5. Comparative and theoretical perspectives
5.1 Three main responses to a changing urban ecology
Os depósitos desta unidade ocorrem restritos aos topos e encostas de chapada, geralmente muito alterados e podem ser facilmente confundidos com as coberturas detrito-lateríticas associadas. Assentam- se sobre os sedimentos do Grupo Areado através de uma discordância angular e erosiva e exibem, na região, espessuras entre 20 e 80m (Fig. 3.13-f). Correspondem a tufos cineríticos, lapilli-tufos e aglomerados, localmente associados a brechas vulcânicas. Normalmente, ocorrem como grânulos a calhaus de rocha caulinizada, emersos e um material argiloso. Quando menos alterados, exibem estratificações tabulares plano-paralelas. São identificadas ainda, bombas vulcânicas de porte métrico, relacionadas tanto a estas rochas quanto aos arenitos do grupo subjacente.
Fazem também parte do Grupo Mata da Corda rochas epiclásticas, as quais geralmente correspondem a arenitos líticos e conglomerados de cores amareladas a esverdeadas. Nestes litotipos, predominam, no arcabouço, clastos de rochas vulcânicas afaníticas a (sub) porfiríticas e, subordinadamente, de pelito, quartzo de veio, quartzito, arenito vermelho bem selecionado, gnaisse e filito. Exibem, na maioria das vezes, estratificações cruzadas tabulares e acanaladas, comumente alcançando o porte métrico. Em alguns pontos, é possível reconhecer pequenos ciclos de granoderescência ascendente (Fig. 3.13-e). De uma maneira geral, estes litotipos podem ocorrer intercalados ou interdigitados com as unidades vulcanoclásticas.
Um pequeno afloramento de rocha vulcânica muito alterada na região de Porto Corredeiras, associado à anomalia magnetométrica
(ASA), parece parte de um pequeno corpo ígneo intrudido nas
sequencias do Grupo Bambuí (Ponto 285 – Anexo 03).
3.4.3 Ambientes de sedimentação
Considerando o predomínio de arenitos bem selecionados, com estratificação bimodal e estratificações cruzadas de grande porte, o Grupo Areado representa, na região estudada, um sistema de deposição eólica, com contribuições locais de sistemas aluviais. Conforme diversos autores (e.g.: Sgarbi et
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al. 2001), os arenitos com estratificações cruzadas de grande porte e com estratificações plano-paralelas corresponderiam, respectivamente, a depósitos de dunas e interdunas, acumulados em um ambiente desértico. Neste sentido, é importante lembrar que, o icnogênero Taenidium isp. ocorre comumente associado a depósitos eólicos similares de idade Mesozóica (Fernandes et al. 2008), muito embora este tipo de icnofóssil pareça, até então, não ter sido identificado em sedimentos do Grupo Areado.
Localmente, a instalação de sistemas aluviais seria responsável pela deposição de seqüências arenosas com estratificações cruzadas acanaladas, associadas a conglomerados e corpos argilosos. Muitas vezes associados à ventifactos, estes depósitos poderia representar fluxos aquosos sazonais de clima árido.
Paralelamente, a existência de arenitos com gradação normal, diamictitos e corpos argilosos associados poderia indicar ambientes lacustre relativamente profundos. Nestes ambientes, correntes de turbidez e debris flows localizados seriam responsáveis pela deposição das sequencias com granodecrescência ascendente (ciclos de Bouma incompletos?) e rudíticas, respectivamente (Fragoso, 2010 com verb.).
Os depósitos vulcanoclásticos do Grupo Mata da Corda representam a expressão de um importante evento magmático no Cretáceo Superior que atingiu todo o Brasil Central (Sgarbi & Gaspar, 2001 apud Sgarbi et al., 2001). Sua intercalação/interdigitação com sedimentos epiclásticos indica pulsos magmáticos episódicos entremeados por ciclos de retrabalhamento superficial, aparentemente, subaquoso. Levantamentos mais sistemáticos seriam necessários para revelar as condições em que foram formadas estruturas de gradação normal, localmente observadas em arenitos líticos/conglomerados epiclásticos.
3.5- ARTIGO: EXPRESSÃO MAGNETOMÉTRICA E GAMAESPECTROMÉTRICA DA
PORÇÃO SUDOESTE DA BACIA DO SÃO FRANCISCO, FOLHA SERRA SELADA
(1:100.000), MG
2Abstract: Located in the southwestern portion of São Francisco Basin, the region covered by the Serra
Selada quadrangle (1:100.000) contains deformed rocks of the Neoproterozoic Bambuí Group, unconformably overlain by Cretaceous sedimentary and volcaniclastic rocks of the Areado and Mata da Corda groups, respectively. The aerogeophysical data shows two main magnetometric domains. A low frequency anomalies domain is apparently related to deep structures of Precambrian basement. High frequency anomalies represent the volcaniclastic/epiclastic deposits of Mata da Corda Group. The Bambuí Group exhibits intermediate-to-high K and Th contents (1 to 3 % and 10 to 16 ppm, respectively), while U-levels are around 2.5 ppm. Significant changes in these values are caused by the distribution of rock types, tectonic features and hydrocarbon exudations. Areado Group sediments show low K (< 1 %), low Th (< 10 ppm) and low U (< 2 ppm). Mata da Corda Group volcanics and associated covers exhibit very low K (sub-traces), and high Th and U concentrations (> 20 and 3 ppm, respectively). These values seem to be strikingly influenced by weathering processes. The performed analyses confirm the applicability of aerogeophysical data in geological mapping, and represents an important tool for the study of both the tectonic scenario and hydrocarbon accumulations in southwestern São Francisco Basin.
Resumo: Localizada na porção sudoeste da Bacia do São Francisco, a área abrangida pela Folha Serra
Selada (1:100.000) contém rochas sedimentares deformadas do Grupo Bambuí (Neoproterozóico), localmente recobertas, em pronunciada discordância, pelos sedimentos e depósitos vulcanoclásticos/epiclásticos cretáceos dos grupos Areado e Mata da Corda, respectivamente. Os dados aerogeofísicos mostram dois domínios magnetométricos principais. Um deles é caracterizado por anomalias de baixa freqüência (ABF), aparentemente relacionadas a
2 Artigo submetido à Revista Brasileira de Geofísica (RBGf) em fevereiro de 2011
Reis, H. L. Sa,b, Alkmim, F. F. a, Barbosa, M. S. C. a, Pedrosa-Soares, A. C b
a Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais (PPECRN) - Escola de Minas (UFOP) b Centro de Pesquisas Professor Manoel Teixeira da Costa (CPMTC) – Instituto de Geociências (UFMG)
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estruturas do embasamento pré-cambriano local. O outro é marcado por anomalias de alta freqüência (AAF), representando os depósitos vulconoclásticos/epiclásticos do Grupo Mata da Corda. O Grupo Bambuí exibe teores de K e Th intermediários a altos (1 a 3 % e 10 a 16 ppm, respectivamente), enquanto os teores de U giram em torno de 2,5 ppm. Esse dados mostram algumas variações, geralmente influenciadas pela distribuição dos diferentes litotipos, feições estruturais e ocorrência de emanações de hidrocarbonetos. Os sedimentos do Grupo Areado, por sua vez, mostram baixos conteúdos de K, Th e U (< 1 %, < 10 ppm e < 2 ppm, respectivamente). As rochas do Grupo Mata da Corda e coberturas associadas têm teores muito baixos de K (sub-traços) e altas concentrações de Th e U (> 20 ppm e > 3 ppm, respectivamente). Estes valores parecem sofrer grande influencia dos processos de intemperismo. As análises realizadas confirmam a grande aplicabilidade dos levantamentos aerogeofísicos no mapeamento geológico e constituem excelentes ferramentas no entendimento do cenário tectônico e dos depósitos de hidrocarbonetos da região sudoeste da Bacia do São Francisco.
Keywords: magnetometria, gamaespectrometria, Folha Serra Selada, Bacia do São Francisco
INTRODUÇÃO
A Bacia do São Francisco ocupa praticamente toda a porção de orientação meridiana do cráton homônimo, cobrindo uma área de cerca de 500.000 km2 ao longo dos estados de Minas Gerais, Goiás e
Bahia (Alkmim & Martins-Neto 2001) (Fig.1). Seus limites oeste, noroeste e leste coincidem com os limites do cráton, ao passo que seu limite sul é de natureza erosiva. O limite nordeste, ao longo da Serra do Espinhaço Setentrional, é feito com o Corredor do Paramirim, que corresponde a uma zona deformação intracratônica (Alkmim et al. 1993). Localizada na porção sudoeste da bacia, em Minas Gerais, a Folha Serra Selada (1:100.000) baliza-se pelas coordenadas geográficas 45º30’ - 46º00’W e 18º30’ - 19º00’S, e cobre uma área de aproximadamente 3.000 km2. A folha abrange parte das microrregiões de Patos de
Minas, Três Marias e Paracatu, sendo que o acesso a partir de Belo Horizonte pode ser feito tanto pela rodovia BR262 quanto pela BR040, em distâncias de 300 e 250 km, respectivamente (Fig. 1).
Os primeiros estudos de maior detalhe na região abrangida pela Folha Serra Selada foram realizados pela PETROBRAS e pela METAMIG (hoje englobada na CODEMIG), entre as décadas de 60 e 80, focados principalmente na prospecção de hidrocarbonetos gasosos (Fugita & Clark Fº 2001; Araújo, 1988 apud Pinto et al. 2001). As descobertas feitas desencadearam, posteriormente, trabalhos de reconhecimento regional, incluindo levantamentos geofísicos e geoquímicos. Paralelamente, ainda na década de 70, foram desenvolvidas campanhas de mapeamento geológico na escala 1:250.000, as quais
cobriram toda a região de Três Marias (Menezes-Filho et al. 1977). Em 2003, grande parte da Bacia do São Francisco voltou a ser alvo de levantamentos geológicos de superfície nas escalas 1:250.000 e 1:100.000 ( e.g.: Signorelli et al. 2003). A região em foco foi uma das áreas do mapeamento geológico realizado pelo Projeto Alto Paranaíba (contrato CODEMIG-UFMG, em processo de publicação), e corresponde a um dos blocos concedidos à ORTENG Ltda e empresas associadas para prospecção de hidrocarbonetos gasosos.
A identificação de padrões geofísicos e sua correlação com os dados geológicos de campo constituem ferramentas rotineiramente empregadas no entendimento do contexto tectono-estratigráfico local. Dessa forma, a interpretação de informações radiométricas e potenciais vem se mostrando extremamente útil, tanto no auxílio ao mapeamento geológico, quanto na identificação de alvos para exploração mineral e de hidrocarbonetos (e.g.: Menezes et al. 2006; Carneiro & Barbosa 2008; Matolin et
al. 2008).
Neste trabalho, são analisados dados aeromagnetométricos e aerogamaespectrométricos da região coberta pela Folha Serra Selada, os quais, uma vez integrados, permitem a delimitação de diferentes pacotes litológicos, bem como o reconhecimento de estruturas e corpos magnéticos, aflorantes e encobertos. Por mostrarem uma boa correlação com os dados geológicos obtidos em superfície, estes levantamentos configuram importante base para a individualização de unidades e descoberta de novas feições geológicas.
CONTEXTO GEOLÓGICO
A Bacia do São Francisco (Fig. 1) cobre o setor meridional do cráton homônimo (Almeida 1977). Em seu registro estratigráfico encerra sucessivos ciclos bacinais posteriores a 1,8 Ga (Alkmim & Martins- Neto 2001), que vão desde depósitos pré-cambrianos, parcialmente deformados e metamorfisados, a seqüências indeformadas permo-carboníferas, cretácicas e coberturas associadas (e.g.: Dardenne 1981; Campos & Dardenne 1997a, 1997b).
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Figura 1. Mapa de localização da Folha Serra Selada (1:100.000) no contexto da Bacia do São Francisco, mostrando
as principais vias de acesso a partir de Belo Horizonte e os mais importantes centros urbanos locais (BH: Belo Horizonte, TM: Três Marias e TI: Tiros).
É importante notar que, os depósitos pré-cambrianos distribuem-se ao longo de quatro compartimentos estruturais distintos na Bacia do São Francisco (Alkmim et al. 1993). Três destes são deformados e exibem estruturas com vergência centrípeta, ocupando as bordas leste, oeste e noroeste da bacia. Representam a expressão intracratônica das faixas Araçuaí, Brasília e Riacho do Pontal, respectivamente. Ao longo do setor central, por outro lado, tais sedimentos exibem-se pouco a indeformados.
GEOLOGIA DA FOLHA SERRA SELADA
Nesta área ocorrem depósitos neoproterozóicos do Grupo Bambuí, sedimentos do Grupo Areado e rochas vulcânicas do Grupo Mata da Corda, ambos do Cretáceo, e coberturas cenozóicas (Reis 2010).
Grupo Bambuí
Alcança uma espessura total aflorante superior a 1200 m, sendo representado, em superfície, pelas formações Lagoa do Jacaré, Serra da Saudade e Três Marias (Fig. 2).
A Formação Lagoa do Jacaré caracteriza-se por uma sucessão de carbonatos acinzentados com alguma contribuição de frações margosas e terrígenas. Predominam calcilutito e calcarenito fino, laminados/estratificados com contribuições rudíticas e de siltitos laminados. Aflora na metade oeste da área estudada, na forma de camadas de direção geral N-S, alçadas por falhas de empurrão sobre os sedimentos da Formação Serra da Saudade.
A Formação Serra da Saudade, que ocorre na maior parte da Folha Serra Selada, é composta predominantemente por siltito e argilito, cinzas a esverdeados (verdetes), com laminação/estratificação plano-paralela, localmente intercalados com frações margosas e calcareníticas, às vezes oolíticas. Localmente, estas rochas carbonáticas exibem estratificações cruzadas acanaladas. Em direção ao topo, a contribuição psamítica aumenta significativamente, marcando estratos areníticos e arcoseanos métricos intercalados ou em forma de lentes centimétricas com estruturas hummocky.
A Formação Lagoa Formosa, por sua vez, é composta por siltitos e argilitos laminados associados, à oeste, com diamictitos mono a polimítcos. Aparentemente, estes depósitos correlacionam-se às unidades da Formação Serra da Saudade.
A Formação Três Marias assenta-se sobre os sedimentos da Formação Serra da Saudade através de contato gradacional. É composta por arenito fino e micáceo, arenito arcoseano, arcóseo e argilito. Exibe estratificações tabulares plano-paralelas, cruzadas tabulares, estrutura hummocky, marcas onduladas, estruturas de carga e laminações cruzadas por onda.
Dados de sub-superfície e levantamentos de campo relativos ao Grupo Bambuí permitiram a caracterização de dois domínios estruturais na área da Folha Serra Selada: a oeste, um setor onde as rochas do grupo acham-se deformadas; a leste, um compartimento onde os depósitos do grupo não foram atingidos por deformação compressional. No primeiro, os litotipos Bambuí encontram-se envolvidos em um cinturão de dobras e empurrões (fold-thrust belt) de direção geral N-S. Sinclinórios e anticlinórios com charneiras pendentes para N e NNE são balizados por grandes falhas inversas, como as de Galena e do Rio Borrachudo, além de outras de menor rejeito (Fig. 2). Tais falhas se articulam a um grande descolamento alojado na base do Grupo Bambuí (Coelho et al. 2005, Coelho 2007). No domínio indeformado, setor
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nordeste (e extremo E) da área de trabalho, os depósitos de topo do Grupo Bambuí ocorrem horizontalizados, com raras dobras suaves a abertas, bem como kink bands isoladas.
Figura 2 Mapa geológico simplificado da Folha Serra Selada (1:100.000), modificado de Reis (2010).
Grupos Areado e Mata da Corda
Recobrindo os sedimentos pré-cambrianos, acima de pronunciada discordância angular e erosiva, ocorrem os depósitos cretácicos do Grupo Areado (Campos & Dardenne 1997a, Sgarbi et al. 2001, Sgarbi 2010a). Nos domínios da Folha Serra Selada, o Grupo Areado constitui-se, principalmente, de arenitos eólicos, associados a depósitos fluvio-deltaicos (?) (conglomerado clasto-suportado e arenito mal selecionado) e lacustres (pelito e arenito lítico de matriz carbonática).
Sobre o Grupo Areado jazem as rochas vulcanoclásticas e sedimentares do Grupo Mata da Corda. São representadas por tufos cineríticos, lapilli-tufos, aglomerados, brechas vulcânicas (localmente), além de conglomerados e arenitos epiclásticos. Seu contato basal com o Grupo Areado é de natureza angular e erosiva, diretamente relacionada ao início de um importante evento magmático alcalino que atingiu grande parte do Brasil Central no Cretáceo Superior e constitui a Província Alcalina Minas-Goiás (Sgarbi & Gaspar 2001 apud Sgarbi et al. 2001).
Ambas as unidades cretácicas encontram-se regionalmente indeformadas. Localmente, porém, podem exibir estruturas deformacionais adiastróficas e constituem o preenchimento barremiano- maastrichtiano da denominada Bacia Sanfranciscana de Campos & Dardenne (1997a, 1997b).
METODOLOGIA
Os dados geofísicos utilizados neste trabalho foram cedidos pela Companhia de Desenvolvimento de Minas Gerais (CODEMIG) e fazem parte do Programa de Levantamentos Aerogeofísicos de Minas Gerais – 2005/2006. A Folha Serra Selada insere-se na Área 9 deste levantamento (João Pinheiro- Presidente Olegário-Tiros), a qual abrange os municípios de Biquinhas, Carmo do Paranaíba, Cedro do Abaeté, João Pinheiro, Lagoa Formosa, Morada Nova de Minas, Paineiras, Patos de Minas, Presidente Olegário, São Gonçalo do Abaeté, Tiros e Varjão de Minas (Fig. 3).
Figura 3 Localização da Área 9, Programa de Levantamentos Aerogeofísicos do Estado de Minas Gerais
(2005/2006). Fonte: Lasa (2007).
Os principais parâmetros de aquisição dos dados foram os seguintes (Lasa 2007): Direção das linhas de vôo: N-S;
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65 Espaçamento entre as linhas de vôo: 0,4km; Direção das linhas de controle: E-W;
Espaçamento entre as linhas de controle: 8,0km;
Intervalo entre medições consecutivas: 0,10s (magnetômetro) e 1,0s (espectrômetro); Altura média de vôo: 100m;
Velocidade aproximada de vôo: 270km/h.
A partir dos dados obtidos no levantamento foram gerados, com auxílio do software Oasis montaj ® (sistema GEOSOFT), os mapas do Campo Magnético Anômalo, Gradiente Vertical (de primeira ordem) do Campo Anômalo, Campo Residual e Amplitude do Sinal Analítico, bem como os mapas gamaespectrométricos nos canais K, Th e K e Imagem Ternária (Fig. 4).
Figura 4 Fluxograma das etapas de processamento dos dados aeromagnetométricos e aerogamaespectrométricos na
RESULTADOS Magnetometria
A partir do Mapa do Campo Magnético Anômalo (retirado o IGRF- International Geomagnetic
Reference Field) é possível distinguir dois domínios, um composto por anomalias de alta freqüência (AAF) e outro caracterizado por anomalias de baixa freqüência (ABF; Fig. 5). Considerando a relação freqüência/profundidade de anomalias magnéticas, pode-se inferir que se trata de anomalias rasas e profundas, respectivamente. As anomalias mais profundas devem corresponder à resposta do embasamento e constituir o background magnetométrico local.
Em ambos os domínios, observam-se lineamentos magnetométricos preferencialmente orientados na direção NE, sendo que no domínio de alta freqüência, percebe-se, localmente, uma maior contribuição de lineamentos ENE (Fig. 5). É importante notar que na porção centro-sul da folha, bem como em sua porção NNE ocorrem, no Domínio ABF, marcantes anomalias de direção ENE a E-W, respectivamente. Em virtude da diferente polarização, pode-se deduzir que a magnetização ocorreu em tempos distintos para cada um dos domínios. Ainda na Figura 5, é possível identificar um lineamento magnético bem marcado e de orientação NW, nos quadrantes NE e SE. Este lineamento, aparentemente, é mais novo que as anomalias do Domínio ABF e mais velho que as anomalias do Domínio AAF.
Quando observados os mapas do Gradiente Vertical (primeira ordem) e Campo Residual do Campo Magnético Anômalo (Fig.s 6 e 7) pode-se perceber que as anomalias de alta freqüência foram ressaltadas e, portanto, representam corpos superficiais. Por outro lado, as anomalias de baixa freqüência correspondem a corpos mais profundos, tendo sido suprimidas na filtragem dos dados. No Mapa do Campo Magnético Residual (Fig. 7), é possível observar ainda, anomalias orientadas segundo as principais drenagens que cortam a área mapeada, bem como a baixa profundidade relativa da fonte anômala (lineamento magnético) de direção NW. É importante lembrar que os filtros aplicados em mapas magnetométricos de gradiente vertical são apropriados para realçar fontes rasas, sem necessariamente alterar a polaridade das anomalias magnéticas (Carneiro & Barbosa 2008).
Em campo, o domínio de alta frequência (AAF) relaciona-se às unidades vulcânicas/vulcanoclásticas e epiclásticas do Grupo Mata da Corda, as quais exibem quantidades consideráveis de Ti-magnetita (Sgarbi 2010), explicando assim seu comportamento geofísico. As
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anomalias de alta freqüência mais sutis na região SE da folha correspondem a uma cobertura laterítica, associada a pelitos neoproterozóicos.
Figura 5 Mapa do Campo Magnético Anômalo (retirado IGRF) interpretado da Folha Serra Selada (1:100.000). As
áreas hachuradas correspondem a anomalias de alta freqüência; as demais a domínios de anomalias de baixa freqüência (background magnetométrico). Os traços pretos correspondem a lineamentos magnéticos interpretados.
Já o domínio de baixa freqüência (ABF), parece refletir, em grande parte, o comportamento do embasamento, uma vez que tanto os sedimentos do Grupo Bambuí quanto os depósitos do Grupo Areado não apresentam quantidades significativas de minerais ferromagnéticos. Dessa forma, os grandes dipolos orientados segundo NE nas porções nordeste e centro-norte da folha representariam altos e baixos do embasamento, respectivamente. Tal proposta está em acordo com o que mostram perfis sísmicos e estruturas observadas em superfície (Reis et al. 2010).
A anomalia de direção NW, persistente em grande parte da folha, pode representar dique máfico não aflorante. Diques similares foram descritos ao longo da porção meridional do Cratón do São Francisco e fazem parte famílias de lineamentos magnéticos de direção NW. Carneiro & Oliveira (2005 apud Carneiro & Barbosa 2008) obtiveram idades 39Ar/40Ar de 1,7 Ga para tal magmatismo, o que sugere
relação com os eventos de rifteamento estaterianos descritos nas faixas adjacentes ao Cráton do São Francisco (e.g.: Knauer 2007, Valeriano et al. 2004).
Figura 6 Mapa da Primeira Derivada Vertical do Campo Anômalo, Folha Serra Selada (1:100.000). Os traços pretos
correspondem a lineamentos magnéticos interpretados. Embora suprimidas pela filtragem, as anomalias de fontes mais profundas passam a destacar novos lineamentos magnéticos orientados segundo as direções NW e ENE.
Dessa forma, tomando o Mapa da Amplitude do Sinal Analítico (Fig. 8) é possível delimitar os principais corpos magnéticos aflorantes do Grupo Mata da Corda e coberturas eluvionares associadas, bem como demarcar as principais coberturas detrito-lateríticas distribuídas nas regiões SE e E da folha. Por outro lado, o Mapa do Campo Residual pode indicar concentrações superficiais de minerais
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ferromagnéticos ao longo dos principais eixos de drenagem (Fig. 7). Considerada a ocorrência de placers diamantíferos ao longo dos rios Abaeté, Borrachudo e Indaiá, alguns destes minerais ferromagnéticos constituiriam importantes indicadores para a prospecção de diamantes.
Figura 7 Mapa do Campo Anômalo Residual, Folha Serra Selada (1:100.000). Corpos anômalos superficiais
distribuem-se em regiões topograficamente elevadas, nas porções W e central da folha, bem como ao longo dos principais eixos de drenagem. Estes últimos provavelmente correspondem a concentrações de minerais magnéticos em aluviões.
Gamaespectrometria
Os dados gamaespectrométricos exibem, de uma maneira geral, três grandes domínios, os quais aparecem diretamente relacionados com as três principais unidades geológicas aflorantes: os grupos Bambuí, Areado e Mata da Corda e respectivas coberturas (Fig. 9). Em função disto, os domínios serão aqui descritos de acordo com as unidades que representam e serão analisados segundo uma escala relativa