A Carsificação nas Colinas Dolomíticas a Sul de Coimbra (Portugal centro-ocidental) - Fácies deposicionais e controlos estratigráficos do (paleo)carso no Grupo de Coimbra (Jurássico Inferior)

Palavras-chave: Evolução do carso e paleocarso,Carbonatos de águas marinhas rasas,Karst and palaeokarst evolution,Shallow-marine carbonates

É proposto um modelo evolutivo geológico/geomorfológico para explicar a distribuição espácio-temporal do paleocarso que afeta a sucessão carbonatada marinha de águas rasas do Jurássico Inferior (Grupo de Coimbra), aflorante na região Coimbra-Penela (Portugal centro-ocidental), numa configuração morfo-estrutural específica (Colinas Dolomíticas). No Grupo Coimbra, apesar do caráter essencialmente dolomítico e da presença de níveis areno-pelito/argilosos e margosos interpostos, identifica-se alguma carsificação, sendo visíveis vários aspetos ligados tanto à micro como a meso-carsificação. Todos os tipos de formas cársicas observadas são preenchidas por uma cobertura siliciclástica pós-jurássica (autóctone e/ou alóctone), o que aponta para uma natureza paleocársica.  O principal objetivo deste trabalho é estudar o tipo de interação existente entre as fácies deposicionais, a diagénese precoce, as descontinuidades (sin e pós-deposicionais) e a distribuição espácio-temporal do paleocarso. O conceito de paleocarso não se limita aqui à definição de uma forma, e eventualmente do depósito que a preenche, que resultam de um ou vários processos/mecanismos, mas é interpretado como parte do registo geológico local e regional.   As informações de campo recolhidas na observação detalhada de 21 afloramentos (entre várias dezenas de outras observações de campo), assim como o resultado do levantamento geológico-estrutural e geomorfológico, foram cartografadas e registadas em colunas estratigráficas que mostram a sucessão lítica, incluindo dados sedimentológicos, paleontológicos e estruturais. A determinação das fácies baseou-se em observações de campo sobre a textura e as estruturas sedimentares, bem como na análise petrográfica de lâminas delgadas em laboratório. As formas cársicas e paleocársicas (superficiais e subterrâneas) foram classificadas e julgadas com base na atual localização geográfica, morfologia, descontinuidades com que estão associadas, posição estratigráfica e grau de enterramento que permitiu distinguir um carso exposto, nu ou completamente exumado, de um paleocarso coberto ou parcialmente enterrado.   Um quadro litostratigráfico formal foi proposto para os ~110 m de espessura local do Grupo de Coimbra, temporalmente atribuído ao Sinemuriano inferior-base do Pliensbaquiano onde se distinguem duas subunidades: a formação de Coimbra, essencialmente dolomítica; e, por cima, a formação de S. Miguel, essencialmente calco-dolomítica e calco-margosa.   As 15 fácies identificadas foram agrupados em 4 associações de fácies, geneticamente relacionadas, indicativas de uma sedimentação em distintos ambientes: inter/supramareal, lagunar, complexo de barreira e de mar aberto, num contexto de sistema deposicional que vai desde uma planície de maré até à parte interna, muito pouco profunda e de baixo gradiente, de um sistema de rampa carbonatada. Corpos brechificados estão associados com slump sin-sedimentares (com direção W a NW), mostrando a importante atividade de falhas N-S e NNE-SSW durante o Sinemuriano. Todos estes depósitos se organizam em ciclos principalmente batidecrescentes de escala métrica, em alguns casos truncados por eventos de exposição subaérea. No entanto, não se observam evidências de alterações pedogenéticas, ou o desenvolvimento de horizontes de solos. Estes factos refletem intervalos de exposição subaérea de muito curto prazo (intermitentes/efémeros), num ambiente com caraterísticas paleoclimáticas de tipo semiárido mas com um aumento nas condições de humidade durante a eogénese do Grupo de Coimbra, o que pode ter promovido o desenvolvimento de uma dissolução micro-paleocársica (carso eogenético). Reconheceram-se dois tipos de dolomitização: (1) uma sin-deposicional (ou de diagénese precoce) de “tipo penesalino”, possivelmente resultante de refluxos de salmouras (submareal pouco profundo) e uma precipitação primária relacionada com a evaporação de águas marinhas, sob condições semiáridas, em ambientes inter/supramareal, com a concomitante ação de uma atividade microbiana; (2) dolomitização/desdolomitização heterogénea secundária, comum durante a diagénese, particularmente onde os fluidos seguem descontinuidades como falhas, diaclases, planos de estratificação e, em alguns casos, estruturas paleocársicas pré-existentes.   A posição estratigráfica muito específica das formas cársicas reconhecidas é aqui entendida como sendo a direta consequência de uma alta heterogeneidade de fácies/microfácies e contrastes de porosidade (deposicional e suas modificações diagenéticas), com o contributo de uma circulação hidráulica eficaz através do desenvolvimento de uma macro/meso-permeabilidade, controlada pelas descontinuidades sin e pós-deposicionais - planos de estratificação, falhas e diaclases. Estas conexões hidráulicas influenciam e controlam significativamente os processos inicias de formação do carso subterrâneo, bem como o grau de carsificação, durante as fases meso/teleogenéticas do Grupo de Coimbra. Reconhece-se uma carsificação múltipla e complexa (polifásica e poligénica) que inclui 8 fases (á escala local) integradas em 4 períodos à escala regional: Jurássico, pré-Cretácico, pré-Pliocénico e Plio-Quaternário. Cada fase de carsificação compreende um tipo específico de (paleo)carso (eogenético, subjacente, desnudado, a manto-enterrado e exumado).   Finalmente, as caraterísticas geológicas, geomorfológicas e hidrogeológicas permitem descrever o aquífero local e definir, em grandes linhas, o seu funcionamento atual. O mapa da vulnerabilidade intrínseca elaborado mostra um aquífero cársico/fissurado e parcialmente entupido (paleocarso) com elevada a muito elevada suscetibilidade à contaminação.

Área científica: Ciências Exactas e Naturais