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XVI Semana de Geoquímica
Estratigrafia do Karoo em Moçambique. Novas Unidades
Karoo Stratigraphy in Mozambique. New Units
Felizardo Paulino^1 , Lopo Vasconcelos^2 , João Marques^3 (^1) Cimentos de Moçambique, Av. 24 de Julho, Nr. 7, 10º piso, Maputo, Moçambique; pinhopaulino@gmail.com (^2) Dept. Geologia, Universidade Eduardo Mondlane, C.P. 257 Maputo, Moçambique (^3) Gondwana Empreendimentos e Consultorias, Limitada, C. P. 832, Maputo, Moçambique Resumo A recente cartografia geológica levada a cabo em Moçambique permitiu pela primeira vez uma cobertura de todo o país com mapas geológicos à escala 1:250.000, e ainda à escala 1:50.000 nas áreas que se mostraram mais potenciais em termos de recursos minerais. O intenso trabalho de campo levado a cabo obrigou a uma revisão do conceito geológico do país, revisão essa expressa na nova Carta Geológica de Moçambique à escala 1:1.000.000 (Hartzer et al ., 2008). Esta revisão abarcou também as formações do Supergrupo do Karoo (SGK), que anteriormente estavam classificadas de acordo com as clássicas divisões da África do Sul, onde ocorre a área-tipo. A actual nomenclatura adoptada para o SGK em Moçambique mudou substancialmente, em especial na Província de Tete. Na Província do Niassa continua parcialmente em uso a terminologia clássica. O objectivo deste trabalho é de se dar a conhecer a nova nomenclatura e de tentar correlacionar as várias unidades do Karoo, tanto sedimentares como ígneas. Palavras chave: Moçambique, Supergrupo do Karoo, nomenclatura. Abstract The recent geological mapping carried out in Mozambique allowed for the first time a complete coverage of the country with geological maps at a 1:250, 000 scale, and with maps at a 1:50, 000 scale for the areas that showed to be the most potential in terms of mineral resources. The intense fieldwork carried out obliged to a revision of the geological concept of the country, which is shown in the new Geological Map of Mozambique at 1:1,000,000 scale (Hartzer et al ., 2008). Included in these revisions are also the Karoo Supergroup (KSG) formations, which used to be classified according to the classical South African divisions, where the type-area occurs. The present nomenclature adopted for the KSG has substantially changed, especially in Tete Province. In Niassa Province the old classification is still partially in use. The aim of this paper is to correlate the several Karoo divisions, both sedimentary and igneous. Key Words: Mozambique, Karoo Supergroup, nomenclature.
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1. Introdução No ano de 200 3 teve início em todo o país uma extensa actividade de cartografia geológica, que culminou com a publicação em 2006 de cartas geológicas à escala 1:250.000 e das respectivas notícias explicativas parcelares em 2007, cobrindo todo o país. A cartografia geológica levada a cabo teve a participação de técnicos de vários serviços geológicos (Moçambique, África do Sul, Noruega, Finlândia, Reino Unido), de empresas e instituições moçambicanas (Gondwana Empreendimentos e Consultorias, Lda.; Universidade Eduardo Mondlane – UEM; Eteng, Lda.-Estudos de Transportes e Engenharias; Norconsult (Moçambique) Lda.) e da empresa sueca Kongsberg Scanners AS. Para estas actividades, o país foi dividido em vários blocos para concurso internacional, os quais foram ganhos e distribuídos pelos vários intervenientes acima referidos. Foram assim produzidas cartas geológicas referentes a 101 graus quadrados, e várias notícias explicativas, das quais resultará a Notícia Explicativa da nova Carta Geológica de Moçambique recentemente publicada (Hartzer et al. , 200 8 ). Como resultado de ter havido vários intervenientes que produziram diferentes notícias explicativas e diferentes mapas, surgem algumas diferenças de nomenclatura, de posicionamento das unidades litológicas na coluna estratigráfica, entre outras questões, que no presente artigo se pretendem clarificar. É assim proposta uma litoestratigrafia para o Supergrupo do Karoo (SGK) em Moçambique que melhor elucide a correlação entre as várias formações geograficamente distintas deste supergrupo a partir dos dados obtidos na cartografia à escala 1:250.000. Esta proposta constituiu o tema do Projecto Científico de Paulino (2009) para a obtenção do grau de Licenciatura em Geologia pela UEM. 2. Características Gerais do Karoo na África Austral As bacias sedimentares da África Central e Austral (Fig. 1) preservam o registo dum tempo especial na história da Terra, quando o Supercontinente Pangea atingiu a sua máxima extensão, durante o intervalo entre o Paleozóico Superior e o Mesozóico Inferior. As formações do SGK são correlacionadas a partir da Bacia Principal do Karoo na África do Sul, onde se encontra a área-tipo do SGK, para descrever o preenchimento sedimentar de todas as outras bacias de idade similar, sobretudo na África Austral. O início da sedimentação desta primeira sequência, em ordem deposicional, é geralmente atribuído ao Carbonífero Superior, há cerca de 300 Ma, continuando até ao Jurássico Médio, altura do início do desmembramento do Gondwana (Duncan et al. , 1997 em Catuneanu et al. , 2005), quando a acumulação de sedimentos foi substituída pela implantação da chamada vasta província ígnea do Karoo (KLIP - Karoo Large Igneous Province). As bacias do SGK do centro e sul de África desenvolveram-se em ordem de formação e desmembramento do Supercontinente Pangea, sob influência de dois regimes tectónicos distintos, originados a partir das margens norte e sul do Gondwana. O regime tectónico sul estava relacionado com o processo de subducção e orogénese ao longo da margem do Panthalassan (Paleo-Pacífico) do Gondwana, que resultou na formação de um sistema retro- arco foreland conhecido como Bacia Principal do Karoo, com mecanismos de subsidência primária representada pela dinâmica de sobrecarga e flexural. Esta bacia preserva a sequência estratigráfica desde os tempos do Carbonífero Superior ao Jurássico Médio, que inclui as unidades litoestratigráficas do Dwyka, Ecca, Beaufort e Stormberg, e é por isso considerada a área-tipo deste supergrupo (Fig. 2). Saliente-se o facto de na área-tipo sul-africana o Ecca apresentar fácies marcadamente marinhas, enquanto que em Moçambique as mesmas não foram ainda observadas. Os grandes depósitos de carvão da África Austral, incluindo Moçambique, estão ligados fundamentalmente ao Ecca, podendo contudo ocorrer algum carvão no Beaufort, mas sem interesse económico. Devido às mudanças das condições tectónicas e climáticas durante o período do Karoo, o carácter litoestratigráfico do SGK também mudou significativamente ao longo do continente africano. Por esta razão, as bacias do Karoo sensu strictu , que mostram similaridades claras com a Bacia Principal do Karoo da África do Sul, estão geralmente restringidas ao centro e sul da África, visto que as sucessões preservadas da idade do Karoo ao norte do Equador são distintamente diferentes.
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O Grupo do Karoo Superior é caracterizado pela continuação do preenchimento das bacias, mas em ambientes essencialmente fluviais e com muitas oscilações tectónicas durante o Triássico e Jurássico Inferior, embora a Formação de Lualádzi no centro do país seja a única que teve a sua fase terminal de deposição em ambiente eólico. Fig. 2. Coluna estratigráfica com as principais subdivisões litoestratigráficas do Supergrupo do Karoo na Bacia Principal do Karoo na África do Sul (adaptado de Catuneanu et al. , 2005).
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Fig. 3. Mapa da distribuição do SGK em Moçambique (adaptado de Paulino, 2009). Sedimentar: a) Graben de Maniamba; b) Bacia de Tiambila; c) Bacia de Chemba; d) Bacias a SE e E de Lichinga; e) Bacias do Rio Lugenda; f) Bacias do Rovuma; g) Bacias do Médio Zambeze (1. Chicôa-Mecúcoè; 2. Sanângoè- Mefidézi; 3.Moatize-Minjova); h) Bacias da bordadura do Precâmbrico; i) Bacia de Mepotepote. Ígneo: j) Basaltos de Angoche; k) Região de Morrumbala; l) Região do Luia; m) Região Superior da Lupata; n) Região Intermédia da Lupata; o) Flexura de Nuanéteze-Sábiè; p) Monoclinal dos Libombos. As formações ígneas do SGK em Moçambique apresentam-se sob duas formas distintas em termos de modos de jazida. O primeiro e o principal modo de jazida de todas as ocorrências conhecidas do SGK é o vulcânico e o segundo, menos comum, é o intrusivo. As formações ígneas caracterizam-se por serem bimodais. Um aspecto interessante é que em Moçambique, o vulcanismo do Karoo é contemporâneo com as formações sedimentares do Karoo Superior, o que o diferencia do resto da região. Na figura 4 é apresentada a correlação entre a estratigrafia usada em Moçambique e a da área-tipo.
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3.1. Bacias Sedimentares do Karoo em Moçambique As bacias sedimentares onde ocorrem formações do SGK concentram-se fundamentalmente nas Províncias administrativas de Tete e Niassa (e na fronteira desta com a de Cabo Delgado), com umas pequenas ocorrências ao longo do contacto oriental do soco cristalino com as formações fanerozóicas (Fig. 3). Em termos gerais, podemos considerar as seguintes áreas: a) Graben de Maniamba b) Bacia de Tiambila c) Bacia de Chemba d) Bacias a SE e E de Lichinga e) Bacias do Rio Lugenda f) Bacias do Rovuma g) Bacias do Médio Zambeze h) Bacias da bordadura do Precâmbrico i) Bacia de Mepotepote De referir que as Bacias do Norte (alíneas a-f) não apresentam manifestações de actividade ígnea. 3.1.1. Graben de Maniamba O Graben de Maniamba apresenta uma estrutura de um graben completo delimitado por falhas que separam os terrenos precâmbricos dos sedimentos do Karoo. Para além de falhas limítrofes, existem no interior da bacia falhas paralelas ao eixo principal do graben e outras normais ao referido eixo. Trata-se de falhas normais e subverticais, o que sugere que a formação desta bacia se deveu a um regime de forças distensivas (Afonso, 198 6 ). A concordância do alongamento da bacia na direcção NE-SW com a direcção dos alinhamentos, na mesma direcção do Cinturão de Moçambique, leva a supor que a bacia do Karoo se instalou num rifte embrionário pré-Karoo devido ao reajustamento de estruturas precâmbricas. Esta bacia embrionária, à medida que se foi enchendo de sedimentos, foi progressivamente afundando-se (Afonso, 1986 ). Nesta bacia, as formações sedimentares distribuem-se desde o Pérmico Inferior ao Jurássico Inferior, e na sua parte sul encontram-se camadas de carvão 3.1.2. Bacias de Tiambila e Chemba São bacias de extensão reduzida, situadas na margem sul do Rio Rovuma. A Bacia de Tiambila apresenta uma estrutura de um semi-graben delimitado a SE por uma falha que segue os alinhamentos do Cinturão de Moçambique. A NW os sedimentos do Karoo assentam em inconformidade sobre o soco cristalino precâmbrico constituído pelos gnaisses graníticos a granodioríticos do Complexo de Unango. A Bacia de Chemba, devido à natureza dos seus limites nas zonas de contacto com o soco cristalino precâmbrico, parece ter sido depositada num contacto erosional irregular duma depressão. Toda a bacia, constituída inteiramente por sedimentos do Karoo de idade indiferenciada, assenta sobre formações precâmbricas. 3.1.3. Bacias a SE e E de Lichinga Estas bacias aparecem em quatro pequenas manchas ao longo do Rio Lugenda, separadas entre si e constituídas por sedimentos do Pérmico Inferior a Médio, onde ocorrem camadas de carvão. Como se pode ver na figura 3, estas quatro bacias estão orientadas NE-SW, ou seja, apresentam a mesma direcção do Graben de Maniamba. 3.1.4. Bacias do Rio Lugenda Estas duas bacias (Norte e Sul) encontram-se no limite das Províncias de Cabo Delgado e Niassa. A bacia do norte tem uma estrutura de semi-graben com tendência N-S, desenvolvendo-se paralelamente aos alinhamentos do Cinturão de Moçambique. Ela forma uma lente de bordadura falhada a W e uma inconformidade dos sedimentos do Karoo sobre o soco cristalino a E.
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Segundo a Norconsult (2007), a bacia do sul pertence à mesma tendência tectónica mais a sul. Em ambas as bacias, as margens ocidentais parecem ser de bordadura falhada, ao passo que as margens orientais são interpretadas como inconformidades sobre as rochas precâmbricas. Na bacia do norte ocorrem formações do Pérmico Inferior a Médio, com camadas de carvão. 3.1.5. Bacias do Rovuma As bacias do Rovuma ocorrem em duas zonas distintas, ambas ao longo da bordadura do Precâmbrico com as rochas fanerozóicas da província administrativa de Cabo Delgado. A zona norte contém uma série de pequenas manchas separadas entre si, constituídas por grés e conglomerados silicificados. A zona sul aparece numa mancha orientada N-S, constituída por grés e conglomerados. 3.1. 6. Bacias do Médio Zambeze Estas bacias cobrem uma área geográfica muito grande, com um comprimento de mais de 500 km, e por isso a sua geologia não pode ser facilmente resumida. As formações do SGK foram depositadas em bacias tectónicas ao longo do Rio Zambeze, sendo a sua orientação E-W desde o Zumbo (entrada do rio em Moçambique) até Cahora Bassa, e de NW-SE a jusante de Cahora Bassa. Estas duas orientações correspondem ao Cinturão Móvel do Zambeze, localizado entre os Cratões do Zimbabwe e do Congo. Assim, pode falar-se nas Bacias Ocidentais e Orientais do Karoo em Tete. As bacias são limitadas por falhas de bordadura e são paralelas às direcções principais do Cinturão Móvel do Zimbabwe. Estas falhas, e outras que se encontram no interior das bacias, são muitas vezes preenchidas por diques doleríticos intruídos na fase final do SGK. As bacias da parte ocidental têm uma estrutura de semi-graben, com as falhas de bordadura a norte, ao passo que as da zona oriental possuem mais estrutura de graben. As falhas de bordadura e as formações ígneas (que se referem adiante) estão ligadas ao rifte do Jurássico Inferior que originou as primeiras subsidências, permitindo a preservação das formações do SGK nos grabens (Afonso, 1976). As bacias do Médio Zambeze assentam sobre rochas várias do Meso- e Neoproterozóico. As bacias ocidentais estão englobadas na Bacia de Chicôa-Mecúcoè (Fig. 3, 1.), ao passo que as orientais podem ser divididas nas Bacias de Sanângoè-Mefidézi e Moatize-Minjova, esta com as extensões de N’Condédzi para NW e de Mutarara para SE. As formações sedimentares destas bacias apresentam idades que vão do Carbonífero Superior ao Triássico Inferior (na zona de Moatize-Minjova) e ao Jurássico Inferior (nas zonas de Chicôa-Mecúcoè e Sanângoè-Mefidézi) (Paulino, 2009). Estas bacias são todas caracterizadas pela ocorrência de grandes depósitos de carvão. As bacias do Médio Zambeze são ainda caracterizadas pela ocorrência de extensa actividade ígnea. 3.1.7. Bacias da bordadura do Precâmbrico Este conjunto de pequenos semi-grabens estende-se ao longo da bordadura do Precâmbrico e são referidos por Afonso (1978) como a Mancha de Batonga, que se orienta N-S, com um comprimento aproximado de 30 km e uma largura de 5 km. É constituída inteiramente por sedimentos representando a transição do Pérmico Superior para o Triássico Inferior, ou seja, a passagem do Karoo Inferior para o Karoo Superior. Contudo, esta zona é fundamentalmente ocupada por rochas ígneas do SGK. 3.1. 8. Bacia de Mepotepote Esta bacia tem uma estrutura de semi-graben, com eixo orientado E-W, com 20 km de comprimento e 300 m de largura. Está limitada a norte por terrenos precâmbricos através de uma falha de bordadura. O alongamento da bacia, bem como a falha setentrional, estão no alinhamento de estruturas do Cinturão do Limpopo. Este contexto estrutural leva-nos a concluir que a referida bacia se
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5. Conclusões As formações sedimentares do norte e centro do país apresentam um quadro de correlação que permite fazer uma analogia, não só em termos de idade, mas também em termos de nomenclatura das mesmas, principalmente nas formações do Grupo do Karoo Inferior e a sua transição para o Karoo Superior. Esta analogia fica mais complicada de se efectuar ao se abordar o Grupo do Karoo Superior, onde a correlação entre as formações das diferentes bacias não é muito fácil no que refere às características litológicas, associadas à ausência de fósseis característicos nas mesmas. As formações ígneas mais antigas implantaram-se concomitantemente com a fase terminal da deposição dos sedimentos na Bacia do Zambeze. As formações ígneas que constituem a KLIP nas regiões centro e sul de Moçambique são diferentes em termos de composição química e ambiente de formação das rochas em relação às da linha da costa norte do país, sendo que as rochas da KLIP se formaram num ambiente tectónico extensional e as rochas da linha da costa do norte do país num ambiente tectónico de colisão. Referências Afonso, R.S., 1978. A Geologia de Moçambique (Notícia Explicativa da Carta Geológica de Moçambique) na escala 1:2.000.000. Direcção Nacional de Geologia e Minas e Defesa do Subsolo, Imprensa Nacional de Moçambique, 2ª edição, Maputo, Moçambique, pp. 77-90. Afonso, R.S., 1984. Ambiente Geológico dos Carvões Gonduânicos de Moçambique - Uma Síntese. Comum. Serv. Geol. Portugal, t 70, fasc. 2, pp. 205-214. Catuneanu, O., Wopfner, H., Eriksson, P.G., Cairncross, B., Rubidge, B.S., Smith, R.M.H., Hancox, P.J., 2005. The Karoo basins of south-central Africa. Journal of African Earth Sciences, 43, 211- 253. CGS (2007). Notícia Explicativa: Folhas 1537 Alto Molócuè, 1538 Murrupula, 1539 Nampula, 1540 Mogincual, 1637 Errego, 1638 Gilé e 1639–40 Angoche. Direcção Nacional de Geologia, Ministério dos Recursos Minerais e Energia, Maputo, Moçambique e Council for Geoscience, Pretoria, South Africa, 392 pp. GTK Consortium (2006a). Notícia Explicativa; Volume 1: Folhas 2032 – 2632. Geologia das Folhas de Espungabera/Chibabava, Nova Mambone, Massangena, Chidoco, Save/Bazaruto, Chicualacuala, Machaíla, Chigubo, Mabote/Vilanculos, Rio Singuédzi/Massingir, Rio Changana, Funhalouro/Inhambane, Chilembene, Chókwè, Zavala/Inharrime, Maputo, Xai-Xai/Zavala e Bela-Vista, Moçambique. Direcção Nacional de Geologia, Ministério dos Recursos Minerais, Maputo, Moçambique. GTK Consortium (2006b). Notícia Explicativa; Volume 2: Folhas 1630 – 1934. Geologia das Folhas de Mecumbura, Chioco, Tete, Tambara, Guro, Chemba, Manica, Catandica, Gorongosa, Rotanda, Chimoio e Beira, Moçambique. Direcção Nacional de Geologia, Ministério dos Recursos Minerais, Maputo, Moçambique. GTK Consortium (2006c). Notícia Explicativa; Volume 4: Folhas 1430 – 1432 e 1530 – 1534. Geologia das Folhas de Inhamambo, Maluwera, Chifunde, Zumbo, Fíngoè-Mágoè, Songo, Cazula e Zóbuè, Moçambique. Direcção Nacional de Geologia, Ministério dos Recursos Minerais, Maputo, Moçambique. Hartzer, F.J., Manhiça, V.J., Marques, J.M., Grantham, G., Cune, G.R., Feitio, P., Daudi, E.X., 2008. Carta Geológica de Moçambique, Escala 1:1.000.000. Direcção Nacional de Geologia, Ministério dos Recursos Minerais, Maputo, Moçambique. Hunting Geology & Geophysics, Ltd., 1984. Mineral Inventory Project. Final Report. Instituto Nacional de Geologia, Maputo, Mozambique Marques, J.M. & Ferrara, M. (2009). Some Remarks About The Lower Karoo Stratigraphy In Tete Province - Mozambique, doc. inéd., Tete, Moçambique. Norconsult (2007). Notícia Explicativa: Folhas 1039 Muidine, 1040 Palma, 1134 Ponta Messuli, 1135 Lupilichi, 1136 Milepa, 1137 Macalange, 1138, Negomano, 1139 Mueda, 1140 Mocímboa da Praia, 1234 Metangula, 1235 Macaloge-Chiconono, 1236 Mavago, 1237 Mecula, 1238 Xixano, 1239 Meluco, 1240 Quissanga-Pemba, 1334 Meponda, 1335 Lichinga, 1336 Majune, 1337 Marrupa, 1338 Namuno, 1339 Montepuez, 1340 Mecúfi, 1435 Mandimba, 1436 Cuamba, 1437 Malema, 1438 Ribáuè-Mecubúri, 1535 Insaca, 1536 Gúruè, 1635 Milange e 1636 Lugela-Mocuba, Moçambique. Direcção Nacional de Geologia , Ministério dos Recursos Minerais, Maputo. Paulino, F.J.P., 2009. Proposta duma Estratigrafia do Supergrupo do Karoo de Moçambique, à Luz dos Dados da Nova Cartografia Geológica na Escala 1:250.000. Projecto Científico de conclusão da Licenciatura em Geologia, Universidade Eduardo Mondlane, Maputo, Moçambique.
