DINOFLAGELADOS FÓSSEIS DA SEÇÃO CRETÁCEA MARINHA DAS BACIAS MARGINAIS BRASILEIRAS: UM ESTUDO COMPARATIVO ENTRE AS MARGENS EQUATORIAL E SUDESTE

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1 Boletim do 6º Simpósio sobre o Cretáceo do Brasil / 2º Simposio sobre el Cretácico de América del Sur (2002): ISSN DINOFLAGELADOS FÓSSEIS DA SEÇÃO CRETÁCEA MARINHA DAS BACIAS MARGINAIS BRASILEIRAS: UM ESTUDO COMPARATIVO ENTRE AS MARGENS EQUATORIAL E SUDESTE FOSSIL DINOFLAGELLATES FROM THE MARINE CRETACEOUS SECTION OF THE BRAZILIAN MARGINAL BASINS: A COMPARATIVE STUDY OF THE EQUATORIAL AND SOUTHEASTERN MARGINS Cecília Cunha LANA 1 Mitsuru ARAI 2 Eduardo Henrique ROESNER 3 ABSTRACT Biochronostratigraphic and taxonomic studies of the Cretaceous dinoflagellates were carried out in the Ceará and Potiguar Basins at the Brazilian Equatorial margin. An operational dinoflagellate zonal scheme, comprising 10 consecutive range zones, was established above the late Aptian Subtilisphaera Ecozone on the basis of Cretaceous dinoflagellate assemblages recovered from these equatorial basins. This zonal scheme can be compared with that described by Arai & Botelho (1996) for the basins of the Brazilian Southeastern margin. The most remarkable differences, discussed here, can be ascribed to the paleolatitudinal differentiation of the Cretaceous dinoflagellate assemblages and also to different regional sedimentary settings. Keywords: dinoflagelattes, Cretaceous, Brazilian marginal basins, biochronostratigraphy. INTRODUÇÃO A investigação do conteúdo de dinocistos da seção cretácea marinha da Sub-bacia de Mundaú (Bacia do Ceará) permitiu o estabelecimento de um biozoneamento operacional, com base em dinoflagelados, para o Cretáceo marinho da Bacia do Ceará (Lana & Roesner, 1 PETROBRAS / CENPES / PDEP / BPA. lana@cenpes.petrobras.com.br 2 PETROBRAS / CENPES / PDEP / BPA. arari@cenpes.petrobras.com.br 3 PETROBRAS / UN-RNCE / ATEX / LG

2 C. C. LANA et al. neste volume). Por meio de comparações com a seção coeva da contígua Bacia Potiguar, verificou-se que o biozoneamento proposto é aplicável a esta última, com algumas diferenças aqui discutidas. Foram definidas para o Ceará 10 biozonas, todas de intervalo superior, além da Ecozona Subtilisphaera spp. (Regali, 1989; Arai et al., 1994), presente na base da seção investigada (Aptiano superior). O zoneamento proposto para as bacias da margem equatorial foi comparado ao definido por Arai & Botelho (1996), para as bacias da margem sul/sudeste brasileira (Fig. 1). Este último tem sido aplicado com sucesso nas bacias marginais ao sul da bacia do Espírito Santo (inclusive), e apresenta potencial de utilização nas bacias do sul da Bahia e Sergipe-Alagoas. As principais similaridades e diferenças entre os zoneamentos são apresentadas e discutidas neste trabalho. Figura 1. Bacias sedimentares brasileiras, destacando-se as bacias das margens Sul/Sudeste e Equatorial, comparadas neste trabalho. 2

3 Dinoflagelados fósseis da seção cretácea marinha das bacias marginais brasileiras: um estudo... COMPARAÇÃO ENTRE AS SUCESSÕES DE EVENTOS DE DINOFLAGELADOS REGISTRADAS NAS BACIAS DAS MARGENS SUL/SUDESTE E EQUATORIAL BRASILEIRAS Na margem equatorial, a base da seção marinha é bem caracterizada pela Ecozona Subtilisphaera spp., presente em estratos do Aptiano superior, mas ainda não reconhecida nas bacias da margem atlântica ao sul do Espírito Santo (bacias de Campos a Pelotas). Nessas últimas bacias, a seção neo-aptiana é, em geral, estéril ou muito pobre em palinomorfos, sendo dominada na base por uma sedimentação continental siliciclástica grosseira, passando distalmente a marinha carbonática (Dias, 1999). No final do Neo-aptiano, onde se concentrariam os registros da Ecozona Subtilisphaera, a sedimentação ali passa a ser francamente evaporítica, marinha, dominada por halita e anidrita, denotando para o período condições climáticas de extrema aridez, praticamente sem aporte de terrígenos. Entretanto, existem registros da Ecozona Subtilisphaera spp. na Bacia de Almada (sul da Bahia), em estratos do Aptiano inferior (Pedrão & Lana, 2000), e também na Bacia de Sergipe, relacionada ao Aptiano superior (Carvalho, 2001). Em ambas as situações, a ecozona foi registrada em folhelhos de incursões marinhas, depositados sob expressivo influxo terrígeno, quando então águas menos salinas, ricas em nutrientes, favoreceram a proliferação dos cistos de Subtilisphaera, um gênero oportunista (Jain & Millepied, 1975; Lana, 1997; Pedrão & Lana, 2000; Carvalho, 2001). Sobreposta à Ecozona Subtilisphaera, ocorre na margem equatorial a zona Muderongia cf. pariata, caracterizada pela constante escassez e baixa diversidade de dinoflagelados. Esta biozona também ocorre na margem leste (Bacias do Espírito Santo e Santos), e sua idade nas duas margens é tentativamente relacionada ao eoalbiano. As seções do Albiano inferior/médio das duas margens são comparáveis e igualmente pobres em dinoflagelados, porém com a ocorrência conspícua do gênero Pseudoceratium. Na Sub-bacia de Mundaú, são freqüentes os cistos de Pseudoceratium anaphrissum no Albiano inferior a médio, enquanto para as bacias da margem sudeste (p. ex., Santos), este gênero é mais diversificado, incluindo as espécies Pseudoceratium cf. turneri, P. eisenacki e P. securigerum. A extinção da espécie-guia Pseudoceratium anaphrissum, na margem sudeste, é igualmente posicionada no Albiano médio. A partir do Neo-albiano, acentuam-se as diferenças entre as bacias das diferentes margens. A seção neo-albiana das bacias ao sul do Espírito Santo é caracteristicamente rica em dinoflagelados, notadamente o intervalo Vraconiano (Arai, 1992), com sucessivos eventos de extinção (zonas Ovoidinium diversum e Gordiacysta coronata, do Albiano superior, e zona Litosphaeridium arundum, com topo no Cenomaniano inferior). Até o momento, estas espécies não foram registradas nas Bacias do Ceará e Potiguar, onde a seção do Albiano superior caracteriza-se por freqüências relativamente altas do gênero Oligosphaeridium. Na margem equatorial, a sedimentação neo-albiana marinha foi essencialmente siliciclástica plataformal, com predomínio de palinomorfos terrestres, e apenas localmente carbonática rasa, diferentemente da seção coeva na margem sudeste, que apresenta amplo domínio de carbonatos marinhos em geral mais profundos. O andar Cenomaniano da Bacia do Ceará é pobre em dinoflagelados, com uma única dinozona (Cribroperidinium cooksoniae), diferentemente da bacia vizinha Potiguar. Enquanto na Bacia Potiguar a seção cenomaniana depositou-se em paleoambientes continentais a marinhos plataformais, sob forte influxo de terrígeno e nutrientes, no Ceará a sedimentação processou-se sob condições marinhas predominantemente profundas, com menor aporte de terrígenos. Certamente condições de águas estratificadas, disóxicas e desfavoráveis à produtividade de dinoflagelados, prevaleceram no Ceará, ao contrário das águas produtivas e diversificadas da Bacia Potiguar. As espécies Palaeoperidinium cretaceum, Endoceratium dettmanniae e Cribroperidinium edwardsii, definidoras de zonas cenomanianas nas bacias da margem sudeste, não foram observadas na margem equatorial. Por outro lado, não é incomum, na margem sudeste, que o andar Cenomaniano apresente-se pobre e pouco diversificado em dinoflagelados, nem sempre ocorrendo os fósseis diagnósticos, fato atribuído às condições anóxicas/ disóxicas atuantes na época, sobretudo na seção neocenomaniana - turoniana (Arai et al., 2000). A seção turoniana da Bacia do Ceará é muito pobre em dinoflagelados, não se registrando eventos de extinções. Por outro lado, tanto o biozoneamento de foraminíferos planctônicos quanto o de nanofósseis calcários atestam

4 C. C. LANA et al. a ocorrência desta seção na bacia, que apenas em parte, e localmente, foi eliminada por um evento erosivo neoturoniano. Predominam na seção folhelhos batiais sem ou com escassa fauna de foraminíferos bentônicos, refletindo condições de fundo desfavoráveis, anóxicas a disóxicas. A persistência temporal da estratificação da lâmina d água prejudicou também a produtividade de dinoflagelados, virtualmente ausentes no intervalo. A escassez em dinoflagelados também é verificada no Turoniano da Bacia Potiguar, por sua vez dominado por uma sedimentação carbonática rasa representada pela plataforma Jandaíra. Já na margem sudeste, o Turoniano é caracterizado por duas dinozonas, Atopodinium haromense e Cribroperidinium sp. A, espécies ausentes na margem equatorial. No intervalo Coniaciano - Santoniano do Ceará foi identificada apenas uma dinozona (Oligosphaeridium pulcherrimum). A espécie diagnóstica também ocorre na margem continental sudeste, desde o Albiano até estratos datados como Santoniano, em bacias como Campos (Arai, 1994) e Santos. Entretanto, as espécies Conosphaeridium striatoconum, Balteocysta perforata e Heterosphaeridium difficile, diagnósticas de zonas do Coniaciano ao Santoniano inferior da margem sudeste, não ocorrem nas bacias equatoriais. As duas primeiras espécies apresentam uma distribuição global tipicamente austral (Arai et al., 2000). Para o intervalo Santoniano superior - Campaniano inferior do Ceará foi identificada a biozona Nematosphaeropsis grandis, com potencial de refinamento e aplicável à Bacia Potiguar, por meio do reconhecimento da espécie acessória Spiniferites bejuii. Por sua vez, Nelsoniella aceras, espécie que caracteriza com boa freqüência os estratos coevos na margem sudeste, não ocorre nas bacias equatoriais. Tal ausência explicase pelo provincialismo impresso aos dinoflagelados cretáceos ao longo da margem continental brasileira, especialmente intenso entre o grupo dos peridinióides, como registrado por Lana & Botelho (1989). No Campaniano inferior a médio do Ceará, foi caracterizada a zona Subtilisphaera cheit, que pode ser estendida para a Bacia Potiguar. A espécie-guia também ocorre, em menor freqüência, na margem sudeste, onde sua amplitude atinge o andar Campaniano. Na margem sudeste foi definida a biozona Trichodinium castanea, com idade relacionada ao Campaniano médio. Nas bacias equatoriais, T. castanea é esporádica e de amplitude ainda incerta. Em contrapartida, são freqüentes na seção campaniana cistos de Trichodinium boltenhagenii, cuja extinção é verificada em estratos mais novos, seguramente do Maastrichtiano inferior. Para o Campaniano superior - Maastrichtiano inferior do Ceará foi definida a biozona Isabelidinium gr. cooksoniae. É o intervalo cretáceo caracterizado pelas paleobatimetrias mais profundas na bacia, rico em dinoflagelados, notadamente em Isabelidinium. Por outro lado, não se verifica a ocorrência conspícua das espécies Odontochitina costata e Andalusiella cf. rhomboides, respectivamente forma-guia e acessória da zona Odontochitina costata, definida para a margem sudeste brasileira e com limite superior posicionado no topo do Campaniano. Na Bacia do Ceará, a extinção de O. costata posiciona-se efetivamente no topo do Campaniano, como verificado globalmente (Williams & Bujak, 1985), mas a espécie é esporádica a rara. Dada a ocorrência sistemática na seção de cistos do grupo Isabelidinium cooksoniae, optou-se pela não aplicação da zona O. costata na seção neocampaniana do Ceará. Na bacia vizinha Potiguar, onde O. costata é bem mais freqüente, provavelmente sua extinção será útil para a diagnose da zona e para a delimitação do topo do Campaniano, tal qual o adotado para a margem sul/ sudeste brasileira. O intervalo Maastrichtiano das duas margens torna a ser comparável, sendo as diferenças entre as associações de dinocistos minimizadas devido aos padrões de circulação oceânica mais efetivos. As formas-guias das zonas maastrichtianas do sudeste brasileiro (Yolkinigymnium spp., Xenascus ceratioides e Dinogymnium spp.) estão presentes na margem equatorial. As principais diferenças entre os zoneamentos são: - a identificação, apenas na margem equatorial, da dinozona Cribroperidinium cf. wetzelii, com topo abaixo da zona Yolkinigymnium spp., esta última reconhecida nas duas margens; - o não reconhecimento, na margem equatorial, da zona Xenascus ceratioides, cuja forma-guia ocorre tanto na Bacia do Ceará quanto na Potiguar, mas de forma extremamente esporádica e com distribuição estratigráfica incerta; - a zona Dinogymnium spp. não marca efetivamente, nas Bacias do Ceará e Potiguar, o topo do Cretáceo, definido 250

5 Dinoflagelados fósseis da seção cretácea marinha das bacias marginais brasileiras: um estudo... mais precisamente pela extinção de diversos esporos e grãos de pólen. Este problema, embora menos acentuado, tem sido observado também nas bacias do sudeste brasileiro. CONCLUSÕES O biozoneamento de dinoflagelados proposto para a margem equatorial (Ceará e Potiguar), quando comparado ao aplicado na margem sul/sudeste brasileira (Arai & Botelho, 1996), revelou expressivas diferenças, com distintas espécies e associações entre as bacias das duas margens, em estratos coevos. A Bacia do Ceará apresenta um menor número de eventos de extinção, e seu biozoneamento difere, qualitativamente, do estabelecido para a margem sudeste brasileira. Diversas espécies são comuns às bacias das duas margens, como por exemplo, Oligosphaeridium pucherrimum, Subtilisphaera cheit, Trichodinium castanea, Odontochitina costata, Andalusiella cf. rhomboides, Spinidinium echinoideum, Isabelidinium gr. cooksoniae, Xenascus ceratioides, entre outras igualmente cosmopolitas. Contudo, por ocorrerem com freqüências distintas (freqüentes a erráticos) ou por apresentarem distribuição cronoestratigráfica ainda incerta nas bacias das diferentes margens, não são utilizadas como espécies-guias comuns. As principais diferenças entre os zoneamentos das duas margens, expressas tanto qualitativa quanto quantitativamente, podem ser explicadas por dois fatores principais: - diferenciação paleolatitudinal das associações de dinoflagelados ao longo da margem continental brasileira durante o Cretáceo, resultando em notável provincialismo das associações do período (Arai et al., 2000). Aparentemente, o provincialismo paleobiogeográfico foi mais atuante a partir do Neo-albiano, e certamente muito atuante entre os dinoflagelados peridinióides no Neocretáceo (Lana & Botelho, 1989); - localmente, contextos deposicionais e/ou paleobatimétricos distintos responderam pelas diferenças registradas em seções coevas, como no caso das diferenças verificadas entre as bacias vizinhas Ceará e Potiguar, e nas diferentes ocorrências da ecozona Subtilisphaera ao largo das duas margens. REFERÊNCIAS ARAI, M Dinoflagellates from the middle Cretaceous in the offshore Campos Basin, southeastern Brazil. In: SIMPÓSIO SOBRE AS BACIAS CRETÁCICAS BRASILEIRAS, 2, Rio Claro-SP, Resumos Expandidos...p ARAI, M Dinoflagelados do Cretáceo Superior da Bacia de Campos. PETROBRAS/CENPES/SEBIPE, 62 p., 16 estampas. (Relatório Interno). ARAI, M. & BOTELHO NETO, J Biostratigraphy of the marine Cretaceous from Brazilian southern and southeastern marginal basins, based on fossil dinoflagellates. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOLOGIA, 39. Salvador, Anais... Salvador, SBG. v. 7, p ARAI, M.; BOTELHO NETO, J.; LANA, C.C.; PEDRÃO, E Cretaceous dinoflagellate provincialism in Brazilian marginal basins. Cretaceous Research, 21: ARAI, M.; LANA, C.C.; PEDRÃO, E Ecozona Subtilisphaera: registro eocretáceo de um importante episódio ecológico do Oceano Atlântico primitivo. Acta Geologica Leolpodensica, São Leopoldo, RS, edição especial XVII (39/2): CARVALHO, M.A Paleoenvironmental reconstruction based on palynological and palynofacies analyses of the Aptian - Albian succession in the Sergipe Basin, northeastern Brazil. Alemanha, 150 p. (Universidade de Heidelberg, Tese de Doutoramento). DIAS, J.L O Andar Aptiano na margem Leste do Brasil e as primeiras incursões e ingressões marinhas no Oceano Atlântico Sul Meridional. In: SIMPÓSIO SOBRE O CRETÁCEO DO BRASIL, 5. Rio Claro, Boletim... Rio Claro. p JAIN, K.P. & MILLEPIED, P Cretaceous microplankton from Senegal basin, W Africa. Part II. Systematics and Biostratigraphy. Geophytology, 5(2): LANA, C.C Palinologia e Estratigrafia Integrada da seção Cenomaniano médio - Turoniano inferior da porção centro-leste da Bacia Potiguar, NE do Brasil. Porto Alegre, v. 1: 197 p., v. 2: 144 p. (Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Dissertação de Mestrado). LANA, C.C. & BOTELHO NETO, J Evidências de provincialismo entre os dinoflagelados peridinióides do Cretáceo Superior - Paleoceno das Bacias de Santos e Potiguar, Brasil. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE PALEONTOLOGIA, 11. Curitiba, Anais... Curitiba, SBP, v. 1, p LANA, C.C. & ROESNER, E.H Biocronoestratigrafia de dinoflagelados da seção cretácea marinha das Bacias do Ceará e Potiguar, margem equatorial brasileira (neste 251

6 C. C. LANA et al. volume). In: SIMPÓSIO SOBRE O CRETÁCEO DO BRASIL, 6 / SIMPOSIO SOBRE EL CRETACICO DE AMÉRICA DEL SUR, 2. São Pedro, Boletim... PEDRÃO, E. & LANA, C.C Ecozona Subtilisphaera e seu registro nas bacias brasileiras. Revista Universidade de Guarulhos, Geociências V (edição especial): REGALI, M.S.P Primeiros registros da transgressão neoaptiana na margem equatorial brasileira. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE PALEONTOLOGIA, 11. Curitiba, Anais... Curitiba, SBP, v. 1, p WILLIAMS, G.L. & BUJAK, J.P Mesozoic and Cenozoic dinoflagellates. In: BOLLI, H.M, SAUNDERS, J.B., PERCH-NIELSEN, K. (eds.) Plankton Stratigraphy. Cambridge University Press, Cambridge, p