AS MEGABRECIAS: EVIDÊNCIA DE CATASTROFISMO

Arthur V. Chadwick, Ph. D.

Professor de Geologia

Southwestern Adventist University

Muitos fenômenos geológicos do passado parecem estar adequadamente calculados de acordo com os processos que na atualidade estão sucedendo na superfíce da terra. Em alguns casos é difícil conhecer algum mecanismo capaz de explicar-los. Entre estas áreas problemáticas em geologia, a explicação da origem, a posição das megabrecias fazem muito que hão conseguido um lugar prominente. Um crescente número de geólogos (os chamados "neocatastrofistas") tem conhecido a necessidade de considerar forças de enorme magnitude que agora não estão operando para explicar as observações do registro geológico. Um deles, Derek Ager há considerado as implicações catastróficas das megabrecias, em seu livro "A Natureza do Recorde Stratigrafico (1)". Neste informe tomaremos uma vista mais abarcante das megabrecias e tentaremos sacar o discernamento provisto por elas a fim de compreender o problema maior de entendimento do passado histórico da terra.

As megabrecias são depósitos sedimentários nos quais aparecem como um elemento conspicuo destes, fragmentos de rocha angulares que excedem um metro de diâmero. Um depósito tal pode incluir outras coisas menores de um metro, as quais podem ser ou não ser angulares. Esta definição, modificada por Cook et al. (2), é puramente descriptiva e por tanto inclue depósitos subaéreos (sobre terra) e subaquáticos (debaixo d'água) que possuem as características acima mencionadas.

Os eventos subaéreos são por 10 vezes geralmente mais localizados que os processos similares ocorridos debaixo d'água. Tanto o tamanho dos blocos transportados como as distâncias recorridas estão limitadas pela grande diferença em densidade entre a rocha e o ar. Em contraste ao registro mais recente, muitas poucas megabrecias do pre-Pleistoceno podem registrar-se como estritamente subaéreas.

Por longe a maioria das megabrecias é considerada como tenendo uma origem subaquática -- Uma rocha equivalente a um metro cúbico de volume pode pesar três toneladas métricas, e a maioria dos bloques das megabecias excedem este tamanho. Consequentemente, o transporte das megabrecias ao lugar de sua deposição se tome em uma consideração formidável. A flotação proporcionada por água clara pode reduzir o peso em 1/3 ou mais e pode do mesmo modo diminuir significativamente a fricção. Tal como o veremos, baixo a condições apropriadas, a flotação e outros fatores podem ser modificados mediante mudanças no meio de transporte de modo que as rochas de dimensões verdadeiramente enormes possam ser movidas.

Três categorias de processos deposicionais subaquáticos que deram lugar as megabrecias seram consideradas: correntes turbulentas, deslizamento de ripas e terra, e fundimentos. As duas últimas categorias não estão diferenciadas claramente uma com a outra. Em cada caso definiremos o processo, descrevendo sua maneira de operar, buscando a extensão de tais depósitos, e discutindo sua significância.

AS CORRENTES TURBULENTAS.

As correntes turbulentas ocorrem quando sedimentos inconsolidados volvem a ser suspendidos na água, formando deste modo um fluido de elevada densidade. O fluxo de semelhante suspensão introduce a turbulência que evita que o material suspendido se estanque, e desta maneira perpetua a diferença de densidade prolongando o movimento da corrente turbulenta. Semelhante corrente pode fluir costa abaixo, a nível, e incluso costa arriba, se ela tem o impeto suficiente. A medida que a velocidade diminue na região detrás do movimento de frente, o material em suspensão é depositado, começado com as partículas mais grossas. O depósito resultante pelo geral exibe uma graduação normal com grãos maiores na base e o material mais fino em cima de tudo.

As correntes turbulentas de dimensões facilmente imagináveis são capazes de mover enormes fragmentos. Kuenen (3) hão estimado que rochas com um peso de até 100 toneladas métricas podem ser movidas em semelhantes fluxos. O início de uma corrente turbulenta provavelmente ocorra na forma mais comum como resultado de terremotos, todavia outros mecanismos são também involucrados (4,5,6). Os sedimentos capazes de manter a suspensão de fragmentos de rochas de toda dimensão geradas no distúrbio original podem ser transportadas a grandes distâncias através de ladeiras mínimas (3,4,7).

Ocasionalmente as turbulências--os depósitos deixados pelas correntes turbulentas--contêm megabrecias. Se conhecem fragmentos que excedam ao metro de diâmetro em alguns leitos em Nevada (8), Arabia (9), as Novas Hébridas (10), e em muitos outros lugares (7). Casshiap e Qidwal (11) informam de fragmentos que excedem os quatro metros em uma "diamictita" na India. Os autores lhes assinam uma origem glacial, todavia as correntes turbulentas pareciam ao menos serem uma fonte. Rigby (12) informa de fragmentos de até cinco metros de diâmetro em leitos de rios interpretados como havendo sido depositadas por correntes turbulentas.

Pode haver pouca dúvida de que as correntes turbulentas capazes de transportar enormes fragmentos representam eventos catastróficos. Os terremotos podem gerar correntes turbulentas de grandes dimensões (5), mas é mais difícil conceder um processo simultâneo capaz de produzir e transportar blocos afetados. Na seguinte seção veremos que estes problemas se tornam mais complexos a medida que o tamanho dos fragmentos rochosos aumentam.

DESLIZAMENTOS DE RIPAS.

Ripio deslizado é um término utilizado por Cook et al. (2) para descrever depósitos de megabrecia consistentes em fragmentos muito grandes que hão sido transportados por um processo de fluxo massivo, geralmente a uma distância considerável. Os deslizamentos de ripio, ao igual que as correntes turbulentas, não requerem de uma ladeira empinada para seu movimento, todavia a diferença das correntes turbulentas, o fluxo del ripio é menos fluido e flue mais lentamente. Alí parece não haver limite algum para o tamanho dos blocos que podem ser movidos. Os blocos são geralmente forasteiros ( é dizer que blocos derivados de uma fonte diferente do da matriz) e são geralmente suportados em uma matriz de lodo ou argila.

Por exemplo, no Peru blocos forasteiros de até 5000 toneladas métricas (de 10-15 metros de diâmetro) ocorrem nos estratos do Oceano longe do sítio de sua origem (13). No Texas, lavas de rochas forasteiras de mais de 30 metros de largura são encontradas no lodo pétreo do Paleozóico, ao parecer derivados de uma fonte situada a muitos kilômetros de distância (14, 15, 16). Nas montanhas klamath da California, aparecem lavas de mais de 100 metros de largura, com pelo menos cinco kilômetros de sua área de origem (17). Os blocos forasteiros nos estratos do Pensilvânico de Oklahoma oriental exceem os 100 metros de largura (18, 19, 20). Entre estes fragmentos há blocos gigantescos de argila de uma longitude similar e posivelmente de uns vinte metros ou mais de espessura (21). Estas rochas tem sido transportadas a mais de 30 kilômetros. Nos estratos do novo terciário da Venezuela, blocos "forasteiros" de rochas do Mesozóico medindo mais de cem metros de largura por 30 de espessura e que devem de haver sido movidas por lo menos uns 40 kilômetros de sua área de origem, ocorrem em um depósito submarino. Uma lava de pedra tirado do Cretáceo nestos estratos mede mais de um kilômetro de largura e mais de cem metros de expessura (22). Newel (23) informa sobre blocos forasteiros de pedra calcária de mais de cem metros de largura e talvez vinte metros de espessura no México. As rochas ordovicianas em Newfoundland contêm blocos forasteiros de vários metros de largura (24). Nos depósitos do Mioceno na ilha de Timor, há blocos forasteiros de sedimentos do Paleozóico e Mesozóico de mais de 800 metros de diâmetro, dos quais se informam que foram transportados a dezenas de kilômetros de sua área de fonte proposta (25). Por exemplo, no Perú blocos borasteiros de até 5000 toneladas métricas (de 10-15 metros de diâmetro) ocorrem nos estratos do Oceano, longe do lugar de sua origem (13). No Texas, lavas de rochas forasteira de mais de 30 metros de largura são encontradas no lodo pétreo do Paleozóico, ao parecer derivados de uma fonte localizada a muitos kilômetros de distância (14, 15, 16). Nas montanhas Klamath de California, aparecem lavas de mais de 100 metros de largura, com pelo menos cinco kilômetros de sua área de origem (17). Os blocos forasteiros nos estratos do Pensilvânico de Oklahoma oriental excedem os 100 metros de largura (18, 19, 20). Entre estes fragmentos existem blocos gigantescos de argila de uma longitude similar e posivelmente de uns vinte metros ou mais de espessura (21). Estas rochas hão sido transportadas a mais de 30 kilômetros. Nos extratos do Terciário Jovem da Venezuela, blocos "forasteiros" de rochas do Mesozóico medindo mais de cem metros de largura por 30 de diâmetro e que devem de haver sido movidas pelo menos uns 40 kilômetros de sua área de origem, ocorrem em um depósito submarino. Um pedaço de pedra extraída do Cretáceo nestes extratos mede mais de um Kilômetro de largura e mais de cem metros de espessura (22). Newel (23) informa sobre blocos forasteiros de pedra caliza de mais de cem metros de largura e talvez vinte metros de espessura no México. As rochas ordovicianas na Nova-terra-encontrada (Newfoundland) contêm blocos forasteiros de vários metros de largura (24). Nos depósitos do Mioceno na ilha de Timor, há blocos forasteiros de sedimentos do Paleozóico e Mesozóico de mais de 800 metros de diâmetro, dos quais se informa que foram transportados a dezenas de kilômetros de sua área de fonte proposta (25). Rigby (12) cita exemplos de blocos de 300 metros de largura e muitos outros imensos blocos que hão sido transportados vários kilômetros através de ladeiras muito inclinadas, se conhecem nos extratos do Terciário de Suiza, blocos forasteiros e "acantilados" de até 500 metros de largura alguns dos quais estão volcados. Um traslado de dezenas de kilômetros há sido proposto para estes blocos (26). Mountjoy et al. (27) informa outros exemplos numerosos incluindo blocos com dimensões que superam ao kilômetro e que foram movidos por dezenas de kilômetros.

Se poderiam acrescentar outros exemplos, mas talvez um mais será suficiente. Wfilson (9) informa de blocos forasteiros da arenisca do Jurássico nas radiolarinhas cretáceas na Arabia. A área maior que cobre semelhante bloco é de 1600 kilômetros quadrados e possui 100 metros de espessura. Para este e outros blocos similarmente montanhosos, se há proposto que hão sido movidos a uma distância de dezenas de kilômetros até sua posição atual !

Foram feitas tentativas para desenvolver uma explicação não catastrófica para a presença de blocos forasteiros nas megabrecias. Algumas autoridades hão proposto transporte glacial. Outros hão concluído que as rochas voltaram a sua posição atual desde terras elevadas distantes (19). Tais tentativas, por geral, não tem satisfeito a aqueles que hão investigado cuidadosamente as circunstâncias. Por exemplo, os blocos "glaciais" estão localizados em estratos que de outro modo representam um clima de temperatura cálida (19); as rochas que se presumem se hão deslizado até suas posições atuais que não dão indícios de o havê-lo feito assim. O muito que posso asseverar é que não há exemplo registrado de um distúrbio extremo tal que há podido levantar e transportar em sua rocha semelhante, movendo-a através de uma superfíce inconsolidada. Todo o contrário, o único extrato alterado ocorre imediatamente debaixo do bloco (12), indicando compactação debaixo do bloco seguindo seu movimento (fig.2),. Sendo que se houvesse requerido um movimento contínuo e rápido para evitar o arranjo dos blocos durante o trânsito, estes blocos devem haver sido transportados por algum mecanismo de fluxo massivo. Tal como Mountjoy et al. (27) hão enfatizado, nenhum modelo contemporâneo para tal processo existe. Não somente é difícil adiquirir um mecanismo de transporte semelhante, mas sim que também é difícil imaginar que forças operativas poderiam haver produzido blocos deste tamanho.

O processo de geração e deposição destas megabrecias representam catástrofes de dimensões extraordinárias, segundo são manifestados tanto o tamanho dos blocos como o requerimento do rápido movimento ao largo de hondonadas leves do plano através de muitos kilômetros. Wilson (9), considerando a magnitude do problema, há chamado a atenção a "maiores distúrbios originados fora do sistema planetário" que bem poderiam haver afectado a rapidez da rotação da terra e a rotação da terra ao redor do sol. Considerando todas as coisas, tal declaração poderia estar não muito longe da verdade.

DESLIZAMENTOS E DEPÓSITOS FUNDIDOS.

Se uma massa de sedimento é depositada em uma superfíce inclinada ou é levantada irregularmente de modo que se forme um declive, o sedimento tenderá a se mover em direção abaixo do declive. Esta tendência é contrarrestada pela fricção interna que é muito maior em um sedimento compacto ou cimentado. Uma vez que o movimento se há iniciado, seja por forças internas ou externas, o sedimento se moverá costa abaixo mais ou menos como um corpo, formando um desliz ou um depósito fundido. Sedimentos inconsolidados tenderá a formar pregamentos (28, 29, 30), mas quando os sedimentos diferem em competência (resistência ao fluxo de deslizamento interno) os demais membros competentes tenderão a se fragmentar e formar uma megabrecia dentro de uma matriz de membros menos competentes.

Os depósitos de derrumbes de imensas dimenções associadas com megabrecias se encontram em muitas partes do mundo. Os estratos do Terciário dos Alpeninos na Itália, contêm megablocos que são de muitos kilômetros cúbicos. Estes blocos em alguns casos hão viajado até 100 kilômetros de seu ponto de origem. Um pedaço de caliza, referida como invertida, cobre uma extensão de mais de 200 kilômetros quadrados (31,32) ! Próxima a Grécia há sedimentos similares do Terciário tardio contendo blocos que vão desde várias centenas de metros á vários kilômetros de longitude; de novo, muitos deles estão invertidos. Se crê que estes sedimentos hão viajado talvez de 100 a 500 kilômetros desde sua origem até o ponto donde estão depositados (33). Bem para o oeste nos sedimentos da Turquía do Cretáceo tardio contêm blocos que formam crestones em "forma de montanha" que presumiblemente foram derivados desde muitos kilômetros desde o norte (24). Nos Apalaches do oriente dos USA as massas montanhosas movidas pela "agitação gravitacional" se deslizaram até uns 80 kilômetros sobre uma superfice muito leve ou plana (35). Outros exemplos numerosos de deslizamentos induzidos pela gravidade e fundimentos hão sido informados por outros autores (36, 37).

Uma interpretação catastrófica para estes depósitos depende em certo modo do marco de tempo no qual eles são modelados. Se o movimento de um bloco montanhoso de mais de 100 kilômetros ocorre em um promédio de um milimetro por ano, dificilmente será considerado como um evento catastrófico. Se o bloco se move a mesma distância em assunto de horas ou dias, ele representa uma catástrofe de dimensões sísmicas. Quão rápido se movem os deslizamentos ? Os autores da maioria dos estudios, ou não confrontam de modo direto esta pergunta, ou simplesmente assumem promédios muito baixos de movimento. O promédio com o qual um deslizamento se move depende em certo grau da inclinação que pose a superfíce donde descansa. Um número de autores hão citado uma figura de cerca de 3 graus para o declive sobre o qual hão viajado os depósitos deslizados (36, 38). Esta figura é escolhida porque uma ladeira mais baixa provavelmente não poderia suportar o movimento e uma ladeira mais inclinada requeriria que a área de origem situada a muitos kilômetros estivesse a vários kilômetros de altura. Enquanto um não está no correto acerca da inclinação prevalecente ao tempo do movimento, é segura sugerir que 3° é a figura mínima.

Vários informes de fundimentos recentes situados não longe da costa estão ao alcance para comparar-los com os depósitos do Terciário. Um destes, o fundimento dos Grand Banks de 1929, é histórico. Em dois exemplos os autores citam comparações favoráveis entre os deslizamentos recente e aqueles dos estratos terciários acima mencionados (6, 38). Em cada caso, os deslizamentos se moveram ao largo de gradientes de aproximadamente 3° por vários kilômetros e o movimento é, ou bem conhecido (5) ou também inferido (6, 38) de que há sido catastrófico. Em tanto que não podemos estar seguros de que tal foi o caso com os exemplos fósseis, baixo a circunstâncias similares é fifícil conceber que dito movimento há sido lento.

CONCLUSÕES

A presença de várias classes de megabrecias na coluna geológica, mostrando em alguns casos o transporte de blocos pétreos imensamente grandes, indica níveis de energia a uma escala que sobrepõe nossa imaginação. Sua ocorrência comúm em algumas localidades indica uma atividade catastrófica muito significativa no passado, a qual não é satisfatoriamente explicável em términos dos processos contemporâneos.

REFERÊNCIAS

(1) Ager, Derek V. 1973. The nature of the stratigraphical record. John Wiley & Sons, New York.

(2) Cook, H.E., P.N. McDaniel, E.W. Mountjoy and L.C. Pray. 1972. AIIochthonous carbonate debris flows at Devonian bank ('reef') margins, Alberta, Canada. Bulletin of Canadian Petroleum Geology 20:439-497.

(3) Kuenen, Ph.H. 1950. Turbidity currents of high density. Reports of the 18th International Geological Congress, London 1948, part 8, pp. 44-52.

(4) Kuenen, Ph.H. 1953. Significant features of graded bedding. American Association of Petroleum Geologists Bulletin 37:1054-1066.

(5) Heezen, B.C. and C.L. Drake. 1964. Grand Banks slump. American Association of Petroleum Geologists Bulletin 48:221-233.

(6) Moore, T.C., Jr., TJ.H. Van Andel, W.H. Blow and G.R. Heath. 1970. Large submarine slide off northeastern continental margin of Brazil. American Association of Petroleum Geologists 54:125-128.

(7) Dott, R.H., Jr. 1963. Dynamics of subaqueous gravity depositional processes. American Association of Petroleum Geologists Bulletin 47:104-128.

(8) Morgan, T.G. 1974. Lithostratigraphy and paleontology of the Red Hill area, Eureka County, Nevada. University of California, Riverside. Unpublished M.A. Thesis.

(9) Wilson, H.H. 1969. Late Cretaceous eugeosynclinal sedimentation, gravity tectonics, and ophiolite emplacement in Oman Mountains, southeast Arabia. American Association of Petroleum Geologists Bulletin 53:626-671.

(10) Jones, J.G. 1967. Clastic rocks of Espiritu Santo Island, New Hebrides. Geological Society of America Bulletin 78:1281-1288.

(11) Casshyap, S.M. and H.A. Qidwai. 1974. Glacial sedimentation of late Paleozoic Talchir diamictite, Pench Valley coalfield, Central India. Geological Society of America Bulletin 85:749-760.

(12) Rigby, J.K. 1958. Mass movements in Permian rocks of Trans-Pecos Texas. Journal of Sedimentary Petrology 28:298-315.

(13) Dorreen, J.M. 1951. Rubble bedding and graded bedding in Talara Formation of northwestern Peru. American Association of Petroleum Geologists Bulletin 35:1829-1849.

(14) Hall, W.E. 1957. Genesis of "Haymond Boulder Beds," Marathon Basin, West Texas. American Association of Petroleum Geologists Bulletin 41:1633-1641.

(15) King, P.B. 1958. Problems of boulder beds of Haymond Formation, Marathon Basin, Texas. American Association of Petroleum Geologists Bulletin 42:1731-1735.

(16) McBride, E.F. 1975. Characteristics of the Pennsylvanian lower-middle Haymond delta-front sandstones, Marathon Basin, West Texas: discussion. Geological Society of America Bulletin 86:264-266.

(17) Cox, D.P. and W.P. Pratt. 1973. Submarine chert-argellite slide-breccia of Paleozoic age in the southern Klamath Mountains, California. Geological Society of America Bulletin 84:1423-1438.

(18) Dixon, E.E.L. 1931. The Ouachita Basin of Oklahoma vis-a-vis the Craven Lowlands of Yorkshire. The Geological Magazine 68:337-344.

(19) van der Gracht, W.A.J.M van Waterschoot. 1931. The pre-Carboniferous exotic boulders in the so-called "Caney Shale" in the northwestern front of the Ouachita Mountains of Oklahoma. Journal of Geology 30:697-714.

(20) Moore, R.C. 1934. The origin and age of the boulder-bearing Johns Valley shale in the Ouachita Mountains of Arkansas and Oklahoma. American Journal of Science 27:432-453.

(21) Miser, H.D. 1934. Carboniferous rocks of Ouachita Mountains. American Association of Petroleum Geologists Bulletin 18:971-1009.

(22) Renz, O., R. Lakeman, and E. van der Meulen. 1955. Submarine sliding in western Venezuela. American Association of Petroleum Geologists Bulletin 39:2053-2067.

(23) Newell, N.D. 1957. Supposed Permian tillites in northern Mexico are submarine slide deposits. Geological Society of America Bulletin 68:1569-1576.

(24) Horne, G.S. 1969. Early Ordovician chaotic deposits in the central volcanic belt of northeastern Newfoundland. Geological Society of America Bulletin 80:2451-2464.

(25) Audley-Charles, M.G. 1965. A Miocene gravity slide deposit from eastern Timor. Geology Magazine 102:267-276.

(26) Quereau, E.C. 1895. On the cliffs and exotic blocks of north Switzerland. Journal of Geology 3:723-739.

(27) Mountjoy, E.W., H.E. Cook, L.C. Pray, and P.N. McDaniel. 1972. AIIochthonous carbonate debris flows worldwide indicators of reef complexes, banks or shelf margins. Reports of the 24th International Geological Congress, Montreal 1972, Section 6, pp. 172-189.

(28) Jones, O.T. 1937. On the sliding or slumping of submarine sediments in Denbighshire, North Wales, during the Ludlow period. Quarterly Journal of the Geological Society of London 93:241-283.

(29) Jones, O.T. 1939. The geology of the Colwyn Bay district: a study of submarine slumping during the Salopian period. Quarterly Journal of the Geological Society of London 95:335-382.

(30) Jones, O.T. 1946. The geology of the Silurian rocks west and south of the Carneddau Range, Radnorshire. Quarterly Journal of the Geological Society of London 103:1-36.

(31) Maxwell, J.C. 1953. Review of: Geology of the northern Apennines, by Giovanni Merla; Composite wedges in orogenesis, by Carlo I. Migliorini. American Association of Petroleum Geologists Bulletin 37:2196-2206.

(32) Maxwell, J.C. 1959. Turbidite, tectonic and gravity transport, northern Apennine Mountains, Italy. American Association of Petroleum Geologists Bulletin 43:2701-2719.

(33) Elter, P. and L. Trevisan. 1973. Olistostromes in the tectonic evolution of the northern Apennines. In De Jong, K.A. and R. Scholten, eds. Gravity and Tectonics, pp. 175-188. John Wiley & Sons, New York.

(34) Rigo de Righi, M. and A. Cortesini. 1964. Gravity tectonics in foothills structure belt of southeast Turkey. American Association of Petroleum Geologists Bulletin 48:1911-1937.

(35) Dennison, J.M. 1976. Gravity tectonic removal of cover of Blue Ridge anticlinorium to form Valley and Ridge province. Geological Society of America Bulletin 87:1470-1476.

(36) de Sitter, L.U. 1954. Gravitational gliding tectonics: an essay in comparative structural geology. American Journal of Science 252:321-344.

(37) van Bemmelen, R.W. 1950. Gravitational tectogenesis in Indonesia. Geologie en Mijnbouw 12:351-361.

(38) Normark, W.R. 1974. Ranger submarine slide, northern Sebastian Vizcaino Bay, Baja California, Mexico. Geological Society of America Bulletin 85:781-784.