A CRATERA DE COLÔNIA

por Paulo Gomes Varella

INTRODUÇÃO E NOMENCLATURA

Apesar de ter sido estudada nas últimas 5 décadas, a Cratera de Colônia é praticamente desconhecida no meio acadêmico e pela população. Poucos trabalhos científicos foram realizados nela e, até hoje, pairam dúvidas sobre sua origem pelo impacto de um corpo celeste com a Terra, o que a caracterizaria como uma cratera meteorítica.

É tratada, na literatura, por várias denominações: Cratera de Parelheiros, Estrutura de Colônia, Cratera de Colônia e Astroblema de Colônia. Considerando-se o processo usual de denominação de crateras e de meteoritos, que recebem nomes associados à localidade geográfica mais próxima (no caso de meteoritos, a mais próxima à queda ou ao local do encontro), a denominação “de Colônia” parece-nos a mais correta, uma vez que a localidade de Colônia encontra-se mais próxima a ela, apesar de Parelheiros ser um povoado maior, mais populoso e mais conhecido, o que levou, erroneamente, alguns órgãos da imprensa a tratarem-na como Cratera de Parelheiros.

Quanto aos termos “estrutura”, “cratera” e “astroblema”, cratera parece-nos a mais adequada, pois evidencia sua forma geométrica, independentemente do processo de origem. “Estrutura” é um termo genérico utilizado nas Geociências para a descrição de um acidente geográfico cujos estudos preliminares não permitem, ainda, uma caracterização precisa de sua natureza e conformação, o que não nos parece ser o caso. Por fim, “astroblema” consideramos o menos adequado de todos, apesar do vocábulo surgir em trabalhos científicos sobre ela e até no “caput” do capítulo da Lei Municipal que trata de sua preservação e recuperação.

A inadequação do termo baseia-se nos seguintes fatos: se ainda há dúvidas sobre sua origem, o vocábulo não deveria ser aplicado, uma vez que astroblema é, de fato, um testemunho de impacto de um corpo celeste; mas o principal argumento contrário é o significado de astroblema, vocábulo introduzido pelo norte-americano Robert S. Dietz em 1961, pesquisador na área de meteorítica. Astronomicamente falando, o termo significa “cicatriz de estrela”, algo um tanto exagerado, e descreve formações crateriformes produzidas por impactos em épocas concomitantes e/ou imediatamente posteriores à origem das superfícies dos planetas telúricos, satélites, asteróides, etc. São, portanto, formações muito antigas (na Terra datam do Pré-Cambriano – ver Escala do Tempo Geológico ao final), preservadas em muitos corpos do Sistema Solar pela quase ausência de intemperismo e erosão, mas pouco preservadas na Terra, em função da ação contínua e eficiente dos agentes intempéricos. Geralmente, os astroblemas são maiores e mais rasos que as crateras meteoríticas. De acordo com as informações levantadas, o exemplo mais notável de astroblema na Terra é o de Vredefort (África do Sul), com 300 km de diâmetro e idade em torno de 2 bilhões de anos. A Cratera de Colônia é muito mais jovem, como veremos adiante. Por sua idade e características ela não é um astroblema e, assim, optamos pelo tratamento de Cratera de Colônia.

LOCALIZAÇÃO E DIMENSÕES

A Cratera de Colônia localiza-se integralmente dentro dos limites do Município de São Paulo, na região sul, a 35 km da Praça da Sé (centro da cidade), na recém criada Área de Proteção Ambiental (APA) Capivari – Monos (contorno inferior na imagem da esquerda da figura 1). As coordenadas geográficas do centro da cratera são: latitude = -23o 52’ e longitude = +46o 42’ 20”. Ao que parece é a única cratera, provavelmente de impacto, em ambiente urbano e é, também, a única com preenchimento sedimentar de turfa no hemisfério sul da Terra.

Figura 1 – O Município de São Paulo e mapa digitalizado pela S.V.M.A/SP com a cratera

A cratera possui formato praticamente circular, bem destacado no relevo da região e apresenta diâmetro de 3.640 metros. As elevações que compõem a borda circundante em forma de anel se elevam a aproximadamente 125 metros acima da planície central. Esta, situada a cerca de 755 metros de altitude, mostra características de pântano, uma vez que a drenagem, em tempos passados, era para o interior da mesma, com acúmulo de água e matéria orgânica.

UM POUCO DA GEOLOGIA DA REGIÃO

Os estudos geofísicos iniciais em Colônia foram realizados por R. Kollert, A. Björnberg e A. Davino em 1961, que consideraram a cratera como testemunho de colisão (cratera de impacto). A partir desse trabalho pioneiro, outros levantamentos constataram a presença de um preenchimento sedimentar com mais de 400 m de espessura, um pouco ao sul do centro da cratera, onde localiza-se o ponto de maior profundidade. O principal interesse geológico é que esses sedimentos guardam o registro das transformações ambientais ocorridas desde a sua formação. Por exemplo, os geólogos acreditam que há 18 mil anos a cratera já foi um lago.

Com relação à provável época de origem, os dados não são conclusivos. Possui uma idade entre 5,2 e 36,4 milhões de anos o que situaria sua formação entre os períodos Pleistoceno (do Quaternário) e Oligoceno (do Terciário). Os levantamentos geomorfológicos mais aprofundados e datações de 14C apontam para uma idade entre o Pleistoceno (Quaternário) e o Mioceno (Terciário), ou entre 3 e 25 milhões de anos. Há, portanto, a necessidade de novos estudos.

Figura 2 - Mapa geológico simplificado da Cratera de Colônia (Coutinho 1980, modificado, Riccomini et al. 1991)

São conhecidas cerca de 160 estruturas do tipo no mundo, entre crateras de impacto comprovadas, prováveis e ainda em processo inicial de pesquisa. A maior parte situa-se no hemisfério norte do planeta, uma vez que lá há mais extensões de terras do que de águas, e os aspectos geológicos dos continentes são muito mais conhecidos que os do hemisfério sul. Lá, também, há uma predominância delas nos climas temperados e frios porque o intemperismo e a erosão atuam em menor taxa.

Em nosso hemisfério as crateras de um modo geral são mais escassas, principalmente na região intertropical. O maior número delas situa-se no sul da África, na Austrália e no interior da Argentina, áreas onde a predominante corrente atmosférica descendente inibe a formação de nuvens e a conseqüente precipitação de chuvas, favorecendo a preservação. Da mesma forma, acreditamos que a Antártida deve ser outro provável sítio de crateras preservadas. Assim, crateras preenchidas em ambientes de clima úmido são raras, um importante aspecto da Cratera de Colônia.

Geologicamente falando, a cratera situa-se em uma área de terreno cristalino bastante antigo, datado do Proterozóico (última metade do Pré-Cambriano), onde encontramos rochas como gnaisses, migmatitos, dioritos, micaxistos, quartzitos, granitos, granodioritos, etc. Parte delas está coberta por sedimentos da Bacia de São Paulo, que se encontram atualmente erodidos, mas com alguns testemunhos nas bordas sul e sudeste. O relevo regional caracteriza-se pela presença de morros suavizados e espigões relativamente baixos, com drenagem regional em direção ao Rio Tietê. Na borda leste da cratera há uma saída em direção à Represa Billings. A proximidade em relação à Serra do Mar permitiu que boa parte do entorno apresente cobertura de floresta úmida (mata atlântica) com alto índice pluviométrico anual.

HIPÓTESES CONTRÁRIAS AO IMPACTO

Até o momento, nos levantamentos geológicos não foram encontrados restos do possível corpo impactante e nem rochas resultantes de metamorfismo de impacto, consideradas evidências diretas de uma colisão, os principais pontos levantados pelos pesquisadores para não considerá-la, ainda, como uma cratera de impacto. Entretanto, as demais hipóteses aventadas para sua origem foram sistematicamente descartadas ao longo do tempo, restando a hipótese do impacto como a mais provável. Entre elas, destacamos as seguintes:

a) feição cárstica (dolina) - não há rochas carbonáticas na região;

b) caldeira vulcânica - não há evidências de vulcanismo na região;

c) padrão de interferência de estruturas - descartada pela persistência da atitude principal do embasamento;

d) intrusão de corpo magmático - também abandonada pela falta de estruturas que indiquem um corpo intrusivo;

e) feições de escorregamento do terreno - descartada pela geometria circular da área, atípica para feições de escorregamento.

EVIDÊNCIAS IMPORTANTES

Ao sul da cratera, entretanto, encontra-se uma zona de falhas de empurrão que, parece-nos um ponto bastante relevante na pesquisa para caracterizá-la como estrutura de impacto, apesar de alguns estudiosos associarem-nas com as estruturas regionais.

Simplificadamente, as falhas são fraturas nas rochas, nas quais, ocorre deslocamento perceptível entre as partes. Várias são as causas que podem produzir falhas nas rochas e, de acordo com os processos, distinguimos dois grupos de causas: atectônicas e por esforços tectônicos.

As falhas originadas por processos atectônicos são menos freqüentes, de menor amplitude e formam-se por desabamentos resultantes da dissolução de rochas de sub-superfície ou por colapso de rochas nas proximidades de cones vulcânicos; podem, também, resultarem da acomodação de camadas de sedimentos.

As resultantes de esforços tectônicos são mais freqüentes e surgem principalmente pela ação da tensão resultante de movimentos epirogenéticos ou de dobramentos. Em alguns casos, podem surgir quando ocorrem intrusões magmáticas e, eventualmente, por compressão (geralmente tangencial à superfície da Terra), ponto que nos interessa comentar. A fim de que possamos analisar a importância das falhas de empurrão ao sul da cratera, julgamos conveniente introduzir umas poucas palavras sobre falhas.

 Os principais elementos geométricos de uma falha são:

a) plano da falha – superfície segundo a qual dá-se o deslocamento relativo entre os blocos a e b (ver figura abaixo);

b) rejeito ( R ) – medida do deslocamento linear resultante do movimento. Como há infinitas possibilidades de movimentos relativos entre os blocos, em Geologia trabalhamos apenas com o rejeito normal, isto é, medido na vertical (o único constatável no campo, de modo geral).

Figura 3 - Os elementos geométricos de uma falha

Na figura a seguir estão representadas as falhas do tipo normal, horizontal (ou transcorrente) e inversa (ou de empurrão). As setas indicam as direções dos movimentos relativos dos blocos. Nas falhas normais, um dos blocos se abate na mesma direção na qual mergulha o plano da falha. Esse tipo de falha resulta de forças de tensão (tração) e, com elas, há uma tendência de aumento da superfície da crosta.

Figura 4 - As falhas normal, horizontal e inversa

Nas horizontais ou transcorrentes, o deslocamento relativo dos blocos ocorre na horizontal, não havendo rejeito normal. Nas inversas ou de empurrão, um bloco é empurrado por sobre o outro, cavalgando-o. Esse tipo de falha é resultante de esforços de compressão e, com ela, há uma tendência de diminuição da área da crosta.

Em levantamentos geológicos, além da medida do rejeito, quando é possível, avaliamos a direção e o mergulho do plano de falha, que ajudam na determinação das direções dos esforços que a geraram. A direção é a orientação da reta de intersecção do plano da falha com o plano do horizonte, geralmente indicada em relação aos pontos cardeais. O mergulho é o ângulo formado entre o plano da falha e o do horizonte, medido perpendicularmente em relação à direção. No caso da Cratera de Colônia, a direção dos planos das falhas é ONO (oés-noroeste) e o mergulho é para NNE (nor-nordeste). É possível que esta zona de falhas esteja relacionada com as estruturas regionais, mas pode estar associada ao nascimento da cratera, principalmente quando relacionamos as características descritas das falhas de empurrão com importantes aspectos morfológicos da cratera, a saber:

a) na região nordeste da cratera a altura da borda está próxima à planície (a borda possui pequena altura em relação à planície interna);

b) nas direções sudoeste e sul-sudoeste as bordas são mais elevadas, mostrando que há uma assimetria na forma da cratera.

Segundo o geólogo J. M. V. Coutinho (1980), essa assimetria pode estar relacionada à trajetória do corpo que, imagina-se, tenha vindo da direção NE ou NNE e se chocado com a superfície produzindo uma pronunciada elevação dos bordos SO e SSO e a zona de falhas mais ao sul. O mergulho dos planos de falhas para NNE é coerente com a hipótese mencionada acima.

Um importante fato apontado pelo Prof. Cláudio Riccomini, geólogo do Instituto de Geociências da Universidade de São Paulo, é que a direção de queda do corpo em Colônia é semelhante à dos possíveis corpos responsáveis pelas crateras de Rio Cuarto (Argentina) e Planície dos Mojos (Bolívia), eventos também ocorridos no Quaternário, o que nos leva à seguinte indagação: estão os 3 eventos relacionados?

Os trabalhos mais recentes na cratera datam do início da década de 1990, todos de natureza geofísica. Em 1990, W. C. B. Masero e S. L. Fontes, por meio de um levantamento magnético, obtiveram um perfil que mostra claramente o formato em calota do fundo da cratera. U. S. Motta e J. M. Flexor, em 1991, por meio de um levantamento gravimétrico, demonstraram a assimetria do fundo da cratera, muito semelhante à da famosa Cratera do Arizona (EUA). Em 1992, F. A. P. S. Neves e M. Assumpção, por processos sísmicos, constataram a forma em calota do fundo e atribuíram uma idade máxima oligocênica para a cratera.

Em síntese, os dados atuais convergem para um impacto como origem para a cratera, mas os pesquisadores somente aceitarão isto como um fato, quando forem localizados restos do corpo celeste (fragmentos meteoríticos) ou encontrarem rochas que exibam claramente estruturas de metamorfismo de impacto.

Figura 5 - Perfis gravimétrico e magnetotelúrico - direção N35W (Riccomini et al. - 1992)

AS PRINCIPAIS CRATERAS BRASILEIRAS

A fim de situarmos a Cratera de Colônia, no contexto das brasileiras, tidas como de impacto, já efetivamente provadas ou ainda em processo de estudo, listamos algumas informações sobre elas:

a) Araguainha ou Domo de Araguainha – situa-se na divisa de Goiás com o Mato Grosso e apresenta um diâmetro de 40 km, com uma idade estimada em 246 milhões de anos. Ela exibe um aspecto multi-circular concêntrico e é, comprovadamente, uma cratera de impacto, sendo a mais bem estudada do Brasil.

b) Serra da Cangalha – localiza-se em Tocantins, próxima à divisa com os Estados do Pará e Maranhão. Seu diâmetro é de 12 km e exibe o aspecto de um anel circular com um núcleo saliente de 3 km de diâmetro formado por uma serra em forma de círculo. Sua idade é de cerca de 200 milhões de anos e é considerada uma cratera meteorítica.

c) Vargeão – cratera com 11 km de diâmetro e idade em torno de 70 milhões de anos. Está localizada em Santa Catarina. Seu aspecto é de uma depressão circular com uma elevação no centro. Nela, foram localizadas rochas que mostram metamorfismo de impacto. Sua origem é considerada por colisão.

d) Riachão – encontra-se no Estado do Maranhão, a 45 km a nordeste da Cratera da Serra da Cangalha. Sua estrutura circular possui 4,5 km de diâmetro e idade inferior a 200 milhões de anos.

e) São Miguel do Tapuio - cratera que apresenta escarpas muito íngremes e bem elevadas na direção oeste e suaves em direção ao leste. Nela são distinguidos dois anéis concêntricos. Esta provável cratera meteorítica, localizada no Estado do Piauí, possui idade pré –Jurássica e cerca de 20 km de diâmetro.

f) Inajá – provável cratera meteorítica situada no Pará com 6 km de diâmetro e idade desconhecida.

g) Cerro de Jarau – cratera circular, provavelmente de origem meteorítica, com 5,5 km de diâmetro e idade próxima a 120 milhões de anos. Situa-se no Rio Grande do Sul e apresenta rochas com evidências de metamorfismo de impacto.

h) Piratininga – provável cratera de impacto localizada no Estado de São Paulo, próxima à cidade de Bauru. Possui 1,2 km de diâmetro e idade em torno de 120 milhões de anos. Apresenta forma circular com elevação ao centro. Foram localizadas algumas rochas que mostram recristalização.

i) outras prováveis crateras de impacto: Curaçá (no Amazonas), Ubatuba (em São Paulo) e Aimorés (em Minas Gerais, próxima à divisa com o Estado do Espírito Santo).

EPÍLOGO

Em 1989 a área da Cratera de Colônia foi invadida por loteamentos irregulares que surgiram junto com a instalação do Presídio de Parelheiros, situado no interior da cratera. Hoje há mais de 5.000 pessoas morando no povoado de Vargem Grande, que domina o lado norte da cratera, ocupando porções internas e externas, distribuindo-se pelas encostas. Com a criação da APA Municipal do Capivari – Monos foi possível conter a ocupação desenfreada da área que esta situada em região de mananciais.

A APA abrange cerca de 1/6 da área do Município de São Paulo, uma região pouco conhecida pelos habitantes das áreas centrais da cidade e é um dos poucos lugares onde ainda encontramos restos da Mata Atlântica no Município de São Paulo, abrigando fauna nativa e cortada por rios e cachoeiras. A APA está inserida na “Reserva da biosfera do cinturão verde de São Paulo” e compreende a bacia hidrográfica dos rios Capivari e Monos e parte das bacias da Billings e da Guarapiranga. A seguir, um resumo das principais iniciativas governamentais que resultaram na Lei 13.706 de 05 de janeiro de 2004, que trata do zoneamento geo-ambiental da APA municipal do Capivari-Monos:

a) Decreto Estadual 10.251/77 – cria o Parque Estadual da Serra do Mar.

b) Resolução CONDEPHAAT 40/85 – estabelece a área tombada da Serra do Mar.

c) Outubro de 1993 – declaração da Reserva da biosfera do Cinturão verde de São Paulo pela UNESCO.

d) junho de 1995 – o CONDEPHAAT aprova o tombamento da Cratera de Colônia.

e) maio de 1996 – Portaria CADES 14/96 – aprova o projeto de Lei da criação da APA Municipal do Capivari Monos.

f) Lei 13.706 de 05/01/2004 - estabelece o zoneamento ecológico-econômico doravante denominado zoneamento geo-ambiental da APA municipal do Capivari-Monos (para conhecer o conteúdo integral da Lei, acesse www.prefeitura.sp.gov.br/secretarias/negocios_juridicos/cadastro_leis/0001).

A fim de que pudesse ser iniciado o processo de valorização desse patrimônio de São Paulo pelos próprios moradores da área, a Secretaria Municipal do Verde e do Meio Ambiente (SVMA) de São Paulo, por meio do Planetário e Escola Municipal de Astrofísica "Prof. Aristóteles Orsini" e do Departamento de Educação Ambiental e Planejamento (DEAPLA), promoveu no 1° semestre de 2004 um curso intitulado "A Cratera de Colônia", destinado ao seguinte público alvo: líderes comunitários, professores, educadores, monitores de ONG's, estudantes do nível médio e pessoas interessadas no assunto. O programa inicial foi organizado pela Prof. Regina Auxiliadora Atulim, com as seguintes diretrizes: "antes de ensinar Astronomia ou apenas fornecer à população informações astronômicas, é necessário conscientizar as pessoas de que a região é especial sob os pontos de vista astronômico, geológico e ambiental. A conscientização trará o anseio por conhecimentos mais específicos e o desejo de preservar e estudar o ambiente em questão. A ligação do Planetário com a SVMA torna mais fácil a viabilização, não apenas de um curso, mas de um projeto que englobaria os aspectos astronômicos, ambientais e sociais, trazendo a possibilidade de um desenvolvimento cultural, turístico e econômico para a carente população da região sul da capital."

Em 11 de março, a aula inaugural foi ministrada pelo Prof. Paulo Gomes Varella e contou com cerca de 60 interessados, número limitado pelas dimensões do auditório do Núcleo Comunitário de Vargem Grande (ACHAVE).

A ESCALA DO TEMPO GEOLÓGICO (SIMPLIFICADA)

ba – bilhões de anos / ma – milhões de anos

Bibliografia

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