec� e Campinas possibilitaram a gera��o de mapas geol�gicos georreferenciados de forma integrada, o que permite estudar unidades estratigr�ficas de forma individualizada numa �nica imagem ou mosaico de imagens. A rede de pontos de controle montada durante as visitas de campo subseq�entes comprovaram sua efic�cia. Foi poss�vel, com poucos pontos de controle de campo, reconhecer e mapear na bacia de Campinas as mesmas unidades estratigr�ficas observadas na bacia de Irec�, incluindo a unidade B1, portadora de concentra��es econ�micas de fosfato (P2O5) e de pequenos dep�sitos de Zn-Pb. Em alguns locais, foram verificados pontos de conflito, os quais foram corrigidos e inseridos no mapa final. A aplica��o das t�cnicas de sensoriamento remoto dinamizou a atividade de mapeamento, uma vez que sua precis�o foi maior que a alcan�ada por outros m�todos, como, por exemplo, o de interpreta��o de fotos a�reas, utilizadas muito comumente no mapeamento geol�gico. Os tratamentos testados na bacia de Irec� podem ser aplicados a outras �reas de afloramento do Grupo Una e na Bacia de S�o Francisco (Grupo Bambu�), devido a suas correla��es litoestratigr�ficas, potencializando o sucesso para a explora��o de recursos minerais.
REFER�NCIAS Drury, S.A. 1987. Image Processing in Geology. Allen & Unwin, Londres. Franca-Rocha, W.J.S. 2001. Modelagem Metalogen�tica na Bacia de Irec� (Ba) atrav�s de Sistema de Informa��es Geogr�ficas (SIG). Tese (Doutorado em Geologia) Instituto de Geoci�ncias, Universidade Federal da Bahia, Salvador, 350p. Franca-Rocha, W.J.S.; Bonham-Carter, G.; Misi, A. 2003. GIS modelling for mineral potential mapping of carbonatehosted deposits. Revista Brasileira de Geoci�ncias, v. 33, n. 02 (suplemento), p. 191-196. Misi, A. 1999. Um modelo de evolu��o metalogen�tica para os dep�sitos de Zinco e Chumbo hospedados em sedimentos Proteroz�icas de cobertura do Cr�ton do S�o Francisco (Bahia e Minas Gerais). Tese de Professor Titular, Instituto de Geoci�ncias, Universidade Federal da Bahia, 151p.
Figura 2. Correla��o entre as unidades do Grupo Una mapeadas nas Bacias de Irec� e Campinas. T�cnicas digitais de realce de imagens de sat�lite forneceram o suporte necess�rio para aplicar �na sub-bacia de Campinas o seq�enciamento estratigr�fico obtido na Bacia de Irec�.
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