A Serra do Gandarela se encontra inserida sob o contexto do denominado Quadrilátero Ferrífero, cuja compreensão do ponto de vista regional não pode ser dissociada. O Quadrilátero Ferrífero, conforme Medina et al. (2005), corresponde a um dos conjuntos orográficos mais importantes de Minas Gerais, localiza-se na porção centro-sudeste do Estado de Minas Gerais, ocupando uma área de aproximadamente 7000 km². Trata de uma antiga cadeia dobrada de arranjo atual grosseiramente quadrangular em que as linhas de cristas usualmente ultrapassam os 1200m de altitude chegando a ultrapassar os 2000m enquanto as porções de relevo inferiores atingem cotas inferiores a 800m.
A geologia da Serra do Gandarela, situada na porção nordeste do Quadrilátero Ferrífero, é descrita por Oliveira et al. (2005) como formada por metassedimentos do Supergrupo Minas em contato com o Grupo Nova Lima, pertencente ao Supergrupo Rio das Velhas e o embasamento composto por rochas graníticas do Complexo Metamórfico Caeté.
Lamounier et al. (2010) descreve a geologia da seguinte maneira. Conforme Dorr et al. (1957), o Supergrupo Rio das Velhas é dividido em dois grupos: Nova Lima (inferior) e Maquiné (superior). O Grupo Nova Lima, além de formações ferríferas bandadas (BIFs), é representado pelos filitos, clorita-xisto, rochas metavulcânicas e dolomitos. O Grupo Maquiné, constitui-se predominantemente de quartzitos, xistos, conglomerados e, em menor quantidade, sericita-xisto, clorita-xisto e filitos. O Supergrupo Minas, segundo (ALKMIM & MARSHAK, 1998), se constitui do Grupo Caraça (base), com meta-conglomerados, quartzitos e filitos. Sobre este grupo localiza-se o Grupo Itabira composto especialmente por formações ferríferas (Formação Cauê) e por formações carbonáticas (Formação Gandarela). O Grupo Itabira é recoberto pelo Grupo Piracicaba, composto por rochas terrígenas de ambientes deltáticos e plataformais intercaladas com lentes carbonáticas. A Figura 4.5 ilustra a geologia e o perfil esquemático da região da Serra do Gandarela.
Do ponto de vista geomorfológico, Silva et al. (2009) dividiu a Serra do Gandarela nas seguintes unidades morfológicas: cristas, escarpas, planaltos e depressões (Figura 4.6), extremamente correlacionáveis com as unidades litológicas. A serra adquire uma forma alongada com uma linha de cumeada em cristas bem definidas por escarpamentos em forma de pinça que segue o controle exercido pela estrutura abaciada do sinclinal homônimo, acompanhando juntamente a estratigrafia das rochas. Essa forma condiciona o escoamento
para um curso principal de sentido SW-NE, o rio Barão de Cocais. Somente o rio Gandarela é drenado para fora da estrutura do sinclinal. De acordo com Fabri et al. (2008) e Barros et al. (2010), existem indícios de que o rio Conceição teria capturado o rio Gandarela (antigo afluente do rio Barão de Cocais), que se encaixou ao longo de uma falha de empurrão, escavando um cânion nas terras altas que constituem o limite entre a Sinclinal Gandarela e a Anticlinal de Conceição. Esse processo pode ter sido facilitado pelo maior potencial erosivo das bacias que se encontram no interior da anticlinal escavada em relação àqueles que drenam o interior da sinclinal. A captura também foi facilitada pela existência dos frágeis dolomitos da Formação Gandarela (Grupo Itabira).
No entorno das cristas da serra formam-se depressões (internas e externas) esculpidas pela dissecação fluvial conforme a resistência litológica estrutural estabelecendo ou vales encaixados ou patamares escalonados até as depressões.
Cabe destacar que localmente as condições litológicas possibilitaram a formação de feições cársticas em áreas de topo, representadas na unidade de Cristas Superiores com feições cársticas. Devido à ocorrência de lentes de dolomito no topo da serra por dissolução formaram-se lagoas de dolinas e uvalas (Silva et al., 2009).
Figura 4.5 - Geologia e perfil esquemático da Serra do Gandarela. Fonte: Oliveira et al. (2005)
A organização litológica com sua dinâmica intempérica físico-química possui influência direta não só na organização do relevo, mas também na distribuição dos tipos de solos e formações vegetais. Conforme as caracterizações fisiográficas encontradas no sítio oficial
elaborado pela CPRM da “Excursão Virtual pela Estrada Real no Quadrilátero Ferrífero”10
, os gnaisses de composição granítica formam baixadas extensas, pequenos morros arredondados e encostas de baixo gradiente. São dissecados por uma drenagem em padrão dendrítico e o
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perfil de alteração dessas rochas pode ultrapassar 50 metros. Intemperizam-se para solos de cor avermelhada, relativamente espessos com alto teor de minerais secundários e oxi- hidróxidos. Este solo é sujeito a rápido e intenso voçorocamento pela retirada da vegetação e camadas superficiais do solo, seja em trilhas de animais, desmatamento ou mesmo pastagem excessiva.
Os xistos são pouco resistentes ao intemperismo e formam saprólitos de cor vermelha, rosa, roxa e bege e comumente conservam um forte bandamento. Pode-se encontrar saprólitos a mais de 100m de profundidade em algumas minas. Formam uma topografia de pequenos morros irregulares nas baixadas, com pequenas serras sustentadas por camadas de quartzito ou formação ferrífera.
Os filitos do Grupo Piracicaba são particularmente sujeitos a escorregamentos, onde desmatamento, obras de engenharia ou qualquer outra atividade antrópica interfiram no equilíbrio dinâmico entre o gradiente da encosta, o clima, a vegetação e a competência do solo. A Formação Batatal é macia e facilmente intemperizável e forma vales entre os mais resistentes quartzitos da Formação Moeda e Itabiritos da Formação Cauê. Forma solo espesso e aflora muito pouco. No entanto, é relativamente fácil de delimitar, pois suporta apenas gramíneas e pequenos arbustos.
Os quartzitos encontrados preferencialmente no Grupo Maquiné e na Formação Moeda são resistentes à erosão e ocorrem em grandes afloramentos e serras de tamanho diretamente proporcional à espessura dessas camadas, originando solos estéreis e pouco desenvolvidos com vegetação rasteira e flora especializada nas regiões planas.
Dolomito puro e maciço, como na Formação Gandarela, é resistente à erosão, dissolução, forma escarpas e um relevo peculiar de pequenos morros. Este dolomito altera-se para dois tipos de solos lateríticos: solo marrom claro aluminoso e solo manganesífero que varia de marrom avermelhado a preto azulado e plástico próximo à superfície.
A Serra do Gandarela é bem drenada, e nela situam-se tributários do Rio das Velhas, na porção oeste, e na porção leste os rios Socorro e Conceição, afluentes do Rio Piracicaba, bacia do rio Doce.