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Litologicamente, é constituída por sedimentos da Bacia do Paraná e de sedimentos
mais modernos. No sentido N-S, correspondente a sua largura, no terço mais próximo ao
Escudo, toda a Depressão, nessa área representada por sedimentos marinhos e lagunares,
mostra um comportamento litológico-geomorfológico muito similar. Por outro lado, nos 2/3
mais próximos ao Planalto, a Depressão mostra, a oeste de Santa Maria, um comportamento
litológico bem distinto do que a leste. No oeste, predomina uma cobertura arenítica muito
friável
, na qual são acentuados os processos de arenização (MEDEIROS, 1995).
Na parte mais próxima ao Escudo, afloram sedimentos da base da Bacia do Paraná,
representados, da parte baixa para a de cima, pelos arenitos, contendo camadas de carvão, da
Formação Rio Bonito e pelos sedimentos finos (lutitos) das formações Palermo, Irati e
Estrada Nova. Os arenitos da Formação Rio Bonito são basicamente quartzosos, com cimento
ferruginoso, às vezes, silicoso. São comuns, além das camadas de carvão, camadas pouco
espessas (aproximadamente um metro) de argila refratária (1:1) (MEDEIROS, 1995).
O relevo, embora esteja próximo ao Escudo, é formado de coxilhas não muito
convexas, o que determina amplitude moderada entre os interflúvios e os talvegues (<50
metros), facilitando a formação e permanência de solo (STRECK et al., 2008).
Nesse compartimento, os sedimentos finos das formações Palermo, Irati e Estrada
Nova são marinhos, em geral, do tipo folhelho síltico-argiloso com concreções calcárias (Irati
e Estrada Nova) (MEDEIROS, 1995). O relevo é suave, formando coxilhas amplas, pouco
convexas. Em função das características de relevo e do substrato rochoso, tendem a formar e
preservar solos não muito profundos, em geral, o horizonte superficial chernozênico,
especialmente, ebânico carbonático (STRECK et al., 2008).
Por outro lado, nos 2/3 mais próximos à escarpa da Serra Geral, predominam
sedimentos continentais arenosos, finos, quartzosos, micáceos (muscovita, localmente,
biotita), ferruginosos da Formação Rosário do Sul. Topograficamente, essa Formação também
não mostra um relevo acidentado, salvo quando processos tectônicos se fazem presentes. As
características de relevo e o substrato rochoso não contribuíram para o desenvolvimento de
bons perfis de solo, a não ser junto às drenagens (Jaguari, Cacequi, Ibicuí) (MEDEIROS,
1995).
Medeiros (1995) ainda salienta que a presença significativa de sedimentos arenosos,
pouco litificados, mais a oeste, na Depressão Periférica. Tais sedimentos estendem-se, às
vezes, de maneira descontínua, desde Santa Maria (oeste), passando por São Pedro, São
Vicente do Sul, Cacequi, São Francisco de Assis, Manuel Viana, Alegrete, Maçambará,
ocupando área significativa no Estado. São sedimentos areno- quatzosos, pouco consolidados,