UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO FACULDADE DE GEOLOGIA

Transcrição

1 Dissertação de Mestrado 1 UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO FACULDADE DE GEOLOGIA ESTRATIGRAFIA DE SEQÜÊNCIAS E PROCESSO DIAGENÉTICO: EXEMPLO DOS ARENITOS MARINHO-RASOS DA FORMAÇÃO PONTA Grossa, Noroeste da Bacia do Paraná Fátima Andreia de Freitas Brazil Orientador: Dr. Egberto Pereira DISSERTAÇÃO DE MESTRADO Programa de Pós-Graduação em Análise de Bacias e Faixas Móveis RIO DE JANEIRO 2004

2 Fátima Freitas Brazil 2 UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO FACULDADE DE GEOLOGIA ESTRATIGRAFIA DE SEQÜÊNCIAS E PROCESSO DIAGENÉTICO: EXEMPLO DOS ARENITOS MARINHO-RASOS DA FORMAÇÃO PONTA Grossa, Noroeste da Bacia do Paraná Fátima Andreia de Freitas Brazil Orientador: Prof. Dr. Egberto Pereira DISSERTAÇÃO DE MESTRADO Programa de Pós-Graduação em Análise de Bacias e Faixas Móveis RIO DE JANEIRO 2004

3 Dissertação de Mestrado 3 UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO FACULDADE DE GEOLOGIA ESTRATIGRAFIA DE SEQÜÊNCIAS E PROCESSO DIAGENÉTICO: EXEMPLO DOS ARENITOS MARINHO-RASOS DA FORMAÇÃO PONTA Grossa, Noroeste da Bacia do Paraná Fátima Andreia de Freitas Brazil Dissertação submetida ao Corpo Docente da Faculdade de Geologia da Universidade do Estado do Rio de Janeiro UERJ, como parte dos requisitos necessários à obtenção do grau de Mestre. Aprovada por: Prof. Pedro de Césero (UERJ) Prof. Dr. João Marcelo Ketzer (UFRGS) Prof. Dr. Leonardo Borghi (UFRJ)

4 Fátima Freitas Brazil 4 FREITAS-BRAZIL, FÁTIMA ANDREIA DE ESTRATIGRAFIA DE SEQÜÊNCIAS E PROCESSO DIAGENÉTICO: EXEMPLO DOS ARENITOS MARINHO-RASOS DA FORMAÇÃO PONTA GROSSA, NOROESTE DA BACIA DO PARANÁ [RIO DE JANEIRO] XIX, 135 p., 29,7 cm (Faculdade de Geologia - UERJ, Msc., Programa de Pós-Graduação em Análise de Bacias e Faixas Móveis, 2004). Tese - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, realizada na Faculdade de Geologia. 1. Estratigrafia de seqüências. 2. Petrografia. 3. Diagênese. 4. Correlação arcabouço estratigráfico e diagênese. I- FGEL/UERJ II - Título (série)

5 Dissertação de Mestrado 5 O papel do geólogo é entender a evolução da perfeita criação de Deus: a Terra. (Freitas Brazil) Hoje, no teatro desmedidamente extenso das representações de nosso mundo, oferecidas a todos pelos textos e pelas imagens, a ciência certamente aparece como uma personagem essencial. Misteriosa, porque o pormenor de sua figura não está ao alcance dos próprios cientistas; (...) Inquietante, porque estamos conscientes dos poderes antinaturais e aparentemente ilimitados que um tal saber foi e será capaz de desencadear. (Gilles-Gaston Granger, A Ciência das Ciências) Ao Ralph e aos meus Pais

6 Fátima Freitas Brazil 6 Agradecimentos Produzir uma dissertação de mestrado exige muito do aluno, devido ao pouco tempo que se tem para o desenvolvimento da pesquisa. Em meio a tantas dificuldades e tropeços devo agradecer, e muito, ao meu bom Deus por ter pessoas tão bondosas ao meu lado que me apoiaram nesta difícil tarefa. Ao meu marido Ralph por compreender como é difícil ser uma boa esposa e geóloga. Aos meus pais, irmãs e amigos por me apoiarem em todas as minhas necessidades. vida. Ao querido amigo Prof. Egberto Pereira pelas lições em todos os sentidos de minha Ao querido amigo Khak Sadoon Morad por ter me tratado como integrante de sua família durante o pouco tempo em que estive em Uppsala, Suécia. Ao Prof. Pedro de Césero, Prof. Dr. Sérgio Bergamaschi, Prof. Dr. René Rodrigues, Dra. Luzia Antoniolli, Dra. Daisy Alves (CENPES), Prof. Dr. Luiz Fernando De Ros (UFRGS) e ao Dr. João Marcelo Ketzer (UFRGS) pelas sugestões que enriqueceram esta dissertação. A todos os alunos, funcionários e professores da Pós-Graduação da Faculdade de Geologia - UERJ que participaram direta ou indiretamente no desenvolvimento desta dissertação, bem como aos doutorandos do Departamento de Mineralogia da Universidade de Uppsala (Suécia), em especial aos alunos Khalid Rhamadan e Howri Mansurbeg. Ao PRH-17, Programa de Recursos Humanos da ANP para o setor de Petróleo e Gás Natural, e à UERJ pelo apoio estrutural e financeiro a esta pesquisa.

7 Dissertação de Mestrado 7 Sumário Lista de Figuras... ix Lista de Fotos... xii Lista de Anexos... xvi Resumo... xvii Abstract... xix Capítulo 1 Introdução Objetivos Localização da área de estudo e base de dados Metodologia Sedimentologia Petrografia Difratometria de Raios-X Microscopia Eletrônica de Varredura Estratigrafia química Teores de carbono orgânico total... 8 Capítulo 2 A Bacia do Paraná 2.1 Generalidades Embasamento Arcabouço estrutural Arcabouço estratigráfico A origem da bacia Evolução tectono-sedimentar Capítulo 3 A Formação Ponta Grossa 3.1 Definição Generalidades, litologia e litoestratigrafia Tectônica Idade Arcabouço estratigráfico e ambiente deposicional Capítulo 4 Sedimentologia da Formação Ponta Grossa no noroeste da Bacia do Paraná 4.1 Caracterização faciológica Bioturbação Associação faciológica Modelo deposicional Capítulo 5 Bases conceituais sobre estratigrafia de seqüências e sua aplicação em bacias de interior cratônico... 37

8 Fátima Freitas Brazil 8 Capítulo 6 Arcabouço estratigráfico para a Formação Ponta Grossa, noroeste da Bacia do Paraná Porque interpretar teores de carbono orgânico total à luz da estratigrafia de seqüências? Seqüências deposicionais Capítulo 7 Bases conceituais sobre diagênese Alterações eodiagenéticas Zonas geoquímicas eodiagenéticas Alterações mesodiagenéticas Alterações telodiagenéticas Capítulo 8 Petrografia e diagênese dos arenitos da Formação Ponta Grossa 8.1 Caracterização petrográfica Classificação composicional Petrofácies Análises no difratômetro de raios-x Glauconita para-autóctone Constituintes diagenéticos Bertierina Siderita Carbonato relacionado a bioturbação (petrofácies PG-2) Oóides de goetita Pirita e dolomita Compactação mecânica Caulinita e porosidade secundária (?) Compactação química Crescimento secundário de quartzo e microquartzo Transformação da bertierina em chamosita e neoformação da chamosita Anquerita e calcita Diquitização da caulinita Albitização de feldspato Óxido de titânio Caulinita, porosidade secundária e oxidação dos constituintes ferrosos Evolução diagenética Capítulo 9 Bases conceituais sobre a relação da diagênese com a estratigrafia de seqüências TSMB e alterações eodiagenéticas TST e alterações eodiagenéticas TSMA e alterações eodiagenéticas Capítulo 10 Integração dos dados do arcabouço estratigráfico com a diagênese Capítulo 11 Considerações finais Capítulo 12 Referências Bibliográficas

9 Dissertação de Mestrado 9 Lista de Figuras Figura 1 Localização dos furos de sondagem RSP-1, RVR-1 e RPL-1 dentro de um contexto 4 geológico. Modificado de Oliveira (1991). Figura 2 Fluxogramas sintetizando as etapas percorridas nesta dissertação. 5 Figura 3 Microscópio Leica de luz polarizada e refletida utilizado nesta dissertação. 6 Figura 4 LECO SC-444 utilizado para a obtenção dos teores de COT. 8 Figura 5 Mapa com a localização da Bacia do Paraná (modificado de Zalán et al., 1990). 9 Figura 6 Arcabouço estrutural da Bacia do Paraná, segundo Zalán et al. (1990). 10 Figura 7 Unidade devoniana da coluna estratigráfica da Bacia do Paraná publicada por Milani et 12 al. (1994), com as devidas modificações nas idades da Formação Furnas e Ponta Grossa (Gerrienne et al., 2001). Modificado de Milani et al. (1994). Figura 8 Paleotectônica do Devoniano da Bacia do Paraná. Modificado de Ramos (1970). 17 Página Figura 9 Mapa de isópacas da Formação Ponta Grossa, segundo Assine (1996), evidenciando as duas sub-bacias no Devoniano. O ponto vermelho no mapa mostra a área de estudo desta dissertação, na Sub-bacia de Alto Garças. Figura 10 MAPA PALEOGEOGRÁFICO PARA O PRAGIANO DA BACIA DO PARANÁ, SEGUNDO PEREIRA & BERGAMASCHI (1996). NOTE A LOCALIZAÇÃO APROXIMADA DA ÁREA DE ESTUDO DESTA DISSERTAÇÃO Figura 11 Arcabouço estratigráfico para o Devoniano da Bacia do Paraná de acordo com Bergamaschi & Pereira (2001). Figura 12 Arcabouço estratigráfico para o Devoniano da Bacia do Paraná de acordo com Pereira (2000). Figura 13 Siltito apresentando fácies S2. Siltito com fraca a moderada laminação. Furo RSP-1, 246 m de profundidade. Figura 14 Arenito apresentando fácies A2, granulometria muito-fina a fina, maciço a fracamente laminado. Furo RSP-1, 224 m de profundidade. Figura 15 Arenito apresentando fácies A4, coloração avermelhada e com microhummocky. Furo RVR-1, 294 m de profundidade. Figura 16 Arenito apresentando fácies A5. Arenito maciço, de granulometria fina e coloração vermelho-escura. Furo RSP-1, 166 m de profunidade. Figura 17 Espécies de icnofácies identificadas nos sedimentos da Formação Ponta Grossa. Modificado de Pemberton et al. (1992). Figura 18 Microestratificação cruzada ondulante truncada ou microhummocky. Esquema das principais feições do hummocky (Reading, 1996) e foto desta estrutura observada no testemunho RSP-1. Figura 19 Desenho esquemático mostrando sucessão vertical de fácies de um lobo tempestítico, observado no furo RSP-1 (entre 330 m e 340 m de profundidade). O triângulo invertido indica aumento da granulometria para o topo da seção. Figura 20 Elementos morfológicos de um ambiente marinho-raso segundo Walker & Plint (1992). Observa-se que as ondas de bom-tempo atuam até a profundidade de 15 m. Modificado de Walker & Plint (1992). Figura 21 Ambientes deposicionais identificados para o furo RPL-1 com base na morfologia de ambiente marinho raso a profundo, proposta por Walker & Plint (1992). Base de dados sedimentológicos do Projeto Paleosul. Legenda no Anexo 1. Figura 22 Ambientes deposicionais identificados para o furo RSP-1 com base na morfologia de ambiente marinho raso a profundo, proposta por Walker & Plint (1992). Base de dados sedimentológicos do Projeto Paleosul. Legenda no Anexo 1. Figura 23 Ambientes deposicionais identificados para o furo RVR-1 com base na morfologia de ambiente marinho raso a profundo, proposta por Walker & Plint (1992). Base de dados sedimentológicos do Projeto Paleosul. Legenda no Anexo

10 Fátima Freitas Brazil 10 Figura 24 Figura 25 Trato de sistemas e suas superfícies limitantes em uma bacia do tipo rampa. Modificado de Van Wagoner et al. (1990). A) Regressão forçada associada a bacia do tipo rampa, com extensa plataforma exposta; B) Regressão forçada em bacia de margem continental, com menor regressão (Modificado de Posamentier & Allen, 1999). Figura 26 Regressão da linha de praia em resposta a uma queda do nível do mar de 10 m. Figura 27 Figura 28 Figura 29 Figura 30 Figura 31 Figura 32 Figura 33 Figura 34 Figura 35 Figura 36 Figura 37 Figura 38 Figura 39 Figura 40 Figura 41 A) Em uma rampa caracterizada por mergulho de 0,02, o movimento regressivo tem extensão de 29 km; B) movimento regressivo com extensão de 1 km em uma plataforma com 0,5 de mergulho (Modificado de Posamentier & Allen, 1999). Arcabouço estratigráfico obtido para o furo RPL-1. Seqüências deposicionais identificadas com base na sedimentologia, sendo que a superfície de inundação foi distinguida pelo maior teor de carbono orgânico total (COT) dentro da seqüência. Dados sedimentológicos do Projeto Paleosul. Legenda no Anexo 1. Arcabouço estratigráfico obtido para o furo RSP-1. Seqüências deposicionais identificadas com base na sedimentologia, sendo que a superfície de inundação foi distinguida pelo maior teor de carbono orgânico total (COT) dentro da seqüência. Dados sedimentológicos do Projeto Paleosul. Legenda no Anexo 1. Arcabouço estratigráfico obtido para o furo RVR-1. Seqüências deposicionais identificadas com base na sedimentologia, sendo que a superfície de inundação foi distinguida pelo maior teor de carbono orgânico total (COT) dentro da seqüência. Dados sedimentológicos do Projeto Paleosul. Legenda no Anexo 1. Correlação das seqüências de 3ª ordem entre os furos RPL-1, RSP-1 e RVR-1, com base na datação e nas superfícies de inundação máxima (SIM). Escala vertical da discordância erosiva, com a Formação Aquidauana, encontra-se fora de escala. Dados sedimentológicos do Projeto Paleosul. Legenda no Anexo 1. Tipos de água que ocorrem em uma bacia em subsidência e os regimes hidrológicos das mesmas. Observa-se também a subdivisão do campo diagenético segundo Choquette & Pray (1970). (Modificado de Galloway, 1984). Zoneamento geoquímico de acordo com o ambiente deposicional vigente. Exemplo do que pode ocorrer com a matéria orgânica e o sedimento depositado em ambiente marinho e ambiente continental. Modificado de Curtis, 1987 (in Morad, 2000). Composição subarcosiana dos arenitos do da Formação Ponta Grossa, noroeste da Bacia do Paraná, plotados no diagrama de Folk (1980). Difratograma da amostra Depa-11 (RSP-1). Um dos exemplos na qual a caulinita foi identificada por assimetria na reflexão em torno de 25º. Figura 35 Difratograma da amostra Depa-55 (RVR-1).Observe a alta presença de caulinita e pequena presença de ilita (devido a bioturbação), na fração menor que 2 µm. Ilita identificada no difratograma da amostra Depa-20A. Maior concentração, na fração de 2 µm, em relação às outras amostras analisadas. Classificação esquemática da glauconita. Relação espacial entre os vários tipos de glauconita (Modificado de Amorossi, 1997). Desenho esquemático mostrando a provável seqüência de eventos que culminou com a concentração dos oóides de bertierina. Petrofáceis PG-2 Desenho esquemático mostrando a provável origem da feição bioturbada preservada na petrofácies PG-2. Nesta região os nódulos de siderita apresentam menor diâmetro do que aqueles fora da mesma. Hipótese dos estágios da formação dos oóides de óxido de ferro segundo Taylor et al. (2002). Modelo proposto com base em análises dos oóides dos arenitos Castlegate (Utah, Estados Unidos) e da Formação Peace River (Alberta, Canadá) (Modificado de Taylor et al., 2002). Desenho esquemático mostrando a sucessão de depósitos originada pela progressiva instalação da zona óxica na superfície deposicional, em um ambiente com baixa taxa de sedimentação. Da base para o topo, (i) a amostra Depa-9A é formada principalmente por bertierina substituindo mica e cimentando a rocha. Neste nível a zona subóxica ainda domina a interface deposicional. (ii) A amostra Depa-9 é formada por uma intercalação entre

11 Dissertação de Mestrado 11 Figura 42 Figura 43 Figura 44 Figura 45 Figura 46 Figura 47 Figura 48 Figura 49 camadas com maior quantidade de biotitas oxidadas e camadas com maior porcentagem de minerais detríticos. Esta camada representa o início da implantação da zona óxica no ambiente. A zona subóxica já se encontra bem abaixo da superfície deposicional. (iii) Por fim, a amostra Deps-8 mostra a implantação definitiva da zona óxica no ambiente. Estes oóides de goetita representariam a oxidação dos oóides de bertierina. Todas as amostras pertencem ao furo RSP-1. Fluxograma da provável seqüência diagenética dos arenitos da Formação Ponta Grossa, NW da Bacia do Paraná. Ilustração de duas situações hipotéticas, sob condições climáticas estáveis, na qual a mudança relativa do nível do mar controla a posição das zonas de água de poro meteórica, de mistura marinha/meteórica e marinha em depósitos marinho-rasos e transicionais. (A) a zona de água de poro de mistura marinha/meteórica se move em direção à bacia aumentando a zona de recarga de água continental; (B) a zona de água de poro de mistura marinha/meteórica se move em direção ao continente; e a zona de água meteórica evolui para misturada marinha/meteórica e marinha (Modificado de Ketzer et al., 2003). Esquema de uma bacia sedimentar hipotética (Modificado de Christopher & Kendall, 2001), na qual as prováveis alterações eodiagenéticas, relacionadas ao TSMB, estão assinaladas. Esquema de uma bacia sedimentar hipotética (Modificado de Christopher & Kendall, 2001), na qual as prováveis alterações eodiagenéticas, relacionadas ao TST, estão assinaladas. Esquema de uma bacia sedimentar hipotética (Modificado de Christopher & Kendall, 2001), na qual as prováveis alterações eodiagenéticas, relacionadas ao TSMA, estão assinaladas. Informações fornecidas pelo processo eodiagenético acerca do arcabouço estratigráfico. Observa-se que os oóides de bertierina que ocorrem na profundidade de 75m (Depa-5) podem indicar o início da transgressão, da seqüência XVIII, ainda com algum fluxo de sedimentos. Legenda no Anexo 1. Informações fornecidas pelo processo eodiagenético acerca do arcabouço estratigráfico. Nota-se a relação da bertierina e glauconita na seqüência X e XVI. Mesmo a glauconita sendo para-autóctone, na seqüência IX a mesma apresenta uma relação com a transgressão. Legenda no Anexo 1. Informações fornecidas pelo processo eodiagenético acerca do arcabouço estratigráfico. Observa-se que devido às glauconitas serem para-autóctones, as mesmas não apresentam uma relação com as superfícies-chave. Legenda no Anexo

12 Fátima Freitas Brazil 12 Lista de Fotos Foto 1 Icnofácies Spirophyton identificada ao microscópio. Forma circular que concentrou os 29 oóides de bertierina. Lâmina Depa-20A, objetiva de 4x, luz natural, profundidade de 325,5 m do furo RSP-1. Foto 2 Bioturbação observada no furo RVR-1, a profundidade de 49,4m (Depa-30), sendo 59 provavelmente um Zoophycus. Luz natural, objetiva de 4x. Foto 3 Bioturbação observada no furo RVR-1, a profundidade de 223,1m (Depa-51). Luz natural, 59 objetiva de 4x. Foto 4 Quartzo com inclusões observado na amostra Depa-35. Luz polarizada, objetiva de 20x. 60 Foto 5 Grão de zircão observado na amostra Depa-6. Luz polarizada, objetiva de 40x. 60 Foto 6 Fragmento fosfático de osso de peixe. Depa-9, luz natural, objetiva de 20x. 61 Foto 7 Fragmentos de bioclastos fosfáticos, provavelmente ossos de peixe. Depa-23, luz natural, 61 objetiva de 40x. Foto 8 Fragmento de bioclasto fosfático, provavelmente espinha de peixe. Depa-23, luz natural, 61 objetiva de 40x. Foto 9 Fragmento de bioclasto fosfático. Pode ser espinha ou dente de peixe. Nota-se a 61 cavidade interior do fragmento. Depa-23, luz natural, objetiva de 20x. Foto 10 Alga marinha Tasmanites com sua forma preservada. Nota-se cavidade interior 62 substituída por carbonato e por pirita. Depa-20B, luz natural, objetiva de 10x. Foto 11 Diversas algas tasmanites orientadas conforme as camadas do arenito. Depa-20B, luz 62 natural, objetiva de 10x. Foto 12 Petrofácies PG-1 com alta porcentagem de bertierina (36,7%), que encontra-se 63 substituindo grão e cimentando. Depa-12, luz natural, objetiva de 10x. Foto 13 Petrofácies PG-1 com menos porcentagem de bertierina (17%), que encontra-se 63 substituindo grão e como cutícula. Depa-35, luz natural, objetiva de 10x. Foto 14 Petrofácies PG-1 com matriz introduzida por bioturbação. Depa-16, luz natural, objetiva 64 de 20x. Foto 15 Nódulos de siderita como constituinte principal da petrofácies PG-2. Depa-20A, luz 64 polarizada, objetiva de 10x. Foto 16 Bioturbação favorecendo uma 2ª geração de carbonato na Petrofácies PG-2. Depa-3A, 64 luz polarizada, objetiva de 2,5x. Foto 17 Oóides de óxido de ferro, provavelmente goetita, que representam o principal constituinte 65 da petrofácies PG 3. Depa-8, luz natural, objetiva de 20x. Foto 18 Cimento de bertierina e siderita. Depa-8, luz polarizada, objetiva de 10x. 65 Página Foto 19 Foto 20 Foto 21 Foto 22 Foto 23 Foto 24 Glauconita em forma de pellet, hábito de ocorrência mais comum nos arenitos estudados. Depa-39, luz polarizada, objetiva de 20x. Glauconitas presentes na amostra Depa-22, mostrando diferentes graus de evolução, ou seja, diferentes porcentagens de K2O (sensu Odin & Matter, 1981). Luz natural, objetiva de 20x. A) Glauconitas pouco evoluídas, coloração verde-clara e com resquícios do substrato; B) Glauconita com coloração verde mais intensa, evidenciando maior evolução. Glauconita na forma elíptica. Entretanto, Amorossi (1997) cita que a forma da glauconita tem que ser analisada com cautela para a classificação de glauconita para-autóctone ou alóctone. Isto ocorre porque a forma pode ser herdada do mineral substrato. Note a coloração verde-escura do argilomineral, indicando alta evolução. Depa-21, luz natural, objetiva de 20x. Bertierina em forma de cutícula e preenchendo poros. Petrofácies PG-1. Depa-14, luz natural, objetiva de 40x. Oóide de bertierina característico da petrofácies PG-2. Depa-20A, luz polarizada, objetiva de 10x. Bertierina substituindo um grão de mica. Observa-se também sua ocorrência como cimento. Petrofácies PG-1. Depa-5, luz natural, objetiva de 40x

13 Dissertação de Mestrado 13 Foto 25 Imagem de MEV mostrando bertierina substituindo grão de mica. Petrofácies PG Depa-13. Foto 26 Imagem de MEV onde se observa a pobre estrutura interna de um oóide da amostra 73 Depa-20A. Petrofácies PG-2. Foto 27 Oóide com o núcleo provavelmente composto por mica substituída por bertierina. 73 Petrofácies PG-1. Depa-5, luz polarizada, objetiva de 40x. Foto 28 Imagem de MEV na qual é possível observar a estrutura interna de um oóide da amostra 74 Depa-5. Petrofácies PG-1. Foto 29 Imagem de MEV onde se observa a estrutura interna completa das várias camadas de 74 um oóide. Amostra Depa-5. Petrofácies PG-1. Foto 30 Substituição de oóide de goetita por bertierina. Note que esta substituição não manteve a 74 estrutura ooidal. Depa-8, luz polarizada, objetiva de 20x. Foto 31 Siderita com hábito nodular. Petrofácies PG-1. Depa-5, luz polarizada, objetiva de 20x. 76 Foto 32 Siderita com hábito nodular. Petrofácies PG-2. Depa-3A, luz natural, objetiva de 20x. 76 Foto 33 Siderita com hábito esferulítico. Note que a siderita desloca as micas (seta), indicando 77 que sua precipitação foi bem no início da eodiagênese. Petrofácies PG-1. Depa-5, luz polarizada, objetiva de 20x. Foto 34 Siderita com hábito em bloco. Petrofácies PG-3. Depa-8, luz natural, objetiva de 20x. 77 Foto 35 Siderita substituindo bertierina, neste exemplo, com estrutura ooidal. Depa-5, luz 77 polarizada, objetiva de 40x. Foto 36 Nódulo de siderita. Será que existe relação da autigênese deste mineral com a atividade 78 bacterial? Petrofácies PG-1. Depa-41, luz natural, objetiva de 40x. Foto 37 Nódulos de siderita precipitados a partir de um núcleo. Petrofácies PG-1. Depa-29, luz 78 natural, objetiva de 20x. Foto 38 Outro exemplo de siderita precipitada a partir de um núcleo. Petrofácies PG-1. Depa-20B, 78 luz natural, objetiva de 20x. Foto 39 Micro-agregados que podem ter sido originados por atividade bacterial. Entretanto, não 78 há dados químicos nesta dissertação que confirmem esta hipótese. Petrofácies PG-1. Depa-23, luz natural, objetiva de 10x. Foto 40 Bioturbação onde posteriormente ocorreu uma segunda geração de carbonato (dolomita 80 e calcita). Depa-3A, luz polarizada, objetiva de 2,5x. Foto 41 Carbonato pós-siderita relacionado à atuação biológica (provavelmente calcita). Depa-3A, 80 luz polarizada,objetiva de 20x. Foto 42 Carbonato pós-siderita relacionado à atuação biológica (provavelmente calcita). Depa-3A, 80 luz polarizada,objetiva de 20x. Foto 43 Micas oxidadas localizadas na camada abaixo dos oóides de goetita. Note a cutícula e 82 cimentação por bertierina. Depa-9, luz natural, objetiva de 20x. Foto 44 Bertierina e Siderita formadas na zona subóxica. Notar o arredondamento dos oóides, o 82 que evidenciar o retrabalhamento dos mesmos. Depa-8, luz natural, objetiva de 20x. Foto 45 Pirita substituindo biotita bertierinizada. Depa-10, luz natural, objetiva de 20x. 85 Foto 46 Imagem de MEV mostrando pirita framboidal. Depa Foto 47 Pirita framboidal precipitada na matriz argilosa gerada por bioturbação. Depa-45, luz 85 natural, objetiva de 10x. Foto 48 Pirita substituindo bioclasto fosfático. Depa-20B, luz natural, objetiva de 20x. 85 Foto 49 Foto 50 Foto 51 Foto 52 Imagem de MEV mostrando a dolomita preenchendo um poro primário. Amostra Depa- 13. Pirita em cristais cúbicos (seta) englobada por dolomita pobre em ferro. Notar que a dolomita é pré-compactação mecânica, evidenciada pela deformação da muscovita. Depa-41, luz natural, objetiva de 20x. Deformação de grão de muscovita, a qual apresenta características flexíveis. Depa-7, luz polarizada, objetiva de 20x. Imagem de MEV onde observa-se caulinita na forma vermicular (bem-ordenada), originada da substituição de minerais félsicos. A mesma encontra-se no processo de evolução para diquita. Depa

14 Fátima Freitas Brazil 14 Foto 53 Muscovita expandida. Critério utilizado para identificação de caulinita eodiagenética. 87 Depa-35, luz polarizada, objetiva de 20x. Foto 54 Imagem de MEV mostrando microquartzo precipitado em um poro secundário, 88 provavelmente, originado pela dissolução de um grão de feldspato. Depa-5. Foto 55 Imagem de MEV com maior aumento da foto 53. Observe as faces perfeitas do 88 microquartzo. Depa-5. Foto 56 Crescimento secundário de quartzo evidenciado pelas finas cutículas ao redor do grão 90 detrítico (seta). Depa-40, luz polarizada, objetiva de 20x. Foto 57 Crescimento sintaxial de quartzo evidenciado pelas finas cutículas ao redor do grão 90 detrítico (seta). Depa-55, luz polarizada, objetiva de 20x. Foto 58 Crescimento secundário de quartzo que originou um grão com faces perfeitas (seta). 90 Depa-54, luz natural, objetiva de 10x. Foto 59 Crescimento sintaxial de quartzo evidenciado pelas faces perfeitas do grão (setas). Depa , luz natural, objetiva de 10x. Foto 60 Imagem de MEV mostrando microquartzo parcialmente desenvolvido. Depa Foto 61 Imagem de MEV mostrando microquartzo parcialmente desenvolvido. Notar a contínua 91 cutícula de bertierina ao redor do grão, a qual provavelmente impediu o crescimento sintaxial de quartzo. Depa-5. Foto 62 Imagem de MEV mostrando microquartzo englobando bertierina. Depa Foto 63 Imagem de MEV adjacente a foto 62. Observa-se microquartzo bem desenvolvido. Depa Foto 64 Neoformação de franja de chamosita ao redor de todos os grãos. Observar que a franja 93 ocorre após o crescimento sintaxial de quartzo (Seta azul) e anteriormente a dissolução de grão (seta vermelha). Depa-7, luz natural, objetiva de 10x. Foto 65 Franja de clorita ferrosa formada a partir da evolução da bertierina.depa-36, 93 luz natural, objetiva de 40x. Foto 66 Imagem de MEV mostrando franja de chamosita formada a partir da evolução da 93 bertierina. Notar a precipitação de microquartzo. Depa5. Foto 67 Imagem de MEV mostrando as plaquetas pseudo-hexagonais de chamosita, que formam 93 uma franja ao redor do grão. Sua origem está ligada à transformação da bertierina. Notar a estrutura em rosetas da chamosita. Depa-5. Foto 68 Zoneamento do cimento carbonático. Observa-se a precipitação de anquerita (cor azulescura) 94 e depois de calcita livre de ferro (cor vermelha). A siderita precipitou-se na eodiagênese. Depa-22A, luz natural, objetiva de 20x. Foto 69 Zoneamento do cimento carbonático. Nota-se o pronunciado crescimento secundário de 94 quartzo, anterior a precipitação da anquerita e calcita. Depa-19, luz natural, objetiva de 20x. Foto 70 Anquerita que obteve coloração azul-escura com o tingimento. Observe que este 94 carbonato é pós-compactação e pós-crescimento secundário de quartzo (seta). Depa-42, luz natural, objetiva de 20x Foto 71 Calcita ferrosa que obteve coloração púrpura com o tingimento. Ocorre cimentando e 94 substituindo grãos do arcabouço, após o crescimento sintaxial de quartzo (seta). Depa- 42, luz natural, objetiva de 20x. Foto 72 Calcita pobre em ferro, a qual obteve coloração violeta com o tingimento. Ocorre 95 cimentando e substituindo grãos do arcabouço. Depa-42, luz natural, objetiva de 20x. Foto 73 Carbonato sem tingimento. Observe a forte substituição dos grãos do arcabouço e 95 cimentação por carbonato, o qual ocorre pós-compactação e crescimento secundário de quartzo. Depa-42, luz natural, objetiva de 10x. Foto 74 Imagem de MEV mostrando diquita oriunda da transformação de caulinita eodiagenética. 96 Amostra Depa-13. Foto 75 Características do feldspato-potássico albitizado no microscópio. Observar o aspecto 97 turvo do mesmo. Depa-48, luz natural, objetiva de 20x. Foto 76 Imagem de MEV mostrando feldspato albitizado. Amostra Depa Foto 77 Imagem de MEV mostrando agregados paralelos de albita autigênica. Amostra Depa Foto 78 Imagem de MEV mostrando cristais isolados de albita autigênica. Amostra Depa-5. 97

15 Dissertação de Mestrado 15 Foto 79 Foto 80 Foto 81 Foto 82 Foto 83 Foto 84 Imagem de MEV onde se observa a albitização de feldspato, microquartzo e ilita (oriunda da ilitização de caulinita ou de esmectita?). Amostra Depa-13. Óxido de titânio (anatásio / leucoxênio) precipitado no espaço intergranular, nos estágios finais da mesodiagênese. Depa-13, luz natural, objetiva de 40x. Imagem de MEV onde se observa a preservação da cutícula de bertierina (seta) após a dissolução do feldspato. Amostra Depa-13. Imagem de MEV mostrando a dissolução de feldspato albitizado. Todavia, esta dissolução também pode ocorrer ainda durante o estágio mesodiagenético. Amostra Depa-13. Porosidade secundária que ocorre pós crescimento secundário de quartzo e póscompactação. Provavelmente originou-se pela dissolução de grãos do arcabouço durante a telodiagênese. Depa-55, luz natural, objetiva de 10x. Imagem de MEV mostrando caulinita telodiagenética, com hábito em forma de livros, originada provavelmente pela substituição de muscovita. Amostra Depa

16 Fátima Freitas Brazil 16 Lista de Anexos Anexo 1 Legenda dos perfis sedimentológicos. Anexo 2 Tabela com Análise petrográfica quantitativa de amostras dos furos RPL-1, RP-1 e RVR-1.

17 Dissertação de Mestrado 17 Resumo FREITAS-BRAZIL, Fátima Andreia de. Estratigrafia de seqüências e Processo diagenético: exemplo dos arenitos marinho-rasos da Formação Ponta Grossa, noroeste da Bacia do Paraná. Orientador: Egberto Pereira. Rio de Janeiro: UERJ/FGEL, Dissertação de Mestrado em Ciências. A presente dissertação encontra-se inserida dentro de um projeto que visa à obtenção de um arcabouço estratigráfico de alta resolução utilizando a integração de diversas ferramentas. Sendo assim, enfocou-se na mesma o estudo integrado entre a diagênese e a estratigrafia de seqüências de uma seção Praguiano-Frasniano da Formação Ponta Grossa, no noroeste da Bacia do Paraná. Os arenitos foram divididos, por meio da sedimentologia e da geoquímica orgânica, em vinte seqüências de 3ª ordem e em duas seqüências de 2ª ordem. Os mesmos foram classificados como depositados pelo mecanismo de regressão forçada em condições de shoreface a offshore. Estes corpos arenosos foram subdivididos em três petrofácies, de acordo com a porcentagem de minerais detríticos e constituintes diagenéticos. O processo diagenético de cada petrofácies evidenciou diferentes intensidades do zoneamento geoquímico eodiagenético. Na petrofácies PG-1 e PG-2 predominam a atuação da zona subóxica. Já na petrofácies PG-3 evidencia-se a instalação de uma zona óxica. A diagênese destes arenitos envolve diversos eventos. As etapas eodiagenéticas principais foram a bertierina substituindo (minerais félsicos) e cimentando; a siderita substituindo (bertierina) e cimentando; e a precipitação de pirita e dolomita. A precipitação de caulinita e geração de porosidade secundária (pré-permiana) é motivo de dúvidas em relação a sua cronologia e gênese. Já as etapas mesodiagenéticas mais importantes foram o crescimento secundário de quartzo; precipitação de microquartzo; evolução da bertierina para chamosita e neoformação da mesma; substituição do arcabouço e cimentação de anquerita e calcita; diquitização de caulinita eodiagenética e albitização de feldspato. Por sua vez, as fases telodiagenéticas principais foram à geração de porosidade secundária e substituição de muscovita e feldspato por caulinita. Partindo-se desta base de dados, relacionou-se o processo diagenético com o arcabouço estratigráfico de 3ª ordem. Em algumas seqüências foi possível obter uma correlação perfeita com o que diversos autores advogam em suas publicações acerca da inter-relação estratigrafia de seqüências e

18 Fátima Freitas Brazil 18 diagênese. Como por exemplo, os oóides de bertierina marcaram nitidamente a instalação de um progressivo afogamento da bacia dentro de uma seqüência de 3ª ordem. Os oóides de goetita, produto da oxidação dos oóides de bertierina, mostraram a instalação de uma zona óxica na bacia, que pode ter sido produzida por uma regressão forçada. A inter Por fim, a precipitação dos minerais eodiagenéticos mostrou uma relação muito interessante com a dinâmica da bacia durante o Devoniano. A partir do Givetiano ocorreu uma mudança climática na bacia e iniciou-se a atuação de correntes quentes, principalmente na parte norte da mesma. Justamente até o Givetiano ocorre o predomínio de glauconita em toda a seção, indicativa de águas frias e plataformais (condizente com a fauna malvinocáfrica presente). A partir deste intervalo passam a predominar condições de água mais quentes e rasas, propiciando a proliferação de bertierina (e mortandade da fauna malvinocáfrica).

19 Dissertação de Mestrado 19 Abstract FREITAS-BRAZIL, Fátima Andreia de. Estratigrafia de seqüências e Processo diagenético: exemplo dos arenitos marinho-rasos da Formação Ponta Grossa, noroeste da Bacia do Paraná. Orientador: Egberto Pereira. Rio de Janeiro: UERJ/FGEL, Dissertação de Mestrado em Ciências.

20 Fátima Freitas Brazil 20 Capítulo 1 Introdução Este capítulo expõe uma breve introdução sobre o tema abordado na dissertação, descreve os objetivos da mesma, a localização da área de estudo e a base de dados utilizada. Expõe também a metodologia de trabalho seguida durante o desenvolvimento da pesquisa. A estratigrafia de seqüências foi uma das ferramentas que proporcionou um enorme avanço no estudo das bacias sedimentares. Esta ferramenta desenvolvida a partir de 1960, relacionando os estratos de rochas sedimentares a um arcabouço cronoestratigráfico, substituiu a estratigrafia clássica. Esta última tinha por princípio a litoestratigrafia, a qual era direcionada para a descrição das unidades litológicas, não enfocando a gênese e a crono-correlação das rochas. A estratigrafia de seqüências é caracterizada essencialmente por eventos, onde o registro sedimentar é formado por episódios de deposição alternados por períodos de não-deposição. Dentre muitas definições encontradas na literatura, a estratigrafia de seqüências é definida como o estudo de relações de rochas sedimentares dentro de um arcabouço cronoestratigráfico de estratos relacionados geneticamente, os quais são limitados por superfícies de erosão ou não-deposição, ou por suas concordâncias relativas (Della Fávera, 2001). A estratigrafia de seqüências é uma poderosa ferramenta na predição da distribuição de fácies siliciclásticas, de acordo com o trato de sistemas presente na bacia sedimentar. Entretanto, a estratigrafia de seqüências não estuda o que ocorre nos sedimentos após a deposição. Nisto reside à importância da sua interação com a diagênese dos arenitos.

21 Dissertação de Mestrado 21 A diagênese de um arenito é fortemente controlada por reações ocorridas desde a sua deposição (eodiagênese). Morad et al. (2000) mostraram que a distribuição espacial das alterações eodiagenéticas poderia ser inserida em um contexto estratigráfico, uma vez que as mudanças relativas do nível do mar e o suprimento de sedimentos ocorrem em intervalos determinados dentro da seqüência. Estes fatores, juntamente com as condições climáticas, tempo de residência, quantidade de matéria orgânica entre outros, podem resultar em reações diagenéticas específicas que possibilitariam a correlação com as superfícies-chave e trato de sistemas em uma seqüência. A ligação entre as características diagenéticas e o arcabouço estratigráfico fornece uma grande contribuição à geologia sedimentar, sendo uma ferramenta a mais para a construção da estratigrafia de um determinado intervalo, na medida em que determinados minerais ou feições podem ocorrer preferencialmente em superfícies ou tratos de sistemas específicos dentro da seqüência (Ketzer et al., 2002). Esta correlação também fornece subsídios para a predição da evolução da porosidade e da permeabilidade de reservatórios. Partindo-se destas premissas, desenvolveu-se a presente dissertação de mestrado visando principalmente à caracterização diagenética dos arenitos preservados na Formação Ponta Grossa da Bacia do Paraná. Estas informações foram comparadas com o arcabouço estratigráfico obtido por meio da sedimentologia e da estratigrafia química. Este trabalho teve como base de dados três furos de sondagem da Companhia Vale do Rio Doce S.A., na região de Mato Grosso. Os mesmos encontram-se inseridos no Projeto Paleosul, com o apoio CTPetro / FINEP / Profex (Petrobrás), no qual participam diversos professores e alunos da Pós-Graduação e Graduação da Faculdade de Geologia da UERJ. 1.1 Objetivos Visando relacionar o processo diagenético em rochas siliciclásticas com o arcabouço estratigráfico em uma bacia de interior cratônico, teve-se como alvo de estudo

22 Fátima Freitas Brazil 22 desta dissertação a Formação Ponta Grossa, na porção noroeste da Bacia do Paraná, objetivando: 1) A caracterização sedimentológica da base de dados e a interpretação de seu ambiente deposicional; 2) A descrição petrográfica e a interpretação da seqüência diagenética dos corpos arenosos; 3) A definição de um arcabouço estratigráfico para o intervalo em questão baseado no arranjo sedimentológico e na variação dos teores de carbono orgânico total. 4) Comparação deste arcabouço estratigráfico com a diagênese. 1.2 Localização da área de estudo e base de dados A área-alvo desta pesquisa situa-se ao sul do Estado do Mato Grosso próximo a cidade de Rondonópolis, abrangendo a Formação Ponta Grossa no NW da Bacia do Paraná. Em termos geográficos a área está compreendida entre os paralelos e de latitude Sul e entre os meridianos e de longitude Oeste (Figura 1). A base de dados é composta por amostras de subsuperfície que foram coletadas em testemunhos de sondagem de propriedade da Companhia Vale do Rio Doce S.A. As sondagens RSP-1, RVR-1 e RPL-1 foram realizadas durante a execução do Projeto Rondonópolis, em 1977, nos estados do Mato Grosso e Mato Grosso do Sul (Figura 1). O testemunho de sondagem RSP-1 está localizado na região da Serra da Petrovina e possui 362,5 m de profundidade. Já o furo RVR-1, que foi realizado a 11 km ao norte do município de São José do Povo, possui 300 m de profundidade. O furo RPL-1 localiza-se no município de Paraíso do Leste e apresenta 100,7 m de profundidade. As amostras, tal como citado anteriormente, fazem parte do arcabouço de dados do Projeto Paleosul coordenado pela Faculdade de Geologia da UERJ, com o apoio do programa CTPetro / FINEP / Profex (Petrobrás).

23 Dissertação de Mestrado 23

24 Fátima Freitas Brazil 24 Figura 1 Localização dos furos de sondagem RSP-1, RVR-1 e RPL-1 dentro de um contexto geológico. Modificado de Oliveira (1991). 1.3 Metodologia A metodologia adotada nesta dissertação estudou em paralelo os arenitos e as rochas de granulometria mais fina (folhelho, siltito e siltito-arenoso) (Figura 2). Os furos de sondagem foram descritos sedimentologicamente e amostrados. Para os corpos arenosos confeccionou-se lâminas e realizou-se análises em microscópio eletrônico de varredura (MEV) e em difratômetro de raios-x (DRX). Então, caracterizou-se petrograficamente e interpretou-se a diagênese destes corpos. Já os níveis de rochas de granulometria fina foram amostrados e realizadas análises do conteúdo de carbono orgânico total (COT). Posteriormente, interpretaram-se estes dados à luz da estratigrafia de seqüência. Por fim, fez-se uma comparação entre o arcabouço estratigráfico e a diagênese. Figura 2 Fluxograma sintetizando as etapas percorridas nesta dissertação Sedimentologia

25 Dissertação de Mestrado 25 Os furos de sondagem foram descritos, fotografados e amostrados sistematicamente pelo corpo técnico do Projeto Paleosul. Estas descrições e interpretações encontram-se no capítulo Petrografia dos corpos arenosos De todas as amostras arenosas coletadas nos furos, foram selecionados àquelas mais representativas para a confecção de lâminas delgadas para o estudo petrográfico e diagenético. As amostras foram impregnadas com resina epóxi azul para facilitar o reconhecimento dos poros, segundo o procedimento descrito em De Césero et al. (1989). Toda esta etapa foi desenvolvida por técnicos do Laboratório Geral de Processamento de Amostras (LGPA) da UERJ. Foram preparadas 60 lâminas, sendo 26 do furo RSP-1; 29, no furo RVR-1; e 5, no furo RPL-1. Estas seções delgadas foram analisadas em microscópio Leica DMLP com luz polarizada e refletida e fotografadas por câmera digital Nikon Coolpix 9900 (Figura 3). Na caracterização petrográfica dos arenitos utilizou-se a classificação granulométrica de Wentworth (1922, apud Folk, 1980) e textural de Folk (1980), sendo que a seleção foi classificada segundo Beard & Weil (1973). Realizou-se uma análise quantitativa das amostras através da contagem de 300 pontos em cada lâmina, com um espaçamento de 0,3 mm. Figura 3 Microscópio Leica de luz polarizada e refletida utilizado nesta dissertação. Foi utilizada técnica de tingimento (colorimetria) para identificação dos tipos de carbonato. Utilizou-se uma solução de alizarina (10%) e, em algumas amostras, uma

26 Fátima Freitas Brazil 26 solução de alizarina e ferricianeto de potássio em HCl diluído (0,15%) (Evamy, 1963; Lindholm, 1972). Foram reconhecidas ao microscópio as modificações diagenéticas e estabeleceuse uma relação cronológica entre as mesmas, com base nas relações texturais observadas. Os dados desta etapa encontram-se descritos no capítulo Difração de Raios-X Nove amostras de arenito (Depa-5, Depa-6, Depa-11, Depa-14, Depa-20A, Depa- 21A, Depa-29, Depa-48 e Depa-55) foram submetidas à análise de difração de raios-x (DRX) para uma identificação precisa dos argilominerais presentes. As amostras foram preparadas e analisadas pelo Laboratório de Difração de Raios-X da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFGRS). O equipamento utilizado foi um difratômetro SIEMENS - D5000 com goniômetro θ-θ, com um intervalo de varredura de 2 a 28. As amostras sofreram um processo de preparação para que a fração < 2 µm ficasse orientada, privilegiando-se assim as faces 00l para a identificação dos argilominerais (amostra denominada seca ao ar). Esta amostra seca ao ar é saturada com etilenoglicol para verificar a presença de argilominerais expansivos (amostra denominada glicolada). A amostra seca ao ar também é aquecida a 550 o C durante duas horas para avaliar argilominerais que colapsam as suas estruturas nestas condições (ex: argilominerais do grupo das caulinitas) permitindo uma identificação mais precisa (amostra denominada calcinada) (Alves, 1987). Os resultados encontram-se interpretados no capítulo 8 (item 8.2) Microscopia Eletrônica de Varredura Foram selecionadas 7 amostras representativas de arenito para análise em microscópio eletrônico de varredura (MEV), com o objetivo de identificar minerais diagenéticos, investigar seus hábitos e suas relações paragenéticas.

27 Dissertação de Mestrado 27 O equipamento utilizado foi um JEOL JSM-330 (da Universidade de Uppsala) equipado com um sistema de imagem digital. As amostras foram cobertas com uma fina camada de ouro e examinadas usando uma aceleração de 20 kv e uma corrente de difusão de 0,4 na. Estas análises foram realizadas pela mestranda e pelo aluno Howri Mansurbeg, do Departamento de Ciências da Terra da Universidade de Uppsala (Suécia). As imagens obtidas nesta análise auxiliaram na elaboração da seqüência diagenética descrita no capítulo Estratigrafia química Teores de carbono orgânico total As amostras de folhelho, siltito e siltito-arenoso foram coletadas com espaçamento médio de 30 cm, sendo que nos intervalos mais arenosos este espaçamento variou de 50 a 100 cm. Todos os procedimentos para a preparação das amostras e a análise das mesmas no equipamento LECO SC-444 foram realizados por técnicos do Laboratório de Geoquímica da FGEL. O LECO SC-444 (Figura 4) proporciona a combustão das amostras acidificadas através de uma combinação entre uma temperatura de 1350 C e um fluxo de oxigênio. A quantidade de CO 2 e SO 2 liberada dentro do sistema de fluxo é medida em um detector de infravermelho e os teores de carbono orgânico total são expressos em porcentagem de peso relativo à amostra original. Figura 4 LECO SC-444 utilizado para obtenção dos teores de COT. Os teores foram plotados em gráficos de linha utilizando o programa Grapher 2.0, com a profundidade da amostra no eixo y e o teor de COT no eixo x. Os resultados desta etapa encontram-se descritos no capítulo 6.

28 Fátima Freitas Brazil 28 Capítulo 2 A Bacia do Paraná Neste capítulo encontra-se uma breve revisão bibliográfica sobre as características gerais, o substrato, o arcabouço estrutural e estratigráfico da Bacia do Paraná. A Bacia do Paraná é uma das bacias paleozóicas mais estudadas no Brasil em termos geológicos. Esta bacia serve como laboratório natural para todos os profissionais de geologia, principalmente para as universidades, dada a preservação de diversos afloramentos (e ao fácil acesso aos mesmos) e cessão de dados por diversas empresas que já pesquisaram-na. 2.1 Generalidades A Bacia do Paraná está compreendida geograficamente em quatro países (Brasil, Paraguai, Argentina e Uruguai) (Figura 5), apresentando uma área com mais de km 2, com contorno atual que configura um limite erosivo ao longo da maior parte de seu perímetro, totalizando km. A bacia possui um formato alongado na direção NNE-SSW, com km de comprimento e largura média de 900 km. Esta forma, segundo Figura 5 Mapa com a localização da Bacia do Paraná (modificado de Zalán et al., 1990).

29 Dissertação de Mestrado 29 Milani (1997), foi definida por fenômenos geotectônicos meso-cenozóicos atuantes no continente sul-americano. Ainda segundo o mesmo autor, o flanco leste da bacia (entre São Paulo e Uruguai) foi profundamente entalhado pela erosão em função do soerguimento crustal relacionado ao rifte sul-atlântico. Este soerguimento foi responsável pela remoção erosiva de consideráveis espessuras sedimentares da bacia, estimadas em até 2500 m. O flanco oeste da mesma é definido pelo Arco de Assunção, uma flexura relacionada ao cinturão andino, próximo a Argentina e Bolívia. Os flancos norte e sul sobreporem-se às rochas cristalinas de províncias cratônicas do embasamento Pré- Cambriano. 2.2 Embasamento A estruturação do embasamento granitognáissico da Bacia do Paraná apresenta um consenso entre os pesquisadores, que classificam-no como composto por uma assembléia de blocos de diversos tamanhos, envolvendo crátons e faixas móveis (Zálan et al., 1990; Quintas, 1999; Milani, 1997; Pereira, 2000). 2.3 Arcabouço estrutural O arranjo do embasamento, descrito por diversos autores, pode explicar o arcabouço estrutural da bacia (Figura 6), que é dominado por elementos tectônicos lineares agrupados em três principais direções: NW- SE, NE-SW e W-E; representando falhas ou Figura 6 Arcabouço estrutural da Bacia do Paraná, segundo Zalán et al. (1990).

30 Fátima Freitas Brazil 30 zonas de falhas, que se interceptam umas às outras, reproduzindo o arcabouço de blocos do embasamento da bacia. De acordo com Zalán et al. (1990), os elementos de direção NW-SW são caracterizados por zonas retilíneas com concentração de falhas e diques, formando extensas zonas de falhas. A origem destas estruturas ainda não está bem definida. Contudo existem evidências indicando que estes lineamentos são, no mínimo, mais antigos que os lineamentos de direção NE-SW de idade Brasiliana (Zalán et al., 1990). As estruturas de direção NW-SE, dentre as quais se destaca a Zona de falhas de Guapiara, vêm sendo consideradas como importantes elementos na evolução sedimentar da bacia, sendo responsáveis pela delimitação dos vários depocentros ao longo de sua evolução. 2.4 Arcabouço estratigráfico Deve-se a White (1908) a elaboração da primeira coluna estratigráfica da Bacia do Paraná, fruto de pesquisas na região da Serra do Rio do Rastro, a qual iniciou o processo de definições que se estendem até os nossos dias. O registro total da bacia inclui estratos que se distribuem desde o Ordoviciano Superior (± 455 Ma) ao Cretáceo Superior (± 65 Ma), compondo uma unidade estratigráfica de 1ª ordem que demarca a bacia completa (Milani, 1997). Esta unidade estratigráfica de 1ª ordem, totalizando um intervalo temporal de 390 Ma, não representa um registro deposicional contínuo, pois abrange uma multiplicidade de condições tectonosedimentares, que originaram descontinuidades no registro sedimentar. Na realidade, o arcabouço da bacia compreende um conjunto de superseqüências, ou seja, uma sucessão de unidades de 2ª ordem distribuídas de modo descontínuo entre os 455 e 65 Ma (Milani, 1997). A coluna estratigráfica apresenta-se, conforme Milani et al. (1994), como um pacote magmático-sedimentar compreendendo um conjunto de seis unidades denominadas:

31 Dissertação de Mestrado 31 Ordovício-siluriana (Grupo Rio Ivaí); Devoniana (Grupo Paraná); Carbonífera-Eotriássica (Grupos Itararé, Guatá e Passa Dois); Neotriássica; Jurássica-Eocretácea (Grupo São Bento) e Neocretácea (Grupos Caiuá e Bauru). Dentre as recentes publicações acerca da estratigrafia da bacia, seja de caráter regional ou local [Assine et al. (1994); Milani et al. (1995); Assine (1996); Milani (1997); Bergamaschi (1999) e Pereira (2000)], a adotada por esta pesquisa foi àquela sugerida por Milani et al. (1994). Entretanto, ressaltam-se algumas modificações referentes ao Grupo Paraná, relacionadas à identificação de novas idades para a base e topo da Formação Furnas e Ponta Grossa. Isto se deve às recentes datações de fósseis vegetais realizadas por Gerrienne et al. (2001) (Figura 7). Figura 7 Unidade devoniana da coluna estratigráfica da Bacia do Paraná publicada por Milani et al. (1994), com as devidas modificações nas idades da Formação Furnas e Ponta Grossa (Gerrienne et al., 2001). Modificado de Milani et al. (1994). 2.5 A origem da bacia As publicações acerca da origem da Bacia do Paraná expõem uma variedade de idéias e conceitos para justificar os mecanismos de subsidência desta bacia de interior cratônico. Segundo Della Fávera (2001), os mecanismos mais citados no desenvolvimento das bacias intracratônicas são: (1) intumescência termal seguida de erosão subaérea e subsidência; (2) estiramento e afinamento da crosta continental; (3) sobrecargas tectônicas nas margens das placas; (4) mudanças de fase e sobrecarga crustal; (5) aquecimento e resfriamento da base da