CARACTERIZAÇÃO ESTRATIGRÁFICA DO GRUPO _ SERRA GRANDE (SILURIANO) NA BORDA SUDESTE DA BACIA DO PARNAÍBA

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO CCMN INSTITUTO DE GEOCl~NCIAS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEOLOGIA SETOR DE PALEONTOLOGIA E ESTRATIGRAFIA CARACTERIZAÇÃO ESTRATIGRÁFICA DO GRUPO _ SERRA GRANDE (SILURIANO) NA BORDA SUDESTE DA BACIA DO PARNAÍBA Aluna: Cynthia Maria Soares Metelo Orientadores: Dr. Sérgio Luiz Fontes (Observatório Nacional/CNPq) Prof. Dr. c1audio Limeira Mello (Depto. de Geologia - IGEO/UFRJ) Rio de Janeiro Dezembro de 1999

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3 CARACTERIZAÇÃO ESTRATIGRÁFICA DO GRUPO SERRA GRANDE (SILURIANO) NA BORDA SUDESTE DA BACIA DO PARNAIBA CYNTH IA MARIA SOARES METELO TESE SUBMETIDA AO CORPO DOCENTE DO PROGRAMA DE PÓS GRADUAÇÃO EM GEOLOGIA DA UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO COMO REQUISITO PARCIAL A OBTENÇÃO DO GRAU DE MESTRE EM c1i=ncias. ÁREA DE CONCENTRAÇÃO: PALEONTOLOGIA E ESTRATIGRAFIA I ORIENTADORES: DR. SÉRGIO LUIZ FONTES PROF. DR. CLAUDIO LIMEIRA MELLO APROVADA POR: Prof. Dr. lsmar de Souza Carvalho (UFRJ) Dr. René Rodrigues (CENPES/PETROBRAS) Dr. Jean-Marie Flexor (Observatório Naciona/CNPq) - RIO DE JANEIRO - RJ - BRASIL DEZEMBRO DE 1999

4 ii FICHA CATALOGRÁFICA METELO, CYNTHIA MARIA SOARES Caracterização estratigráfica do Grupo Serra Grande (Siluriano) na borda sudeste da bacia do Parnaíba. [Rio de Janeiro] XVII, 102p. 29,7 cm (Instituto de Geociências - UFRJ, M.Sc., Programa de Pós Graduação em Geologia, 1999). Tese - Universidade Federal do Rio de Janeiro, realizada no Instituto de Geociências. 1.. Estratigrafia do Grupo Serra Grande 2. Siluriano da bacia do Parnaíba 3. Fácies e arquitetura deposicional 1 - IG/UFRJ li - Título

5 iíi AGRADECIMENTOS Ao Professor M.Sc. Leonardo Borghi (Depto. de Geologia/UFRJ), por seu auxílio, discussões e sua participação em todas as etapas deste estudo. Ao orientador Dr. Sérgio luiz Fontes (Observatório/CNPq), pela orientação nas atividades de levantamento, processamento e interpretação dos dados geofísicos. Gostaria de agradecer também aos técnicos do Observatório Nacional/CNPq Emanuelle Francesco La Terra e Carlos Roberto Germano, que foram responsáveis pela aquisição dos dados geofísicos utilizados neste trabalho. Emanuelle auxiliou, ainda, na etapa de processamento dos dados. A CPRM - O Serviço Geológico do Brasil, pelo apoio às atividades de campo. Aos geólogos Edmilson Feijão e Francisco Lages da CPRM (Residência Teresina}, especialmente ao geólogo Edmilson Feijão que acompanhou as atividades de campo. Ao IBAMA (Escritório Regional de São Raimundo Nonato) pelo empréstimo de viatura, possibilitando, assim, a realização dos trabalhos de campo. Ao fiscal do IBAMA Espedito, que acompanhou as atividades de campo, auxiliando com muita simpatia e bom humor. Ao geólogo Francisco Fontes (CENPES/PETROBRAS), pelas discussões que levaram a um aprimoramento deste trabalho. Ao Prof. Dr. Claudio Limeira Mello (Depto. de Geologia/UFRJ) por sua amizade, incentivo e pela utilização de sua sala e equipamentos, possibilitando a edição final deste trabalho. Por seu exemplo como profissional dedicado e competente. À geóloga Rute Maria Oliveira de Morais (Mestranda do Programa de Pós Graduação em Geologia - IGEO/UFRJ), por sua amizade e auxílio nas etapas finais deste estudo. Ao geólogo M.Sc. Claudio Valdetaro Madeira (Doutorando do Programa de Pós-Graduação em Geologia - IGEO/UFRJ), por suas sugestões na finalização deste estudo.

6 iv A todas as pessoas que direta ou indiretamente contribuiram para a realização deste estudo. Por fim, gostaria de agradecer aos meus pais Mário José Metelo e Sônia Maria Soares Metelo que são os principais responsáveis pelo meu desenvolvimento pessoal e profissional, sempre me apoiando e incentivando.

7 V RESUMO RESUMO DA TESE APRESENTADA AO PROGRAMA DE PÓS GRADUAÇÃO EM GEOLOGIA /UFRJ ~OMO REQUISITO PARCIAL NECESSÁRIO A OBTENÇÃO DO GRAU DE MESTRE EM CIÊNCIAS. CARACTERIZAÇÃO ESTRATIGRÁFICA DO GRUPO SERRA GRANDE (SILURIANO) NA BORDA SUDESTE DA BACIA DO PARNAÍBA CYNTHIA MARIA SOARES METELO DEZEMBRO DE 1999 ORIENTADORES: DR SÉRGIO LUIZ FONTES PROF. DR CLAUDIO LIMEIRA MELLO ÁREA DE CONCENTRAÇÃO: PALEONTOLOGIA E ESTRATIGRAFIA O presente trabalho trata do estudo do Grupo Serra Grande na borda sudeste da bacia do Parnaíba, na região do município de São Raimundo Nonato (sul do Estado do Piauí). Foi possível reconhecer uma discordância angular dentro do intervalo de rochas mapeado na região como pertencente ao Grupo Serra Grande. O intervalo situado. abaixo da discordância apresenta deformação tectônica, sendo correlacionado, neste estudo, à Formação lpu (base do Grupo Serra Grande). O& estratos acima desta discordância apresentam-se horizontalizados e são correlacionados à Formação ltaim (base do Grupo Canindé). A identificação desta discordância angular entre os grupos Serra Grande e Canindé leva a interpretação de atividade tectônica significativa durante o Siluriano na bacia do Parnaíba.

8 vi Foram realizados levantamentos estratigráficos de campo e análises faciológicas e de arquitetura deposicional, que possibilitaram, o reconhecimento de modelos deposicionais para o Grupo Serra Grande. Foram identificadas dez fácies sedimentares que puderam ser associadas em cinco elementos arquiteturais. A porção mais basal observada da Formação lpu é caracterizada por depósitos gerados em ambiente glacial. O intervalo que sucede estes depósitos possui elementos arquiteturais que indicam um ambiente fluvial entrelaçado arenoso, efêmero. Encerrando a deposição da Formação lpu observa-se também um ambiente fluvial entrelaçado efêmero, porém dominado por conglomerados. Esta variação faciológica, associada a dados de paleocorrente e estratigráficos, indicam atividade tectônica sinsedimentar. A Formação ltaim foi depositada em um ambiente fluvial entrelaçado perene., sendo diferenciada da Formação lpu por seus elementos arquiteturais, posição estratigráfica e direção de paleocorrentes. Através de levantamentos geofísicos (método magnetotelúrico), foi possível analisar o arcabouço estrutural da área estudada, sendo propostas seções geológicas, que confirmam o registro de atividade tectônica afetando as rochas do Grupo Serra Grande.

9 .. vii ABSTRACT ABSTRACT OF THESIS PRESENTED TO GRADUATED PROGRAMME OF GEOLOGY/UFRJ AS PARTIAL FULFILLMENT OF THE REQUIREMENTS FOR THE DEGREE OF MASTER OF SCIENCE CYNTHIA MARIA SOARES METELO DEZEMBRO DE 1999 THESIS SUPERVISOR: DR SÉRGIO LUIZ FONTES PROF. DR CLAUDIO LIMEIRA MELLO SECTOR: PALEONTOLOGY ANO STRATIGRAPHY This work aims to discuss the stratigraphy of the Serra Grande Group at the Southeast limits of the Parnaíba basin, at the São Raimundo Nonato region ( south ot the Piauí State). lt was recognized an angular unconformity in the set of rocks that was mapped as Serra Grande Group. The unit bellow the unconformity shows a tectonic dip and is correlated to the lpu Formation (Serra Grande Group lo'ner portion). The beds above the unconformity are horizontal and are correlated to the ltaim Formation (Canindé Group lower portion). The presence of this angular unconformity between the Serra Grande Group and the Canindé Group suggests a significant tectonic activity in the Parnaíba basin during the Silurian period. Stratigraphic surveys, faciological and depositional architectural analysis carríed out to the interpretation of depositional modais for the Serra Grande Group. lt was recognized ten sedimentary facies and tive architectural elements.

10 viii The lower portion of the lpu Formation shows deposits that were formed in a glacial environmerit. The middle part of the lpu Formation shows a sandy, ephemeral braided fluvial environment. The upper part of this formation is also marked by a braided fluvial environment, however the conglomeratic facies prevails. This faciologic change associated wíth the paleocurrent and stratigraphic data suggests a syn-sedimentary tectonic activity. The ltaim Formation was formed in a perennial braided fluvial environment and can be distinguished from the lpu Formation by the architectural elements, stratigraphic position and paleocurrents By the geophysic surveys (magnetoteluric method) it was possible to investigate the structural framework of the studied area and identify features that show the record of tectonic activity affecting the Serra Grande Group rocks.

11 ix ÍNDICE AGRADECIMENTOS RESUMO _ V ABSTRACT VII ÍNDICE IX LISTA DE FIGURAS ' XI LISTA DE TABELAS XVII 1 - INTRODUÇÃO OBJETIVOS A BACIA DO PARNAÍBA Embasamento : Estratigrafia o Evolução tectono-sedimentar da bacia do Parnaíba ÁREA DE ESTUDO Localização e acessos Aspectos fisiográficos Geologia da área de estudo FUNDAMENTOS CONCEITUAIS Fácies e-modelos de fácies Arquitetura deposicional Fácies, modelos de fácies e arquitetura deposicional para o sistema flu vial METODOLOGIA Levantamento geológico Levantamento geofísico (método magnetotelúrico) RE SUL TADOS : Fácies sedimentares Fácies Cmm - Conglomerado suportado por matriz, maciço Fácies Cci - Conglomerado suportado por clastos, com imbricação

12 X Fácies Cch - Conglomerado suportado por clastos, com estratificação horizontal Fácies Cem - Conglomerado suportado por clastos maciço Fácies Cc - Conglomerado suportado por clastos com estratificação cruzada Fácies Aca -Arenito com estratificação cruzada acanalada F ácies Acp - Arenito com estratificação cruzada planar Fácies Ah -Arenito com laminação horizontal F ácies Ao - Arenito com marca de ondulação Fácies PI-Palito laminado Arquitetura deposicional Barras e formas de leito em cascalho do tipo 1 (GB-1) Barras e formas de leito em cascalho do tipo li (GB-11) Formas de leito arenosas do tipo 1(SB-1) Formas de leito arenosas do tipo li (SB-11) Depósitos de acreção frontal (DA) Estratigrafia da área de estudo Ambientes deposicionais Interpretação geofísica CONCLUSÕES REFER~NCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANEXO A: Descrição e localização dos pontos de afloramento ANEXO B: Descrição das amostras coletadas. ANEXO C: Descrição das lâminas petrográficas. ANEXO D: Gráficos de granulometria e composição realizados a partir de contagem de peritos em lâminas petrográficas.

13 xi LISTA DE FIGURAS Figura 1 - Distribuição das bacias sedimentares da parte emersa do Brasil, destacando a bacia do Parnaíba. Modificado de Schobbenhaus & Campos (1984) Figura 2 - Mapa geológico esquemático do embasamento da bacia do Parnaíba, onde são observados os principais elementos geotectônicos que configuram o embasamento (Cordani et ai., 1984). 7 Figura 3 - Distribuição das falhas, diques e alinhamentos morfológicos que definem os lineamentos Transbrasi/iano e Picos-Santa Inês (Cunha, 1986) Figura 4 - Estruturas grabenformes presentes no embasamento da bacia do Parnaíba, em subsuperfície, segundo Góes & Travassos (1992, apud Nunes, 1993) Figura 5 - Carta estratigráfica da bacia do Parnaíba (modificado de Góes & Feijó, 1994), destacando a posição do Grupo Serra Grande (assinalado em azul claro), objeto do estudo proposto Figura 6 - Distribuição de folhelhos no Gondwana ocidental, representando a primeira ingressão marinha na bacia do Parnaíba, durante o Siluriano (Caputo, 1984) Figura 7 - Relação entre os eixos deposicionais dos grupos Serra Grande e Canindé e os lineamentos Transbrasiliano e Picos-Santa Inês (Segundo Cunha, 1985, apud Góes et ai., 1990) ~ Figura 8 - Mapa de localização da área de estudo Figura 9 - Relevo escarpado (chapadões) característico das formações areníticas (Grupo Serra Grande). Vista do Alto do Pedra Furada, Parque Nacional Serra da Capivara (município de São Raimundo Nonato (PI) Figura 1 o - Formação Pimenteira, mostrando o relevo colinoso característico das unidades pelíticas. Vista da BR-020, no trecho entre Coronel José Dias e São João do Piauí, a 25, 7 km de Coronel José Dias, Estado do Piauí Figura 11 - Parte do mapa geológico do Estado do Piauí (CPRM, 1995), mostrando a borda sudeste da bacia do Parnaíba, onde localiza-se a área de estudo Figura.12 - Os principais sistemas deposicionais terrígenos elásticos e os caminhos de transporte que os conectam. (Modificado de Galloway & Hobday, 1996)

14 xii Figura 13 - Esquema representativo da hierarquia de superfícies de contato e arranjo interno de litofácies em depósitos arenosos. (a) Hierarquia das superfícies de contato, fácies sedimentares e posição das unidades sedimentares na sequência deposicional; (b) hierarquia das superfícies de contato de menor ordem. Modificado de Allen (1983). 31 Figura 14 - Tipos básicos de canais fluviais. Modificado de Miai/ (1977) Figura 15 - Os oito elementos arquiteturais básicos para depósitos fluviais (modificado de Miai/, 1996) Figura 16 - Terminologia para espessura de camadas e lâminas (modificado de lngram, 1954, apud Collinson & Thompson, 1989) Figura 17 - Escala de comparação visual para arredondamento e circularidade (segundo Swason, 1985) Figura 18 - Sistema de aquisição de dados MT(modificado do Manual de Operações da EM/) Figura 19 - Bobinas utilizadas para medir o campo magnético no levantamento Magnetoteiúrico realizado Figura 20 - Eletrodos utilizados para medir o campo elétrico no levantamento Magnetotelúrico realizado : Figura 21 - Dados (séries temporais) obtidos no levantamento Magnetotelúrico, onde foram utilizados cinco canais: campo elétrico na direção X (Ex); campo elétrico na direção Y (Ey); campo magnético na direção X (Hx); campo magnético na direção Y (Hy) e campo magnético na direção Z (Hz) Figura 22 - Mapa de localização dos pontos de afloramento e perfis geofísicos. (Fonte: CPRM, 1995) Figura 23 - Conglomerado suportado por matriz, maciço (fácies Cmm). Afloramento do ponto Pl Figura 24 - Detalhe da fácies Cmm, apresentada na Figura 23, mostrando um clasto de quartzito anguloso Figura 25 - Conglomerado suportado por clastos com imbricação (fácies Cci). Inclinação dos eixos dos clastos para a esquerda da foto. Afloramento do ponto Pl ~ Figura 26 - Detalhe da fácies Cci. Inclinação dos eixos dos blocos para a direita da foto. Afloramento do ponto P/ Figura 27 - Conglomerado suportado por clastos, com estratificação horizontal (fácies Cch) intercala;:.,'o a arenito com estratificação cruzada planar. Afloramento do ponto Pl Figura 28 - Conglomerado intercalado a camadas lenticulares de arenito com laminação cruzada cavalgante (fácies Cch). Afloramento do ponto P/

15 xiii Figura 29 - Conglomerado suportado por clastos, maciço (fácies Cem). Afloramento do ponto Pl Figura 30 - Conglomerado suportado por clastos com estratificação cruzada (fácies Cc). Afloramento do ponto Pl Figura 31 - Arenito com estratificação cruzada acanalada (fácies Aca). Afloramento do ponto Pl Figura 32 - Esquema mostrando a formação de estratificação cruzada acanalada a partir da migração de dunas 30. Modificado de Harms et ai. (1982, apud Miai/, 1996) Figura 33 - Esquema representando as relações entre as formas de leito, o regime de fluxo e a granulometria (modificado de Reineck & Singh, 1980). a - dunas de crista reta; b - dunas ondulatórias; c - dunas linguóides; d - dunas lunadas. As pequenas ondulações e as mega ondulações tendem a apresentar crista descontínua (dunas 30) com o aumento da velocidade do fluxo Figura 34 - Arenito com estratificação cruzada planar (fácies Acp). Afloramento do Ponto Pl Figura 35 - Esquema mostrando a formação de estratificação cruzada planar a partir da migração de dunas 20. Modificado de Harms et ai. (1982, apud Miai/, 1996) Figura 36 - Arenito com marcas de ondulação (fácies Ao). Afloramento do ponto Pl Figura 37 - Pelito laminado (fácies PI). Afloramento do ponto Pl Figura 38 - Seção observada no ponto Pl-7, com sua interpretação, mostrando o elemento SB-1. O perfil sedimentológico levantado nesta seção mostra a distribuição das fácies sedimentares que compõem o elemento SB-1 (fácies Aca, Ah e PI) Figura 39 - Seção observada no ponto Pl-7, com sua interpretação. Observase, na parte inferior da seção, o elemento SB-1, caracterizado pela fácies Aca e PI. Sobrepondo este intervalo, observa-se uma sucessão de elementos GB-1, caracterizado pelas fácies Cc e Aca Figura 40 - Seção observada no ponto Pl-9, com sua interpretação. Pode-se observar uma sucessão de elementos GB-11, compostos pelas fácies Cem, Cch, Acp e Ah. No topo ocorrem elementos GB-1, caracterizado pelas fácies Cc e Aca Figura 41 - Seção observada no ponto Pl- 1, com sua interpretação. Observase, na base da seção, o elemento DA, seguido de alguns corpos. identificados como elementos GB-11 e, no topo, o elemento SB-11. Pode-se notar o caráter erosivo na base do elemento GB Figura 42 - Seção observada no ponto Pl-1, com sua interpretação. Observase um sucessão de elementos SB-11, caracterizados pelas fácies Acp e Ch. Nota-se a tabularidade do elemento SB

16 xiv Figura 43 - Seção de afloramento localizada no ponto Pl-1, mostrando a superfície de discordância angular reconhecida na área de estudo que separa as formações lpu e ltaim. Afloramento localizado n~ Rodovia Pl-140, entre São Raimundo Nonato e Canto do Buriti a 12, 1 km de São Raimundo Nonato ' Figura 44 - Seção de afloramento localizada no ponto Pl-9, mostrando a superfície de discordância angular reconhecida na área de estudo, que separa as formações lpu e ltaim. Afloramento situado no Baixão das Vacas (Parque Nacional Serra da Capivara) Figura 45 - Seção de afloramento localizada no ponto Pl-7, mostrando a superfície de discordância angular reconhecida na área de estudo, que separa as formações lpu e ltaim. Afloramento localizado na Serra do Gringos (Parque Nacional Serra da Capivara) Figura 46 - Afloramento do ponto Pl-5, localizado na rodovia Pl-140, entre São Raimundo Nonato e Canto do Buriti, a 17,5 km de São Raimundo Nonato, mostrando os folhelhos e arenitos da Formação _ Pimenteira Figura 47 - Detalhe do afloramento do ponto Pl-5, apresentado na Figura 57, mostrando a intercalação de folhelho e arenito fino, pertencentes à Formação Pimenteira Figura 48 - Arenitos com estratificação cruzada de grande porte pertencentes à Formação Cabeças. Afloramento localizado no ponto Pl Figura 49 - Perfis sedimentológicos levantados nos pontos Pl-1, Pl-7 e Pl-9, mostrando a distribuição das fácies sedimentares nestas localidades. Estão assinalados os pontos de coleta de amostras para a descrição de lâminas petrográficas e os pontos onde foram medidas paleocorrentes Figura 50 - Vista do Alto da Pedra Furada (Parque Nacional Serra da Capivara), mostrando o contraste entre o intervalo de arenitos e o intervalo de conglomerados que compõem a Formação lpu. Os arenitos, abaixo, apresentam cores mais avermelhadas, enquanto os conglomerados, acima, apresentam cores mais esbranquiçadas Figura 51 - Afloramento do ponto Pl-9, mostrando, na parte superior da fotografia, o contato entre os arenitos e os conglomerados que compõem a Formação /pu. Afloramento localizado no Boqueirão do Paraguaio/Desfiladeiro da Capivara (Parque Nacional Serra da Capivara) " : Figura 52 - Afloramento do ponto Pl-9, mostrando um detalhe do contato entre os arenitos e os conglomerados que compõem a Formação lpu. Afloramento localizado no Boqueirão do Paraguaio/Desfiladeiro da Capivara (Parque Nacional Serra da Capivara) ~... 75

17 XV Figura 53 - Seção observada no ponto Pl-1 O, mostrando uma discordáncia angular dentro do intervalo de conglomerados da Formação lpu. Afloramento situado no Baixão da Pedra Furada (Parque Nacional Serra da Capivara). O arqueamento (superfície côncava para cima) dos estratos abaixo da discordáncia deve-se ao efeito da topografia do afloramento Figura 54 - Seção de alforamento observada no ponto Pl-8, localizado na BR- 020, entre Coronel José Dias e São João do Piauí, a 5, 6 km de Coronel José Dias. Observa-se o contato do embasamento com a Formação lpu (inconformidade). Este afloramento encontra-se em um bloco falhado e soerguido, expondo a parte mais basal da Formação lpu Figura 55 - Diagramas de roseta mostrando as direções de paleocorrente medidas na Formação lpu e na Formação ltaim, no perfil realizado no ponto Pl-9. Observa-se a mudança na direção de transporte sedimentar. Na Formação lpu as paleocorrentes estão direcionadas para SSE, e na Formação ltaim as paleocorrentes estão direcionadas para WNW Figura 56 - Visão geral do afloramento do ponto Pl-6, mostrando a tabularidade dos corpos de arenito e sua horizontalidade. Estas rochas são correlacionadas à Formação ltaim Figura 57 - Perfil sedimentológico levantado no ponto Pl-6, no afloramento mostrado na Figura Figura 58 - Seção de afloramento observada no ponto Pl-15, mostrando o contato do embasamento com a Formação ltaim :..: Figura 59 - Seção de afloramento observada no ponto Pl-14, localizado na BR- 020, entre Coronel José Dias e São João do Piauí, a 34 km de Coronel José Dias. Observa-se o contato dos folhelhos e arenitos da Formação Pimenteira com os arenitos da Formação ltaim Figura 60 - Modelo deposicional interpretado para o intervalo arenítico da Formação lpu representativo das características faciológicas dos depósitos formados neste ambiente. Corresponde ao modelo 11 (arenoso, entrelaçado em lençóis, distal), proposto por Miai/ (1985, 1996) Figura 61 - Modelo deposicional interpretado para o intervalo conglomerático da Formação lpu representativo das características faciológicas dos depósitos formados neste ambiente. Corresponde ao modelo 2 (entrelaçado raso, dominado por cascalhos), proposto por Miai/ (1985, 1996) Figura.62 - Modelo deposicional interpretado para Formação ltaim representativo das características faciológicas dos depósitos formados neste ambiente. Corresponde ao modelo 9 (arenoso, entrelaçado raso, perene), proposto por Miai/ (1985, 1996)

18 XVI Figura 63 - Pseudoseções obtidas para o perfil localizado próximo à cidade de São. Raimundo Nonato. O modo TE apresenta os valores de resistividade medidos na direção paralela ao strike regional (direção NE-SW). O modo TM apresenta os valores de resistividade medidos na direção ortogonal ao strike regional (direção NW-SE) Figura 64 - Pseudoseções obtidas para o perfil localizado próximo à cidade de São João do Piauí. O modo TE apresenta os valores de resistividade medidos na direção paralela ao strike regional (direção NE-SW). O modo TM apresenta os valores de resistividade medidos na direção ortogonal ao strike regional (direção NW-SE) Figura 65 - Seções geofísicas 1 D obtidas para o perfil localizado próximo à cidade de São Raimundo Nonato. O modo TE apresenta os valores de resistividade medidos na direção paralela ao strike regional (direção NE-SW). O modo TM apresenta os valores de resistividade medidos na direção ortogonal ao strike regional (direção NW-SE) Figura 66 - Seções geofísicas 20 obtidas para o perfil localizado próximo à cidade de São João do Piauí. O modo TE apresenta os valores de resistividade medidos na direção paralela ao strike regional (direção NE-SW). O modo TM apresenta os valores de resistividade medidos na direção ortogonal ao strike regional (direção NW-SE) Figura 67 - Dados de poços da CPRM utilizados na seção geológica de São Raimundo Nonato Figura 68 - Seção geológica proposta para o perfil de São Raimundo Nonato, a partir da interpretação geofísica, dados de campo e dados de poços da CPRM Figura 69 - Seção geológica proposta para o perfil de São João do Piauí, a partir da interpretação geofísica e dados de campo

19 xvii LISTA DE TABELAS Tabela 1 -Distribuição dos tipos climáticos na bacia do Parnaíba (Uma & Leite, 1978) Tabela 2 - Distribuição dos tipos de vegetação na bacia do Parnaíba (Uma & Leite, 1978) Tabela 3 -Classificação e interpretação de fácies fluviais (modificado de Miai/, 1996) Tabela 4 -Elementos arquiteturais e principais associações de fácies para ambientes fluviais (modificado de Miai/, 1996) Tabela 5 -Estilos fluviais segundo parêmetros geomorfológicos e elementos arquiteturais característicos (modificado de Miai/, 1996) Tabela 6 - Classes granulométricas em milímetros, segundo Wentworth (1922, apud Boggs, 1992) e na escala phi equivalente Tabela 7 -Fácies sedimentares identificadas para os depósitos estudados e sua correlação com as fácies sedimentares propostas por Miai/ (1996) I_

20 1 1 INTRODUÇÃO A bacia do Parnaíba está situada na região nordeste do território brasileiro. Trata-se de uma bacia intracratônica, com expressivo registro de rochas paleozóicas, que contém também rochas mesozóicas e cenozóicas pouco espessas, que cobrem grandes áreas da bacia. A área tratada neste estudo está localizada na borda sudeste da bacia do Parnaíba, no sul do Estado do Piauí, na região próxima ao município de São Raimundo Nonato Na região de São Raimundo Nonato, Estado do Piauí (borda sudeste do Piauí), são reconhecidas, no mapa geológico do estado (CPRM, 1995), as seguintes unidades estratigráficas do Paleozóico inferior: o Grupo Serra Grande (indiviso}, a Formação Pimenteira e a Formação Cabeças. Localmente é reconhecida a ocorrência da Formação lpu (base do Grupo Serra Grande). As formações Pimenteira e Cabeças pertencem ao Grupo Canindé, do Mesodevoniano Eocarbonífero (Góes & Feijó, 1994), o qual contém em sua base a Formação ltaim, que não é reconhecida como aflorante na região. O Grupo Serra Grande foi originalmente definido como "série" por Small (1914). Desde então, o intervalo estratigráfico em questão vem sendo alvo de estudos por diversos autores, sendo observadas divergências quanto a limites estratigráficos, idades e ambientes de sedimentação. O Grupo Serra Grande é composto pelas formações lpu, Tianguá e Jaicós (Caputo & Lima, 1984). Trata-se da unidade sedimentar mais basal da bacia do Parnaíba e sua idade é considerada por Góes & Feijó (1994) como siluriana. O presente trabalho trata do estudo do Grupo_ Serra Grande na borda sudeste da bacia do Parnaíba, na região do município de São Raimundo Nonato (sul do Estado do Piauí). Este trabalho enfatiza questões como limites estratigráficos e ambientes de sedimentação, não sendo abordada a questão da idade. Foram utilizados, neste trabalho, dados geofísicos (método magnetotelúrico), obtidos pelo Observatório Nacional/CNPq e pela CPRM - O Serviço Geológico do Brasil, dentro das atividades de pesquisa de água subterrânea na região do

21 2 município de São Raimundo Nonato. Estes dados geofísicos auxiliaram na compreensão do arcabouço estrutural da área estudada. 2 - OBJETIVOS Este trabalho tem como objetivo a caracterização estratigráfica do Grupo Serra Grande, na borda sudeste da bacia do Parnaíba. Através de análises faciológicas e do estudo da arquitetura deposicional, realizados em afloramentos, buscou-se a caracterização de ambientes deposicionais para os depósitos sedimentares analisados. Este estudo buscou, ainda, o reconhecimento do arcabouço estrutural da área estudada, através de levantamentos geofísicos, utilizando-se o método magnetotelúrico.

22 3 3 -A BACIA DO PARNAÍBA A bacia do Parnaíba, antes denominada de bacia do Maranhão situa-se na ' região nordeste ocidental do território brasileiro (Figura 1 ), entre 3º e 1 Oº de latitude sul e 41 e 49º de longitude Oeste (Campbell et ai., 1949). Ocupa uma área de cerca de km 2, estando a sua maior parte compreendida nos estados do Maranhão e Piauí, abrangendo também amplos trechos dos estados de Tocantins e Pará e pequenas áreas dos estados do Ceará e Bahia ,,.... m MAROINAL ~ INTEJ!JOR PALEOz6ic:As t-~ t0.s.joádollelmonl9!-fonseca tt-mlnlndlbl,,,,, 12-Tupanac:I +ReMnde t3-afagado9dolnganlro.. Slo - g. Curlllll t4-bldllla 15-serra do 1n c1o wgoz(mc:1o5 PALEOZÓICAS 7- lguetu ti- Colrnb1'8.. La...,..cla..._..,. 11-Áfu1BonM '" '"' ti-ria Ili 9wn1, Figura 1 - a do Brasil destacando a bacia do Distribuiçao das bacias sedimentares da parte em8[:984), Pamafba. Modificado de Schobbenhaus & Campos.

23 4 Trata-se de uma bacia com expressivo registro de rochas do Paleozóico, ocorrendo também rochas mesozóicas e cenozóicas pouco espessas, que cobrem grandes áreas. A espessura sedimentar máxima é de cerca de m (Góes et ai., 1990). Seguindo os critérios de classificação de Klemme (1980), Asmus & Porto (1972, apud Figueiredo & Gabaglia, 1986) classificam a bacia do Parnaíba como uma bacia do Tipo 1 (Interior Cratônico). A borda sul da bacia do Parnaíba é definida pelo arco de São Francisco. As bordas leste e oeste são delimitadas pelo escudo Brasileiro. A borda noroeste da bacia é limitada pelo arco de Tocantins, que a individualiza da bacia do Amazonas. Ao norte existem duas pequenas bacias costeiras (bacia de São Luís e bacia de Barreirinhas), que são separadas da bacia do Parnaíba pelo arco de Ferrer-Urban o Santos (Figura 1 ) Embasamento A bacia do Parnaíba está localizada na parte nordeste da plataforma Sulamericana, sobre embasamento fortemente estruturado, formado ou profundamente afetado durante o ciclo Brasiliano. A plataforma Sulamericana teve sua consolidação completada entre o final do Proterozóico e o início do Fanerozóico ( Ma), com o encerramento do ciclo Brasiliano (Almeida & Hasui, 1984, apud Cunha, 1986). Cerca de 30% dos limites da bacia estão mascarados por rochas mesozóicas e cenozóicas (Cordani et ai., 1984), como ocorre em toda borda noroeste (limite com a bacia de Mexiana-Limoeiro), na borda norte (limite com as bacias de Barreirinhas e de São Luís) e na borda sul (na área de ocorrência da Formação Urucuia). A borda ocidental da bacia do Parnaíba é limitada pela faixa móvel Araguaia Tocantins, que apresenta lineamento de orientação N-S (Figura 2). Trata-se de uma unidade geofectônica do Proterozóico superior, com deformações intensas ocorridas entre e 500 Ma, as últimas relativas ao ciclo Brasiliano. As rochas

24 5 desta faixa de dobramentos podem ser agrupadas em duas grandes unidades litoestruturais: Grupo Tocantins e Grupo Estrondo. Na borda sudoeste da bacia, próximo a Monte do Carmo (TO), afloram rochas de médio e alto grau metamórfico, incluindo granulitos, pertencentes a faixa móvel Araguaia-Tocantins, de idade brasiliana (Figura 2). A faixa móvel Araguaia Tocantins termina junto ao lineamento Transbrasiliano, um lineamento com direção NE-SW, que adentra a bacia na localidade de Monte do Carmo (TO), saindo na borda nordeste, onde é representado pela falha de Sobral. Ainda na borda sudoeste da bacia, ocorrem, associados ao lineamento Transbrasiliano, o gráben de Água Bonita, com sedimentação eopaleozóica e as molassas de Monte do Carmo. Na borda sul da bacia, na região de Dianópolis (Figura 2), a borda da bacia desaparece por baixo das rochas mesozóicas da Formação Urucuia. Nesta área ocorre uma região de intensa deformação cataclástica, com os principais falhamentos de direção NE-SW. As datações existentes apontam para uma idade brasiliana do evento deformativo, e para uma idade anterior (talvez do Proterozóico inicial, ou mesmo do Arqueano) para a formação da província crusta!. Nessa área aparecem também os metassedimentos (quartzitos, calcários metamórficos e xistos) do Grupo Natividade, considerados do Proterozóico médio (Fuck & Marini, 1981, apud Cordani et ai., 1984 ). Na borda sudeste, região de Pamaguá (PI), as rochas da bacia do Parnaíba situam-se sobre gnaisses e migmatitos que pertencem à faixa de dobramentos do Rio Preto (Figura 2). Esta faixa, cuja evolução ocorreu no Proterozóico final (1.000 a 500 Ma), possui direções de lineamento NE-SW, subparalelas à borda da bacia e situam-se à margem do Cráton do São Francisco, que aparece mais para o sul. As rochas gnáissicas e migmatíticas seguem até São Raimundo Nonato (PI), onde tem início os metassedimentos da faixa Riacho do Pontal, que são constituídos principalmente por xistos e griaisses considerados formados ou regeneracros no ciclo Brasiliano. Estas rochas, cortadas por numerosas intrusões graníticas de Ma, estendem-se até o lineamento Pernambuco, que se aproxima da bacia na altura de Paulistana (PE). Neste segmento sudeste, as direções estruturais do

25 6 embasamento permanecem subparalelas à borda da bacia, destacando-se a presença do lineamento Senador Pompeu, coincidente com esta borda. Toda a borda leste da bacia, entre o lineamento Pernambuco e a costa atlântica (Figura 2), encontra-se adjacente à Província Estrutural da Borborema 1 cuja estruturação principal foi formada no ciclo Brasiliano. As direções de lineamento estrutural da Província Estrutural da Borborema, geralmente orientadas no sentido NE-SW, são transversais à borda da bacia e provavelmente as extensões destas estruturas se projetam por baixo dos sedimentos da bacia. Cunha (1986) chama a atenção para duas importantes estruturas do embasamento da bacia do Parnaíba: o lineamento Transbrasiliano e o lineamento Picos-Santa Inês (Figura 3). O lineamento Transbrasiliano (Figura 3) representa uma feição tectonoestrutural alongada, com cerca de km de extensão e orientação NE-SW, que cruza o território brasileiro do Ceará ao Mato Grosso do Sul e prossegue para sudoeste, penetrando no Paraguai e Argentina (Schobbenhaus et ai., 1975). No interior da bacia do Parnaíba, o lineamento Transbrasiliano é demarcado por falhas orientadas no sentido NE-SW, que cortam rochas paleozóicas e mesozóicas, e por diques de diabásio orientados no mesmo sentido (Cunha, 1986). Ainda segundo Cunha (1986), o lineamento Transbrasiliano teria se mantido ativo desde a sua instalação até a época presente, uma vez que os traços de suas falhas encontram-se demarcados na morfologia atual. Este mesmo autor estima uma largura entre 75 e 100 km para este lineamento. o lineamento Picos-Santa Inês constitui uma faixa cataclasada com orientação NW-SE, disposta transversalmente em relação ao lineamento Transbrasiliano (Figura 3). Esta faixa reflete na morfologia atual, produzindo alinhamentos orientados na direção NW. As evidências para a existência do lineamento Picos Santa Inês não são tão fortes quanto as que caracterizam o lineamento. Transbrasiliano; porém, o lineamento Picos Santa-Inês exerceu grande influência no desenvolv~mento da bacia do Parnaíba, controlando importantes eixos deposicionais (Cunha, 1986).

26 7 fifj" 48" 44 o 6º 1o",#! TERRENOS CATACLASADOS AO LONGO,#! f DO LINEAMENTO TRANSBRASILIANO #' SEDIMENTOS MOLÃSSICOS 6 INDICAÇÃO DE POLARIDADE METAMÓRFICA ANTÊCLISE XAMBIOA Figura 2 - Mapa geológico esquemático do embasamento da bacia do Pamalba, onde s!o obsenados os principais elementos geotectônicos que configuram o embasamento (Cordani et ai., 1984).

27 8 CRATON DE SÃO LUÍS \ \ \ \ \~ \ \ ',u \ \ \ 11 \ 1 \ \ \.... \ \ ESCALA D m Figura 3 - DistribuiçlJo das falhas, diques e alinhamentos morfológicos que definem os lineamentos Transbrasiliano e Picos-Santa Inês (Cunha, 1986).

28 9 Reconhecendo a existência de estruturas grabenformes no embasamento da bacia do Parnaíba (Figura 4), Nunes (1993), realiza modelagens com dados aeromagnéticos e gravimétricos, buscando identificar tais estruturas em subsuperfície. ESTRUTURAS GRABENFORMES NO EMBASAMENTO 1 BACIA DO PARNAÍBA 1 ~~ 1::~:;~ PllOTEROlÓICO U"ERIOR ~ PllOTIROZÓICO Mmo Figura 4 - Estruturas grabenformes presentes no embasamento da bacia do Parnaíba. em subsuperflcie, segundo Góes & Travassos (1992, apud Nunes, 1993).

29 Estratigrafia A Figura 5 apresenta a carta estratigráfica mais recente, proposta para a bacia do Parnaíba, segundo Góes & Feijó (1994). A coluna estratigráfica é dividida em cinco grupos (Serra Grande, Canindé, Balsas e Mearim) e um conjunto de três formações (Grajaú, Codó e ltapecuru), depositados do Siluriano ao Cretáceo e 1 separados por discordâncias regionais. Cada um destes grupos ou conjunto de formações é considerado por Góes & Feijó (1994) como sendo uma seqüência deposicional segundo os conceitos de Sloss (1963). Além das unidades sedimentares reconhecidas para a bacia do Parnaíba, foram identificadas, em subsuperfície, rochas sedimentares imaturas (arenitos arcoseanos, siltitos micáceos e grauvacas ), que seriam anteriores à formação desta bacia (Caputo & Lima, 1984; Cunha, 1986; Góes et ai., 1990; Góes & Feijó, 1994). Estas unidades são representadas na coluna estratigráfica da bacia do Parnaíba (Figura 5) pela Formação Riachão (Kegel, 1956, apud Góes & Feijó, 1994), de idade proterozóica final, e pela Formação Mirador (Rodrigues, 1967), de idade cambro-ordoviciana. A seguir serão descritas as unidades litoestratigráficas reconhecidas _para a bacia do Parnaíba, segundo a coluna estratigráfica proposta por Góes & Feijó (1994), e apresentada na Figura 5. Grupo Serra Grande O Grupo Serra Grande, objeto do estudo presente, foi definido por Small (1914) como "série", sendo posteriormente caracterizado como ''formação" por Campbell et ai. (1949) e promovido a "grupo" por Carozzi et ai. (1975), que o considerou composto pelas formações Mirador, lpu, Tianguá e ltaim. Caputo & Lima. (1984) e Góes & Feijó.(1994) consideram-no composto pelas formações lpu, Tianguá e-jaicós.

30 11 u i i ~ - i ºj..!i tg oeocllollolooia <nrllgfwl:as lh""'' UTOESTRATIORAFIA ~ P..u«JLOGI.\,1 LITOLOGIA w-i OR. FORMAÇÃO NW h SE 1 - ffi F\.lNllll ljcijst1.e SENJll 100 :il rt#'fciau ~ m ti GIWA(J I COOÔ 231 :.: RIFT a: ~... u IEOC. SofllHiA 20 ~.. 50 IWJl o ;i u o: OORDI\ 29.., a5 ~ ~ PASTOS llons 17 DESl'RTCO! :f'fõ?: ::> 200.., llosquito t93 < ~ 250 o u 1!!= o ~ U"5 õ Tl3 TQ ~ ~ NORW«> w ::E ::> ~ ~W«> XVJ: - 1 o w... 3 "' ~ 900 i... ~ ~i... z ~ ~ 6.'MWlA... ocsomco lmuca CEsámcol 280 ljicust1ie IERITICo rei Ili PBlRA uroaaeo Ili 240 OE FOGO ~ ::; - o TBffSTJllJES nv o z ;;; IITTl'lllo XIII urorloeo PWJI 340 CEstlm:O i ~~ ~ j < o <~ ~ i ffi~ z g i 1..., VII-VIII ~.. o fa u!! 350 ~ s POTI 320 XII h w 220., o :::; o ~ o!:i! VI ~ o... z o z - g 9\IETlAIO) V ii5 :s z ~ IV """' ~..., s~ Q fil ; ~ LDIOVWIO..., i lillo o UDJ). III ~ ::> _, - II ii \ 1 1.wcos FUNW.. w CD o... ~ IERITICo 1 T-IA.. 2tlt z IUM'L... "' PROTBIOZÔICO ARQUEAMO i'.: ~ - ii MIRllDOI\ t20 ~ ~ffi ENmWÇADO Fl(Mc).GXW. o RIFT ~= 1 : :.: 1 SÍLEX CALCÃRIO.DIABÃSIO. ARENITO.ANIDRITA FOLHELHO BASALTO METAMÓRFICAS - """"'""' Figura 5 - Carta estratigráfica da bacia do Pamalba (modificado de Góes & Feijó, 1994), destacando a posição do Grupo Seffa Grande (assinalado em azul claro), objeto do estudo proposto.

31 12 A Formação lpu (Campbell et ai., 1949) é composta por arenitos, conglomerados, arenitos conglomeráticos e diamictitos, tendo sido depositada, entre o final do Ordoviciano e o início do Siluriano, em ambiente fluvial anastomosado ' com influência periglacial (Caputo & Lima, 1984). A Formação Tianguá (Rodrigues, 1967) é composta por folhelho cinza, siltíto e arenito muito micáceo, depositados em ambiente marinho raso durante o Wenlock, no Siluriano (Góes & Feijó, 1994). Caputo & Lima (1984) consideram a Formação Tianguá como depositada Llandovery (início do Siluriano), em ambiente marinho raso, durante a fase de máxima extensão da transgressão glácio-eustática mundial que se seguiu à fusão de gelo do norte da África. A Formação Jaicós (Plummer, 1948) é composta por arenito e eventuais pelitos, depositados por sistemas fluviais entrelaçados no Ludlow-Pridoli, no final do Siluriano (Góes & Feijó, 1994). Já segundo Caputo & Lima (1994) e Caputo (1984), a Formação Jaicós é composta por arenitos e conglomerados, de idade Wenlock, depositados em leques aluviais e fan deltas. O Grupo Serra Grande assenta-se discordantemente sobre rochas ígneas e metamórficas do embasamento (inconformidade\ ou sobre rochas sedimentares anteriores ao contexto deposicional da bacia do Parnaíba. O contato superior é discordante ( desconformidade 2 ) com o Grupo Canindé. A desconformidade entre a Formação Jaicós (Grupo Serra Grande) e a Formação ltaim (Grupo Canindé) é difícil de ser reconhecida, pois ambas as formações são compostas por arenito, sendo o arenito da Formação Jaicós mais grosso que o da Formação ltaim (Caputo, 1984). 1 Segundo Mendes (1984), inconformidade é "uma discordância que ocorre -.. ntre uma sequência de rochas sedimentares e rochas -plutônicas e/ou rochas metamórficas não estratificadas de idade muito antiga". 2 Segundo Mendes (1984), desconformidade é "uma superfície irregular que se interpõe entre duas sequências sedimentares sobrepostas com paralelismo dos planos de estratificação".

32 13 Grupo Canindé O Grupo Canindé foi proposto por Rodrigues ( 1967) para agrupar as formações Pimenteira, Cabeças e Longá. Caputo & Lima ( 1984) incluíram a Formação ltaim neste grupo. Góes et ai. (1992, apud Góes & Feijó, 1994) consideraram o Grupo Canindé composto pelas formações ltaim, Pimenteiras, Cabeças, Longá e Poti. A Formação ltaim (Kegel, 1953) é composta por arenito fino esbranquiçado e folhelho cinza, depositados em ambientes deltaicos e plataformais, dominados por correntes induzidas por processos de marés e de tempestades, no Eifeliano, Mesodevoniano (Góes & Feijó, 1994). A Formação Pimenteira (Small, 1914) é composta por espessas camadas de folhelho cinza escuro a preto, retratando um ambiente marinho de plataforma (Della Fávera, 1990), que depositaram delgadas camadas de arenito muito fino, de idade givetiana-frasniana (Meso/Neodevoniano). Caputo (1984) interpreta a Formação Pimenteira como um registro da grande transgressão devoniana, com oscilações do nível do mar, sendo o nível máximo de mar alto representado por camadas de folhelho laminado, depositados no Fransniano (Neodevoniano). A Formação Cabeças (Plummer, 1948) é composta predominantemente por arenito com intercalações delgadas de siltitos e folhelhos, com estratificação cruzada tabular ou sigmoidal ("lobos sigmoidais"), ocorrendo, na base da unidade (na transição com a Formação Pimenteira), tempestitos (Della Fávera, 1990). A Formação Cabeças, segundo Della Fávera (1982, apud Góes & Feijó, 1994) e Freitas (1990, apud Góes & Feijó, 1994), teria se depositado em ambiente marinho plataforma!, sob a ação predominante de correntes induzidas por processos de marés. Na coluna estratigráfica proposta por Góes & Feijó (1994) - Figura 5, é atribuída idade gevitiana-fransniana à Formação Cabeças. Segundo Caputo (1984), a presença de diamictitos e superfícies estriadas na parte superior da Formação Cabeças indica influência glacial e sugere que toda a bacia do Parnaíba estivesse coberta por capas de gelo nesta época.

33 14 A Formação Longá (Albuquerque & Dequech, 1946) consiste em folhelho e siltito cinza e arenito branco, fino e argiloso, depositados em ambiente marinho plataforma! dominado por tempestades, durante o Fameniano, Neodevoníano (Góes & Feijó, 1994). A Formação Poti (Lisboa, 1914) é composta por arenito cinza-esbranquiçado, intercalado e interlaminado com folhelho e siltito, depositados em deltas e planícies de maré sob a influência ocasional de tempestades no Toumaisiano, início do Carbonífero (Góes & Feijó, 1994). O Grupo Canindé assenta-se em desconformidade sobre o Grupo Serra Grande, e diretamente sobre o embasamento (inconformidade) no extremo leste da bacia, sendo recoberto discordantemente pelo Grupo Balsas (Góes & Feijó, 1994). Grupo Balsas O Grupo Balsas foi proposto por Góes et ai. (1989, apud Góes & Feijó, 1994) para reunir o complexo clástico-evaporítico que se sobrepõe em discordância (desconformidade) ao Grupo Canindé e que se sotopõe, também em discordância, às formações Mosquito (na parte leste da bacia), Grajaú, Codó e ltapecuru (nas partes norte e noroeste da bacia), Urucuia (na área sul da bacia) e ao Grupo Mearim (na parte central da bacia). O grupo Balsas é constituído por quatro formações: Piauí, Pedra de Fogo, Motuca e Sambaíba. A Formação Piauí (Small, 1914) é composta por arenito cinza-esbranquiçado, predominantemente fino a médio e bem selecionado, eventualmente conglomerático, folhelho vermelho e calcário esbranquiçado (Góes & Feijó, 1994). Daemon (1974, apud Góes & Feijó, 1994) posiciona estas rochas no Stefaniano (Neocarbonífero). Segundo Lima Fº (1991, apud Góes & Feijó, 1994), estas rochas foram depositadas em ambiente continental e litorâneo, sob severas condições de aridez. A Formação Pedrá de Fogo (Plummer, 1948) é caracterizada pela presença de sílex e calcários oolítico e pisolítico, creme a branco, eventualmente estromatolitico, intercalado com arenito fino a médio amarelado, folhelho cinzento e anidrita branca,

34 15 de idade eopermiana (Góes & Feijó, 1994). Esta formação foi depositada em ambiente marinho raso a litorâneo com planícies de sabkha, sob eventual influência de tempestades. A Formação Motuca (Plummer, 1948) é composta por siltito avermelhado e marrom, arenito branco fino e médio, anidrita branca, e raros calcários, depositados em ambiente continental desértico, controlado por sistemas lacustres, no Neopermiano (Kazaniano/Tatariano), segundo Góes & Feijó (1994). A Formação Sambaíba (Plummer, 1948) é composta por arenito róseo e amarelo, médio a fino, bem selecionado, bimodal, com estratificação cruzada de grande porte, depositado por sistemas eólicos em ambiente desértico (Góes & Feijó, 1994). Esta unidade é posicionada tentativamente no Eotriássico (Góes & Feijó, 1994). Grupo Mearim Este termo foi originalmente utilizado por Lisboa (1914) e, posteriormente, por Aguiar (1969, apud Góes & Feijó, 1994), para englobar as formações Mosquito, Pastos Bons, Corda e Sardinha. Góes et ai. (1992, apud Góes & Feijó, 1994) consideram o Grupo Mearim composto pelas formações Pastos Bons e Corda, que ocorrem discordantemente sobre o Grupo Balsas e as rochas vulcânicas da Formação Mosquito, e sotopostas, também em discordância, às formações Grajaú, Codó, ltapecuru e Sardinha. A Formação Pastos Bons (Lisboa, 1914) é constituída de siltito e folhelho/argilito verde e castanho-avermelhado, com grãos de quartzo inclusos; recobre discordantemente as formações Poti, Piauí, Pedra de Fogo e Motuca; e é recoberta concordantemente pela formação Corda. A Formação Pastos Bons foi depositada em ambientes lacustre e fluvial como resultado de uma reorganização da drenagem no nordeste do Brasil (Caputo, 1984).

35 16 A Formação Corda (Lisboa, 1914) é caracterizada por arenito cinzaesbranquiçado e avermelhado, fino a grosso, por vezes bimodal, e raros níveis de sílex, depositados em ambiente continental desértico, controlado por sistemas flúvio-lacustres, eventualmente retrabalhados por processos eólicos e sujeitos à ação esporádica de processos semelhantes a correntes de turbidez (Góes & Feijó, 1994), no fim do Jurássico, admitindo-se a possibilidade de a unidade estender-se até o início do Cretáceo. Formações Grajaú, Cod6 e ltapecuru Estas unidades estão associadas a um único ciclo deposicional e ocorrem na porção norte da bacia (Góes & Feijó, 1994). A Formação Grajaú {Lisboa, 1914) é composta por arenito esbranquiçado, fino a conglomerático, que ocorre interdigitado aos depósitos de ambiente marinho restrito da Formação Codó (Góes & Feijó, 1994). A Formação Grajaú sobrepõe-se discordantemente às formações Corda, Mosquito e Sambaíba. Seu contato superior é concordante com a Formação ltapecuru (Caputo, 1984). A Formação Codó (Lisboa, 1914) é composta por folhelhos betuminosos, calcários e anidritas, que representam depósitos de ambiente marinho restrito, interdigitados aos sedimentos litorâneos da Formação Grajaú, depositados durante o Aptiano. A Formação ltapecuru (Campbell, 1949) é constituída de arenito avermelhado. Estas rochas representam um sistema flúvio-lacustre, desenvolvido em clima semiárido, no Albiano (Pedrão et ai., 1993; apud Góes & Feijó,1994), que se implantou sobre os sedimentos das formações Grajaú e Codó. O conjunto composto pelas formações Grajaú, Codó e ltapecuru jaz discordantemente sobre as unidades jurássicas, triássicas e paleozóicas, bem como em inconformidade sobre rochas pré-cambrianas no extremo noraeste do Arco Ferrar (Góes & Feijó, 1994).

36 17 Rochas magmáticas Na bacia do Parnaíba, ocorrem rochas ígneas básicas intrusivas e extrusivas, com idade variando e~tre 215 e 11 O Ma (Jurássico-Cretáceo), relacionadas a três pulsos magmáticos principais (Góes et ai., 1992, apud Góes & Feijó, 1994). Foram individualizadas duas unidades litoestratigráficas relacionadas a esses magmatismos, ambas extrusivas, denominadas de formações Mosquito e Sardinha. A Formação Mosquito (Aguiar, 1969; apud Góes & Feijó, 1994), de idade jurotriássica define o basalto preto, amigdaloidal, toleítico, eventualmente intercalado a arenito vermelho com leitos de sílex, posicionado entre os grupos Balsas e Mearim. A Formação Sardinha (Aguiar, 1969; apud Góes & Feijó, 1994), de idade eocretácea, designa o basalto preto, amigdaloidal, sobreposto ao Grupo Mearim e sotoposto às formações ltapecuru ou Urucuia Evolução tectono-sedimentar da bacia do Parnaíba Como resultado dos pulsos termais do ciclo Brasiliano (Cambro-Ordoviciano), foram formados, na área posteriormente ocupada pela bacia do Parnaíba, diversos grábens com eixos orientados de nordeste a norte (Góes et ai. 1990). Esses grábens apresentam-se preenchidos por sedimentos representados pelas formações Riachão, de idade Proterozóico final (Kegel, 1956, apud Góes & Feijó, 1994) e Mirador, de idade Cambro-Ordoviciano (Rodrigues, 1967). Góes et ai. (1992, apud Góes & Feijó, 1994) reconhecem cinco seqüências deposicionais de segunda ordem, segundo a definição e conceitos propostos por Sloss (1963), separadas por discordâncias regionais e correlacionáveis a ciclos tectônicos de caráter global (e.g. orogenia Caledoniana, orogenia Eoherciniana). _,,,.,,.,, ,_, 1. 11"'" 1. r.r1 \',1,,,u1l

37 18 Seqüência siluriana Esta sequência corresponde ao Grupo Serra Grande. Trata-se de um ciclo transgressivo-regressivo completo, representativo da primeira ingressão marinha nesta bacia (Figura 6). O início da sedimentação ocorreu como conseqüência de uma grande depressão ordoviciana que se estabeleceu devido a atuação de um megassistema de fraturas, associado à contração térmica ocorrida no final do ciclo Brasiliano. Foram depositados, então, os sedimentos flúvio-deltaicos a marinho rasos do Grupo Serra Grande. Góes et ai. (1990) apontam a influência de feições de grábens e lineamentos pré-existentes na deposição do Grupo Serra Grande (Figura 7). Segundo Góes & Feijó (1994), o término da sedimentação é atribuído ao "soerguimento provocado pelos reflexos da orogenia Caledoniana". ÁFRICA 1- :-:::j Camadas de folhelhoa Q Arenitos litorâneos a continentais Figura 6 - Distribuiçao de folhelhos no Gonctwana ocidental, representando a primeira ingressão marinha na bacia do Parnaíba, durante o Siluriano (Caputo, 1984).

38 19 Seqüência devoniana Corresponde ao Grupo Canindé. Ocorre uma nova fase de subsidência na bacia, provavelmente devido à carga sedimentar pré-existente, implantando-se um novo ciclo transgressivo-regressivo, representativo da maior ingressão marinha na bacia do Parnaíba. Assim como o Grupo Serra Grande, o Grupo Canindé também sofreu influência das estruturas pré-existentes (Figura 7). O término da sedimentação é atribuído ao "soerguimento provocado pelos reflexos da orogenia Eo-herciniana" (Góes & Feijó, 1994). Seqüência carbonífero-triássica Corresponde ao Grupo Balsas. No Carbonífero. a bacia voltou a sofrer subsidência. Ocorreram mudanças estruturais e ambientais profundas na região ocupada pela bacia do Parnaíba. Os principais eixos deposicionais, anteriormente controlados por expressivas zonas de fraqueza de direção NE e NW, deslocaram-se em direção ao centro da bacia e os mares abertos com ampla circulação e clima temperado ( Caputo & Lima, 1984) cederam lugar a mares com circulação restrita e clima quente. Também é um ciclo transgressivo-regressivo, porém, sob condições marinhas rasas e restritas, associado a um processo de desertificação. Seqüência jurássica Corresponde ao Grupo Mearim. Este ciclo marca condições de deposição exclusivamente continentais na bacia. O peso da ~rga vulcânica resultante do magmatismo básico ocorrido na bacia durante o Triássico (Formação Mosquito) provocou uma nova fase de subsidência na bacia.

39 L Gr. SERRA GRANDE Gr.CAMNDÉ +.,;.,., DIQUE DE DIABÁSIO ;_-. FALHA 1lJ= FEIÇÕES GRABENFORMES ;!:IJ_. ISÓPACAS -~ EIXO DEPOSICIONAL POÇOS Figura 7 - Re/açao entre os eixos deposicionais dos grupos Serra Grande e Canindé e os lineamentos Transbrasiliano e Picos-Santa Inês (Segundo Cunha, 1985, apud Góes et ai., 1990). Seqüência cretácea Corresponde às formações Grajaú, Codó e ltapecuru. A retomada da sedimentação ocorreu como conseqüência direta dos esforços de ruptura da margem equatorial brasileira no Neocomiano. Este novo ciclo de sedimentação foi caracterizado por uma rápida transgressão, seguida da retirada definitiva do mar, implantando-se condições de deposição exclusivamente continentais e o encerramento do ciclo sedimentar da bacia do Parnaíba.

40 > ÁREA DE ESTUDO Localização e acessos A área de estudo está situada na borda sudeste da bacia do Parnaíba, na região dos municípios de Anísio de Abreu, São Raimundo Nonato e São João do Piauí, localizados no sul do Estado do Piauí. Nesta região observam-se extensas faixas de exposição das rochas do Grupo Serra Grande, delineando os limites atuais da bacia do Parnaíba (Figura 8). O acesso a área de estudo pode ser feito pela rodovia Pl-140 ou pela rodovia BR-020. ' ' '! ,... -, ~( tf ~... =: 1a. A,_ _ i.. V Figura 8 - Mapa de /ocalízaçljo da área de estudo.

41 Aspectos fisiográficos Na bacia do Parnaíba são reconhecidos quatro tipos climáticos predominantes (Tabela 1 ). O clima na área de estudo (borda sudeste da bacia do Parnaíba) é o semi-árido quente, tendo como principal característica a baixa média pluviométrica anual, geralmente inferior a 750 mm; apresenta um período chuvoso, de novembro a abril, e um período seco de maio a outubro. A temperatura média anual, na área de estudo, situa-se normalmente entre 25ºC e 30ºC. Este tipo climático ocorre na parte oriental da bacia, abrangendo áreas dos estados do Ceará e Bahia e toda a região leste e sudeste do Estado do Piauí (Lima & Leite, 1978). Tabela 1 - Distribuição dos tipos climáticos na bacia do Parnaíba (Uma & Leite, 1978). CLJMA REGIÃO Parte oriental da bacia, abrangendo áreas dos estados do Semi-árido quente Ceará e Bahia e toda a região leste e sudeste do Estado do Piauí Tropical úmido Norte e centro do Estado do Piauí e no Estado do Maranhão Tropical semi-úmido Regiões interiores do sul dos estados do Piauí e Maranhão e no Estado de Tocantins Parte ocidental do Estado do Maranhão, trecho do Estado Clima equatorial do Pará incluído na bacia e no extremo norte do Estado de Tocantins A bacia do Parnaíba apresenta vegetação bastante variada, refletindo as variações de umidade e relevo. São reconhecidos quatro tipos de vegetação, entre os quais existem zonas de transição (Tabela 2). A vegetação predominante na área de estudo é a caatinga, característica do clima semi-árido quente, com escassas precipitações pluviométricas e prolongados períodos de estiagem. A vegetação de caatinga domina uma extensa faixa ao longo da borda oriental da bacia (Lima & Leite, 1978). Cerrado Extensa faixa ao lon o da borda oriental da bacia Centro-sul da bacia (centro e sul do Estado do Maranhão, sul e parte ocidental do Estado do Piauí, norte do Estado de Tocantins e o este do Estado da Bahia. Centro-norte da bacia Extremo noroeste da bacia

42 23 Na bacia do Parnaíba, o relevo é controlado, principalmente, pela litologia das diversas unidades geológicas. Os fatores climáticos e estruturas geológicas têm apenas um papel secundário no desenvolvimento deste relevo (Lima & Leite, 1978). Sobre as formações essencialmente arenosas, a porosidade e a permeabilidade dos sedimentos reduzem a erosão superficial, favorecendo o desenvolvimento de um relevo caracterizado por extensos chapadões, limitados por escarpas muito entalhadas (Figura 9). Sobre as unidades predominantemente pelíticas, os sedimentos impermeáveis são intensamente erodidos pelas ação das águas superficiais; intensifica-se o ravinamento; a rede de drenagem tende ao tipo dendrítico denso e a topografia é gradualmente arrasada. Sobre estas unidades o relevo apresenta-se geralmente colinoso, caracterizado por formas abauladas, evoluindo, muitas vezes, para planícies suavemente onduladas (Figura 1 O). Figura 9 - d (cha dões) característico das fonnações areníticas (Grupo ~~ ~~~~:)~~/:;~ªd: Alto:: Pedra Furada, Parque Nacional Serra da Capivara (mumc1pkj de sao Raimundo Nonato (PI).

43 p 24 Figura 1 O - Formação Pimenteira, mostrando o relevo colinoso característico das unidades pelíticas. Vista da BR-020, no trecho entre Coronel José Dias e São João do Piauí, a 25, 7 km de Coronel José Dias, Estado do Piauí Geologia da área de estudo Segundo o mapa geológico do Estado do Piauí (CPRM, 1995), afloram na área de estudo as seguintes unidades sedimentares da bacia do Parnaíba: Grupo Serra Grande, Formação Pimenteira e Formação Cabeças (Figura 11 ). O Grupo Serra Grande é mapeado como indiviso, sendo descrito como composto essencialmente por arenitos. Apenas localmente é mapeada a Formação lpu, pertencente ao Grupo Serra Grande. ' :-. ~ ' :l

44 25 10km o km bed 1 44º D Aluviões plelstocênlcos Area Formação Cabeças <:::> D Cobertura detrítica de planalto de estudo D D Formação Piauí D Formação Pimenteira Cidade D Formação Potl Grupo Serra Grande D Formação Longá Embasamento Figura 11 - Parte do mapa geológico do Estado do Piauí (CPRM, 1995), mostrando a borda sudeste da bacia do Parnaíba, onde localiza-se a área de estudo.

45 FUNDAMENTOS CONCEITUAIS Para a realização deste trabalho foram utilizados alguns conceitos sedimentológicos e estratigráficos, os quais serão discutidos a seguir. Dentre os modelos deposicionais, destaca-se o fluvial, por ser aquele que melhor descreve o Grupo Serra Grande, na área de estudo Fácies e modelos de fácies O termo fácies foi introduzido na Geologia por Nicholaus Steno em 1669, referindo-se ao aspecto geral de parte da superfície terrestre durante um certo intervalo de tempo geológico (Teichert, 1958, apud Walker, 1984). A palavra é derivada do latim facia ou facies, significando a aparência externa de alguma coisa. O conceito moderno de fácies foi introduzido por Gressly (1838, apud Walker, 1992) e refere-se a soma total dos aspectos litológicos e paleontológicos de uma unidade estratigráfica. Desde então, este termo foi utilizado de diferentes maneiras, havendo algumas controvérsias em relação a: (1) se o termo implica em características abstratas ou ao corpo de rocha propriamente dito; (2) se o lermo se refere apenas a partes restritas de uma unidade estratigráfica ou também se aplica a corpos de rocha não confinados estratigraficamente e (3) se o termo deve ser puramente descritivo ou também interpretativo (Walker, 1992). A definição de fácies utilizada neste estudo foi a proposta por Selley (1996), que considera fácies sedimentar como uma massa de rocha definida e diferenciada das demais por sua geometria, litologia, estruturas sedimentares, paleocorrente e conteúdo fossilífero. Este mesmo autor define um ambiente sedimentar (ou ambiente deposicional) como uma parte da superfície terrestre que é físico, químico e biologicamente distinta das áreas adjacentes. É importante ressaltar que uma fácies sedimentar resulta de um processo sedimentar. -A maior parte das fácies sedimentares, quando analisadas individualmente, apresentam interpretação ambiental ambígua, visto que determinado processo pode ocorrer em mais de um ambiente sedimentar. Sendo

46 27 assim, para a interpretação paleoambiental, é necessária a caracterização de um conjunto de fácies sedimentares, as quaís refletem um conjunto de processos sedimentares que permitem a caracterização de um ambiente sedimentar. Para a interpretação genética das fácies, é importante combinar informações sobre suas relações espaciais e suas características internas (e.g. litologia e estruturas sedimentares) e compará-las com informações de outras unidades estratigráficas bem estudadas e com estudos de ambientes sedimentares modernos (Middleton, 1978, apud Walker, 1992). A definição das fácies pode ser feita em diferentes escalas, dependendo dos objetivos do trabalho, do tempo disponível no estudo, do grau de preservação das rochas e da abundância e diversidade de estruturas sedimentares (Walker, 1992). O termo sucessão de fácies refere-se a um sucessão vertical ou horizontal de fácies geneticamente relacionadas, onde as propriedades mudam progressivamente em uma determinada direção (na vertical ou na horizontal). Walther (1894, apud Walker, 1984), em sua Lei de Correlação de Fácies, afirma que somente podem ser superimpostas verticalmente, sem uma quebra do registro estratigráfico, aquelas fácies que já tenham ocorrido em associação lateral umas com as outras. Ou seja, em uma sucessão vertical, uma transição gradacional entre as fácies significa que estas fácies já ocorreram lateralmente adjacentes em um mesmo ambiente sedimentar. Collinson (1969, apud Walker, 1992) define o termo associação de fácies como um conjunto de fácies geneticamente relacionadas e que apresentam algum significado ambiental. Walker (1992) define um modelo de fácies como uma síntese de um determinado sistema deposicional, envolvendo exemplos de ambientes deposicionais atuais e antigos, assim como o estudo dos processos e a distribuição das fácies. Os modelos de fácies servem como normas para comparação com novos exemplos; como guia para futuras observações; para prever novas situações geológicas e como base para a interpretação ambiental. Uma associação de fácies é essencialmente descritiva, enquanto o modelo de fácies tenta fornecer uma interpretação de uma determinada associação de fácies em termos de ambientes

47 p 28 deposicionais (Miall, 1990). Estes modelos, geralmente, são feitos por comparação com ambientes modernos. Fisher & Mcgovven (1967, apud Brovvn & Fisher, 1977) definem sistemas deposicionais como associações tridimensionais de fácies geneticamente relacionadas por processos e ambientes. Sistemas deposicionaís contemporâneos podem estar ligados, produzindo o que se chama de trato de sistemas. Uma bacia é preenchida pela deposição em uma variedade de tratos de sistemas que evoluem no tempo acompanhando as mudanças tectônicas e de áreas fontes. Galloway & Hobday (1996) reconhecem oito sistemas deposicionais elásticos (Figura 12): í) Leque aluvial (Fan); ii) Lacustre (Lacustrine); iii) Fluvial (Fluvial); iv) Eólico (Eo/ian); v) Delta (De/ta); vi) Costeiro (Shore zone); vii) Plataforma (Shelf); vii) Talude continental (S/ope). / IalJmE, BASE po TAl,ODC '-..._ r.. nopor1e~de- ~ o Umlla 8f110XllNdo ele-"""""9do Figura 12 - os principais sistemas deposicionais tefflgenos elásticos e os caminhos de transporte que os conectam. (Modificado de Gal/oway & Hobday, 1996).

48 > Arquitetura deposicional As técnicas convencionais de análise faciológica e de interpretação ambiental são baseadas no uso da Lei de Walther e na interpretação de perfis verticais. Entretanto, os perfis verticais não podem representar as variações tridimensionais de composição e de geometria dos depósitos (Miall, 1985). No estudo de depósitos fluviais, os perfis verticais não constituem as ferramentas mais adequadas, devido à grande variação lateral das fácies e a natureza tridimensional dos corpos sedimentares, que não podem ser bem representados em um perfil vertical. Além disso, perfis verticais similares podem ser produzidos por diferentes processos autocíclicos e alocíclicos, o que os toma ferramentas pouco diagnósticas (Miall, 1985). Segundo Miall (1990), a maior parte dos depósitos sedimentares pode ser subdividida em vários tipos de corpos tridimensionais, caracterizados por assembléias de litofácies, geometrias externas e orientações. Miall (1985) utiliza o termo elemento arquitetural para definir estes corpos tridimensionais. Segundo Miall (1990), elemento arquitetural é "um litossoma 3 caracterizado por sua geometria, composição faciológica e escala, sendo produto deposicional de um processo particular ou de um conjunto de processos que ocorrem num sistema deposiciona1. A arquitetura deposicional busca a compreensão do arcabouço tridimensional de fácies, e não, simplesmente, reconhecer de forma descritiva um litossoma ou outra unidade estratal em uma sucessão estratigráfica. Para Miall (1985, 1988), dois são os conceitos básicos para o estudo de arquitetura deposicional: a escala e o elemento arquitetural. 3 Segundo Miall (1996), um litossoma consiste em uma unidade deposicional limitada por uma superfície distinta, tratando-se de um termo descritivo e na genético.

49 30 Borghi (1993) considera um elemento arquitetural como "uma massa de rocha sedimentar que possa ser caracterizada e distinguida das demais por seus seguintes atributos: superfícies de acamamento limitantes, escala, associação de fácies, arranjo (i.e. geometria interna) de camadas e suas relações de terminações contra a superfície de acamamento limitante". Vários autores vêm sugerindo a hierarquização das superfícies limitantes e superfícies internas. Borghi (1993), baseando-se no método proposto por Brookfield (1977) ordena as superfícies de forma crescente para o interior do elemento. Desta forma, o elemento arquitetural é limitado pela superfície de ordem mais inferior (ordem 1 ), e, à medida que se detalha o seu interior, surgem as superfícies de ordem superior (n+1, n+2, etc.). Segundo Borghi (1993), este método permite uma melhor caracterização do elemento arquitetural como bloco fundamental da acumulação sedimentar. O método proposto por Allen (1983) é baseado na ordenação hierárquica crescente para o exterior do elemento arquitetural (Figura 13a). As superfícies de 1 1 ordem seriam aquelas que limitam sets individuais de estratificação cruzada. As superfícies de 2ª ordem limitam conjuntos de sets ou assembléias de litofácies - geneticamente relacionadas. As superfícies de 3ª ordem limitam grupos de elementos e são, geralmente, superfícies de erosão bem definidas, por exemplo, a superfície da base de um canal. Por este método, poderiam ser reconhecidos, ainda, contatos de zero ordem, representados pelas superfícies que definem lâminas ou estratos (Figura 13b). No trabalho aqui realizado, adotou-se a proposta de Borghi (1993), baseada no método de Brookfield (1977), para a hierarquização das superfícies limitantes e superfícies internas.

50 31 ~ Linhas de clastos de argilito tifj1;~ Conglomerado maciço intraformacional ~ Conglomerado arenoso com ~ estratificaçao cruzada planar ~ Arenito conglomerático com ~ estratificaçao cruzada planar ~ Arenito com estratificaçao cruzada planar ~ Arenito com estratificaçao cruzada acanalada ~ Arenito com estratificaçao horizontal.. Argilito 5 - Posiçao na sequência deposicional ~ -<J.r- Número de ordem na hierarquia de contatos {b) Figura 13 - Esquema representativo da hierarquia de superfícies de contato e arranjo interno de litofácies em depósitos arenosos. (a) Hierarquia das superfícies de contato, fácies sedimentares e posiçao das unidades sedimentares na sequência deposícional; (b) hierarquia das superfícies de contato de menor ordem. Modificado de Allen (1983) Fácies, modelos de fácies e arquitetura deposicional para o sistema fluvial Uma vez que as interpretações alcançadas para a área de estudo envolvem ambientes fluviais, serão apresentados conceitos de fácies, modelos de fácies e arquitetura deposicional relacionados a este tipo de ambiente deposicional. Segundo Miall (1977), os canais fluviais podem ser classificados, segundo a sua forma, em quatro tipos básicos: meandrante, reto, entrelaçado e anastomosado (Figura 14 ). Miall ( 1978, 1996) define uma série de fácies para ambientes fluviais (Tabela 3).

51 32 " Mia li ( 1985, 1996) propõe um método de análise de depósitos fluviais baseado na divisão dos depósitos em elementos arquiteturais, tendo reconhecido oito elementos arquiteturais básicos: canais (channels), barras e formas de leito de cascalho (gravei bars and bedforms}, formas de leito arenosas (sandy bedforms), depósitos de acreção frontal (foreset macroformsldownstream accretíon), depósitos de acreção lateral (lateral accretion), depósitos de fluxos gravitacionais de sedimentos ( sediment gravíty flow deposits), camadas tabulares de areias laminadas (lamínated sand sheets) e depósitos finos de inundação (overbank fines). A Figura 15 apresenta os oito elementos arquiteturais propostos por Miall {1985, 1996), e a Tabela 4 apresenta uma breve descrição destes elementos arquiteturais. Miall {1985, 1996) propõe uma série de modelos deposicionais para diversos tipos de ambientes fluviais, que podem ser utilizados para fins de comparação com os depósitos estudados {Tabela 5). retilíneo meandrante anastomosado entrelaçado D superff cies das barras cobertas durante os períodos de inundação Figura 14 - Tipos básicos de canais fluviais. Modificado de Miai/ (1977).

52 33 Tabela 3 - C/ ºfii a ass1 caç, o e mterpretaçao de fácies fluviais (modificado de Miai/, 1996). ~ CODIGO OEFÃCIES Gmm Gmg Gci Gcm Gh Gt Gp St Sp Sr Sh SI Ss Sm FI Fsm Fm Fr e p ESTRUTURAS FÃCIES SEDIMENTARES INTERPRETAÇÃO Cascalho matriz- gradação fraca fluxo de detritos plástico (alta suportado, macico tensão, viscoso) Cascalho matriz- gradação inversa ou fluxo de detritos pseudoplástico suportado normal (baixa tensão, viscoso) Cascalho clastosuportado Cascalho clastosuportado, maciço Cascalho clastosuportado, com acamamento fraco Cascalho estratificado Cascalho estratificado areia fina a muito grossa, pode conter cascalhos areia fina a muito grossa, pode conter cascalhos areia muito fina a grossa areia muito fina a grossa, pode conter cascalhos areia muito fina a grossa, pode conter cascalhos areia fina a muito grossa, pode conter cascalhos areia fina a grossa areia, silte e lama silte e lama lama e silte lama e silte Carvão, lama carbonosa paleossolo carbonátlco (calcíta e siderita) gradação inversa acamamento horizontal, imbricação estratificações cruzadas acanaladas estratificações cruzadas planares estratificação cruzada acanalada (individual ou agrupada) estratificação cruzada planar (individual ou agrupada) laminação cruzada de 1 pequeno porte laminação horizontal, lineação de partição ou de corrente fluxo de detritos rico em clastos (alta tensão) ou debris now pseudoplástico {baixa tensão) fluxo de detritos pseudoplástico (carga de fundo inercial, fluxo turbulento) formas de leito longitudinais, depósitos residuais e de peneiramento preenchimento de pequenos canais formas de leito transversais, crescimento deltaico de antigos remanescentes de barras dunas de crista sinuosa e linguóide (30) formas de leito transversais e linguóides (20) ondulações (regime de fluxo inferior) fluxo de camadas planas (fluxo crítico) estratificações cruzadas de preenchimento de escavações, baixo ângulo(< 15 ) humpback ou washed-out dunes, antidunas escavações rasas e largas preenchimento de escavações maciço ou laminação fraca laminação fina, ondulações muito pequenas. maciço maciço, gretas de dessecação maciço, raízes e bioturbacão plantas e filmes de lama feições pedogenétlcas: nódulos, filamentos depósitos de fluxos gravitacionais de sedimentos depósitos de planície de inundação, de canais abandonados, ou de final de inundacão / inundacão atenuada pântanos ou canais abandonados depósitos de planície de inundação, de canais abandonados, de recobrimento (draoes) solo incipiente, camada de raízes depósitos de brejos vegetados solo com precipitação química

53 34 CH (canal ) Ji ijfi!f" 7 CH i ;:>}; %5 + $1 ~ ----«\A'.O.AQ. ~ JA...O. Sr se (barras e formas de leito arenosas) DA ( acreção frontal 1 LS (camadas tabulares de areias laminadas) FI [ m FF (depósilos finos de inundação) Figura 15 - Os oito elementos arquiteturais básicos para depósitos fluviais (modificado de Miai/, 1996). Tabela 4 - Elementos arquiteturais e principais associações de fácies para ambientes fluviais (modificado de Miai/, 1996). e1eipento_àrr'ui1ituràl ~ IX : Cpdigô, '.,/ é.~biéili.. fãéies GeolMtria_. selaçtes COlll.,".,.r;., r;l~.;.:. '""' ~ - \.. : _. /.,,;i,<. - outros ela..._ Canais CH qualquer combinação corpos de base côncava, erosiva Barras de conglomerado e GB Gm, Gp, Gt geometria em lençóis, formas de leito usualmente corpos tabulares interacamados com SB Formas de leito arenosas SB St, Sp, Sh, SI, Sr, Se, Ss geometria em lentes, em lençóis, cunhas Macroformas de acreção DA lentes de base reta ou na forma frontal St, Sp, Sh, SI, Sr, Se, Ss de canais, com superfície interna convexa para cima Macroformas de acreção LA St, Sp, Sh, SI, Se, Ss, Gm, cunha, lençóis ou lobos, lateral Gt, Gp caracterizado pela superflcie interna siqmoidal Concavidades de escavação HO Gh, Gt, St, SI forma côncava, com entulhamente assimétrico geometria em leques, em lençóis, Fluxos gravitacionais SG Gmm, Gmg, Gci, Gcm tipicamente interacamados com GB Areias laminadas em lençóis LS Sh, SI, Sp, Sr geometria em lençóis capeando outros depósitos Finos de planície de FF Fsm, FI, Fm, Fr geometria em lençol, lateralmente inundação tem extensão quilométrica, esoessura de metros

54 p 35 Tabela 5 - Estilos fl~viais se~undo partjmetros geomorfológicos e elementos arquiteturais - caracferfsflcos (mod1ficado de Miai/ 1996) ' P lm.trode Tipo de... El- nto..., Estilo N2 Sinuosidade entretacamento c.1&:11,,...co Rios predominantemente de cascalho Entrelaçado 1 <1.5 >1 cascalho, pouca SG(GB, SB) com fluxos areia aravitacionais Entrelaçado 2 <1.5 >1 cascalho, pouca GB (SB) raso (tipo Scott) areia Entrelaçado 3 :51.5 ;e:1 cascalho, pouca GB, SB, DA, (FF) profundo (tipo areia Doniek) Divagante de - ;e:1.5 1 cascalho, pouca GB, DA, LA (SB, FF) cascalho areia, lamitos Meandrante de 4 >1.5 :51 cascalho, pouca GB, LA, FF (GB) cascalho areia, lamitos Rios predominantemente arenosos e de alta sinuosidade Meandrante de 5 ~ 1. 5 :51 areia, cascalho SB, LA, FF (GB) cascalho e areia (modelo meandrante de granulometria orosseira) Meandrante 6 >1.5 <1 areia, poucos LA, SB, FF, LV, CR, CS, arenoso lamitos FF (CH) (modelo meandrante clássico) Meandrante - >1.5 <1 areia, poucos LA, SB (FF) arenoso lamitos efêmero Meandrante de 7 >1.5 <1 areia fina, silte, LA, SB, FF,LV, CR, CS granulometria argila (CH) fina Anastomosado 8 <1.5 a >1.5 >1 areia, lamitos SB, CH (LA), FF, LV, CR, cs Rios predominantemente arenosos e de baixa sinuosidade Entrelaçado de - <1.5 <1 areia DA-LA, SB, FF baixa sinuosidade (meandrante com barras alternadas) Entrelaçado 9 :51.5 >1 areia SB (FF) raso, perene (tioo Plattel Entrelaçado 10 :S1.5 ;e:1 areia, poucos DA, LA, SB (FF) profundo perene lamitos (tipo Saskatchewan) Entrelaçado de - :S1.5 ~1 areia, poucos DA, SB, HO (FF) alta energia lamitos arenoso Entrelaçado em 11 <1.5 >1 areia, poucos SB (FF) lençóis, distal lamitos Entrelaçado em 12 <1.5 >1 areia, poucos LS (FF) lençóis efêmero lamitos (tipo Bijou Creek)

55 > 36 6 _ METODOLOGIA Levantamento geológico Em uma etapa de campo realizada no período de 14 a 28 de junho de 1998, foram efetuadas descrições de afloramentos, descrição de perfis estratigráficos e coleta de amostras. Foram descritos 15 pontos de afloramento (Anexo A), 3 perfis estratigráficos e coletadas 54 amostras (Anexo B), dentre as quais foram selecionadas 26 para a realização de lâminas petrográficas. Para a descrição das rochas sedimentares estudadas, foi utilizada a escala granulométrica de Udden-Wentworth (Tabela 6). Utilizou-se a terminologia de lngram (1954, apud Collinson & Thompson, 1989) para a descrição de espessuras das camadas (Figura 16). Tabela 6 - Classes granulométricas em milímetros, segundo Wentworth (1922, apud Boggs, 1992) e na escala phi equivalente., Classes granulornétricas SimbOloGJa MiUmetros Plft UI Matacão - > 256,0000 < -8 Calhau - 256, ,0000-8< <1> <-6 Seixo Sx 64,0000-4, < cl> < -2 Grânulo Gr 4,0000-2, < cl> < -2 Areia muito grossa superior MGs 2,0000-1, < cl> < -0,5 Areia muito grossa inferior MGi 1,4100-1,0000-0,5 < cl> < o Areia grossa superior Gs 1, º 7100 o < 4> < 0,5 Areia grossa inferior Gi O, ,5000 0,5 < cl> < 1 Areia média superior Ms 0,5000-0, < 4> < 1,5 Areia média inferior Mi 0,3500-0,2500 1,5 < cl> < 2 Areia fina superior Fs 0,2500-0, < cl> < 2,5 Areia fina inferior Fi 0,1770-0,1250 2,5 < 4> < 3 Areia muito fina superior MFs 0, , < cl> < 3,5 Areia muito fina inferior MFi 0,0880-0,0625 3,5 < cl> < 4 Silte grosso Sg 0,0625-0,0310 4<cl>< 5 Silte médio Sm 0,0310-0,0156 5<4>< 6 Silte fino Sf 0,0156-0, <cl>< 7 Silte muito fino Smf 0,0078-0,0039 7<4><8 Arai la A 0,0000-0,0039 >8 4 Na descrição das lâminas petrográficas, as frações argila, silte muito fino, silte fino, silte médio e silte grosso foram agrupadas na classe "matriz".

56 37 CH1acúl1 Multo espessa Espessa Lâminas Média Muitoupesu Espusa Ê Fina Ê 10.. Média ":; 10 3 :; " Fina "' Multo fina "' 1 w "' w!.!. Multo fina Figura 16 - Terminologia para espessura de camadas e laminas (modificado de lng-am, 1954, apud Collinson & Thompson, 1989). Com o objetivo de se compreender os processos sedimentares atuantes na formação dos depósitos estudados e caracterizar os ambientes deposicionais, foi realizado um estudo faciológico das rochas observadas em campo. Os principais aspectos enfatizados na caracterização faciológica foram a granulometria (Tabela 6) e as estruturas sedimentares. Foi adotado um código de fácies onde a primeira letra, maiúscula, representa a classe granulométrica dominante, e as letras seguintes, minúsculas, representam as estruturas sedimentares presentes em cada litofácies. Visando a caracterização da granulometria, composição e arredondamento dos grãos, nos depósitos estudados, foram analisadas lâminas petrográficas (23 lâminas). A escolha das amostras a serem laminadas foi feita buscando abranger todas as fácies sedimentares descritas, assim como todas as localidades de interesse para o estudo. As lâminas petrográficas foram descritas sob microscópio de luz polarizada, utilizando-se escalas de comparação visual para granulometria e arredondamento. As classes granulométricas adotadas na descrição das lâminas -é apresentada na Tabela 6. Para a descrição do arredondamento utilizou-se a escala de comparação visual de Swason (1985)- Figura 17. Foram realizadas contagem de pontos em 11 lâminas (cerca de 200 pontos para cada lâmina), tendo sido descritos a

57 granulometria, a composição e o arredondame t d _. n 0 grao para cada ponto contado Este procedimento visou quantificar... as características granulométrícas, compos1c1ona1s e de arredondamento para os d ep 6 sitos. analisados ~ -0.7 ê ~ ::::> o Q:; -0.5 o ~.. ~ 0.1._ ARREDONDAMENTO 0.1 -Angular subangular Subarredondado 0.4-Arredondado Bem arredondado ~ Figura 17 -Escala de comparaçso visual para affedondamento e circularidade (segundo Swason, 19~ - Buscando uma melhor compreensão do arcabouço tridimensional de fácies, a fim de auxiliar na interpretação de modelos deposicionais para os depósitos sedimentares estudados, foi efetuado um estudo de arquitetura deposicional. Este estudo foi realizado a partir de painéis fotográficos obtidos na etapa de campo. Utilizando-se um overlay sobre os painéis, buscou-se reconhecer os corpos sedimentares e superfícies limitantes, seguindo a proposta de Borghi (1993), baseada no método de Brookfield (1977), para a hierarquização das superfícies limitantes e superfícies internas, e classificando os corpos sedimentares segundo os elementos arquiteturais propostos por Miall (1985, 1996)- Figura 15.

58 Levantamento geofísico (método magnetotelúrico) Foram realizados levantamentos geofísicos, utilizando-se 0 método magnetotelúrico (MT). O método magnetotelúrico é um método eletromagnético que permite investigar ª condutividade elétrica (ou seu inverso, a resistividade elétrica) no interior da Terra a partir de medidas dos campos elétrico e magnético existentes naturalmente na superfície terrestre (Vozoff, 1972). As variações temporais do campo geomagnético induzem correntes elétricas na superfície terrestre (correntes telúricas), que geram campos elétricos. A razão entre os campos elétrico e magnético está relacionada com a variação da condutividade elétrica. com a profundidade. A aquisição de dados é feita realizando-se medidas simultâneas dos campos elétrico e magnético em duas direções ortogonais (X e Y) em estações ao longo de um perfil, sendo o campo magnético também medido na direção vertical (Z). Os dados são armazenados, em computador, na forma de séries temporais que representam as variações temporais dos campos elétrico e magnético para cada uma das direções medidas. Este método permite reconhecer contatos entre litologias com contrastes de resistividade elétrica e identificar estruturas geológicas, como por exemplo falhas. Através dos dados obtidos pode-se construir seções que representam os valores de resistividade em subsuperfície. Foram levantados 2 perfis magnetotelúricos, com orientação SE-NW, eortando a borda da bacia. O espaçamento entre as estações variou de 2 a 5 km. o equipamento utilizado foi o sistema de aquisição de dados MT da EMI (Figura 18), que opera na faixa de frequência de 0,001 Hz a 300 Hz. O equipal'!'lento consiste de: a) sensores magnéticos - 3 bobinas (Figura 19) utilizadas para medir o campo magnético nas direções X e Y (horizontais) e Z (vertical); b) sensores elétricos... 3 eletrodos (Figura 20) não polarizáveis de Cu-Cuso. que são colocados em contato com o solo através de uma solução de sulfato de cobre. um arranjo em L desses eletrodos permite medir a diferença de potencial em

59 40 duas direções (X e Y), deste modo, 0 eletrodo central é comum as duas direções. O sinal medido passa por um condicionador de sinal de campo elétrico (EFSC), que é um filtro e pré-amplificador de dois canais; e) unidade de aqui_sição e processamento (APU) - amplifica e filtra os sinais magnéticos e elétricos medidos pelos sensores, faz a conversão dos sinais analógicos de entrada para digital e armazena as séries temporais no computador (Figura 21 ). A aquisição e processamento são realizados utilizando o "software" de aquisição fornecido pela EMI. A APU pode ser utilizada com até 1 o canais; a configuração convencional utilizada no levantamento MT é a que utiliza 2 canais para campos elétricos e 3 canais para campos magnéticos. O sinal de cada um dos canais pode ser amplificado manualmente em três estágios: o primeiro com ganho de O ou 1 O db e o segundo e terceiro com ganho de O, 1 O, 20 ou 30 db. A escolha destes ganhos deve ser feita de forma que não ocorram saturações durante o período de aquisição. A APU dispõe de um filtro de rejeição que permite eliminar a frequência de 60 Hz e o harmônico de 180 Hz (frequência da rede no Brasil) ou a de 50 Hz e o harmônico de 150 Hz (frequência da rede na Europa). d) computador - é utilizado um computador para a aquisição dos dados. As séries temporais são mostradas na tela do computador durante a aquisição (Figura 21 ). H& tlc- 'I cli'ficado do Manual de Operações da EM/). Figura 18 -Sistema de aquisiçao de dados MT1mo 1

60 41 Figura 19 - Bobinas utilizadas para medir o campo magnético no levantamento Magnetotelúrico realizado. Figura 20 - Eletrodos utilizados para medir o campo realizado. levantamento Magnetotelúrico

61 42 Figura 21 - Dados (séries temporais) obtidos no levantamento Magnetotelúrico, onde foram utilizados cinco canais: campo elétrico na direçl1o X (Ex); campo elétrico na direçl1o Y (Ey); campo magnético na direção X (Hx); campo magnético na direção Y (Hy) e campo magnético na direção Z (Hz). Os dados geofísicos adquiridos em campo foram processados utilizando-se programas específicos. A primeira etapa de processamento consistiu na seleção visual de séries temporais cujos pares ortogonais (Ex, Hy) e (Ey, Hx) se mostravam coerentes entre si e sem saturação (amplitudes >10V). O conteúdo espectral (energia) dsetes campos são obtidos no domínio da frequência (f) e as resistividades aparentes para as duas direções de medidas são dadas pelas expressões: onde: 1 Ex pa =--e.xy µojh o y µ 0 = permeabilidade magnética no vácuo (4 ;r x 10 7 ) w = freqüência angular= 2 ;r f; Ex(f),Ey(f) =campos elétricos nas direções x e y, expressos em mv/km; H x (f), H Y (f) = intensidades magnéticas nas direções x e y, expressos em nt (nano Tesla). pa é expresso em Um.

62 43 A Segunda etapa consistiu na realização de inversão 1 O utilizando o algoritmo denominado OCCAM (Constable et ai., 1987) e implementado por Meju & Hutton (1992). Este algoritmo iterativo impõe a suavidade da distribuição da resistividade elétrica com ª profundidade no interior da Terra como restrição para os modelos aceitáveis. O modelo resultante é encontrado quando se obtém um ajuste considerado adequado entre as curvas de sondagem MT medidas e as curvas geradas pelo processo de inversão. A partir da inversão 1-0 foram geradas seções geofísicas mostrando a distribuição da resistividade em subsuperfície para duas direções ortogonais entre si. Visto que a Terra não é um meio homogêneo, as respostas geofísicas para cada uma das direções analisadas são diferentes, demostrando a anisotropia do meio. A primeira direção analisada é paralela ao strike regional (que neste caso são as estruturas NE-SW, paralelas à borda da bacia), sendo denominada de modo TE. A segunda direção é ortogonal ao strike regional, sendo denominada de modo TM. Na inversão 1 O, cada uma destas direções á analisada separadamente. A terceira etapa consistiu na realização de inversão 20 utilizando o algoritmo REBOCC (Siriponvaraporn & Egbert, no prelo) que utiliza os mesmos princípios do método de inversão 1-0 do OCCAM, só que impondo como restrição a suavidade da resistividade elétrica tanto em profundidade como lateralmente. Nas inversões 20, ambas as direções são analisadas de forma conjunta, para buscar um modelo que melhor se adapte às condições reais. Ou seja, no processamento 20 os dados de uma direção influenciam na outra direção.

63 44 7-RESULTADOS A Figura 22 apresenta 1 a ocalização dos pontos geofísicos na área estudada. de afloramento e perfis 10krn o 10 8et4 b-d 20 km Cidade \Ili ""' Pontos de afloramento ~ Perfil geoflsico D Aluvi6es plelstodnlcos D Cobertura detrftica de planalto D Formação Longã D Formação Cabeças D Formação Pimenteira li Grupo Serra Grande Embasamento Figura 22 - Mapa de /ocalízaçao dos pontos de afloramento e perfis geoflsicos. (Fonte: CPRM, 1995).

64 Fácies sedimentares Nos depósitos sedimentares estudados, foram identificadas dez fácies sedimentares (Tabela 7), as quais puderam ser correlacionadas às fácies propostas por Miall (1996). Tabela 7 - Fácies sedimentares identificadas para os depósitos estudados e sua coffelação com as fácies sedimentares propostas por Miai/ (1996). CODIGO DESCRIÇ O ~ Cmm Cci Cch Cem Cc Aca Ac Ah Ao PI Conglomerado suportado por clastos, com estratificação horizontal fraca, podendo ocorrer intercalado a lentes de areia. Conglomerado suportado por clastos com estratificação cruzada. Pelito laminado. lanar. Gmm Gh Gh Gcm Gp/Gt St s Sh Sr FI Fácies Cmm - Conglomerado suportado por matriz, maciço Descrição Conglomerado suportado por matriz arenosa, com clastos de até 30 cm angulosos e arredondados de quartzo e litoclastos (quartzito e xisto) - Figuras 23 e 24. Corresponde à fácies Gmm de Miall (1996). I nterpretacão viscosos. Segundo Miall (1996), esta fácies é produzida por fluxos de detritos plásticos e

65 46 Figura 23 - Conglomerado suportado por matriz, maciço (fácies Cmm). Afloramento do ponto Pl-8. Figura 24 - Detalhe da fácies Cmm, apresentada na Figura 23, mostrando um clasto de quarlzito anguloso.

66 Fácies Cci- ConglomerPdo suport d -... a o por e 1 astos, com imbncaçao Q_escricão Conglomerado grosso (clastos de até 30cm), suportado por clastos, com fraca imbricação, composto por blocos e matacões arredondados de quartzo e quartzito (Figuras 25 e 26). Está inserido na fácies Gh de Miall (1996), que descreve depósitos de características mais amplas (Tabela 3). I nterpretacão A imbricação consiste na orientação preferencial de clastos que são depositados sobrepondo-se uns aos outros e inclinados na direção oposta à corrente (Picard & High, 1973). A imbricação é formada por ação de corrente, sendo a configuração mais estável aquela em que os clastos ficam inclinados no sentido oposto à corrente. Embora a imbricação desenvolva-se melhor em seixos achatados, também ocorre em seixos elipsoidais. A imbricação pode ocorrer em qualquer lugar onde haja concentração de cascalhos sujeita a ação de corrente. Além de ocorrer em todos os tipos de rios, a imbricação também ocorre ao longo de praias e planícies de maré. Figura 2s _Conglomerado suportado por c/astos com imbricaçso (ffjcies Cci). /nclinaçso dos eixos dos c/astos para a esquerda da foto. Afloramento do ponto Pl-9.

67 48 Figura 26 - Detalhe da fácies Cci. lnclinaçlio dos eixos dos blocos para a direita da foto. Afloramento do ponto Pl Fácies Cch - Conglomerado suportado por clastos, com estratificação horizontal Descrição Conglomerado médio suportado por clastos, mal selecionado, com seixos arredondados de quartzo de 2 a 5 cm, com estratificação horizontal, em camadas de 1 o a 20 cm (Figura 27). Pode ocorrer intercalado a camadas lenticulares finas de arenito com laminação cruzada cavalgante (Figura 28). Assemelha-se à fácies Gh de Miall (1996)- Tabela 3. Interpretação Segundo Miall (1996), esta fácies pode representar formas de leito longitudinais, depósitos residuais (lag deposits) e depósitos de peneiramento (sieve deposits), indicando a ação de processos de tração (correntes).

68 - 49 Figura 27 - Conglomerado suportado por c/astos, com estratificaç/!lo horizontal (fácies Cch) intercalado a arenito com estratificaç/!lo cruzada planar. Afloramento do ponto Pl-1. Figura 28 - Conglomerado intercalado a camadas lenticulares de arenito com laminaç/!lo cruzada cavalgante (tácies Cch). Afloramento do ponto Pl-7.

69 Fácies Cem - Conglomerado suportado por elas tos maciço De serie ão Conglomerado médio, suportado por clastos, maciço, composto por seixos de quartzo e quartzito, subarredondados a arredondados de 2 a Sem, podendo chegar até 30cm (Figura 29). Apresenta matriz arenosa. Corresponde à fácies Gcm de Miall (1996)- Tabela 3. I nterpretacão Segundo Miall ( 1996), esta fácies é produzida por fluxos de detritos pseudoplásticos, viscosos, laminares ou turbulentos. Figura 29 _ conglomerado suportado por c/astos, maciço (fácies Cem). Afloramento do ponto Pl-9.

70 Fácies Cc - Conglomerado suportado por c/astos com estratificação cruzada Descrição Conglomerado médio, suportado por clastos, com pouca matriz arenosa, com estratificação cruzada de porte médio, composto por seixos subarredondados a arredondados de quartzo e quartzito (Figura 30). Corresponde às fácies Gt ou Gp de Miall (1996)- Tabela 3. I nterpretacão Segundo Miall (1996) e Rust & Koster (1984), esta fácies representa a migração de barras de cascalhos, sendo que os conglomerados com estratificação cruzada planar representam barras transversais, enquanto os conglomerados com estratificação cruzada acanalada representam o preenchimento de pequenos canais. Figura 30 - Conglomerado suportado por clastos com estratincaçao cruzada (fácies Cc). Anoramento do ponto Pl-7.

71 Fácies Aca-Arenito com estratificação cruzada acana/ada Descrição Quartzo-arenito médio e grosso, com estratificação cruzada acanalada de porte pequeno a médio, em camadas lenticulares (Figura 31 ). Corresponde à fácies St de Miall (1996) - Tabela 3. Figura 31 -Arenito com estratificação cruzada acanalada (fácies Aca). Afloramento do ponto Pl-7. Interpretação Segundo Miall (1996), a estratificação cruzada acanalada desenvolve-se pela migração de formas de leito onduladas de crista sinuosa (dunas 30), em regime de fluxo inferior (Figuras 32 e 33), podendo ocorrer em areias finas a muito grossas. Picard & High (1973) denominam a estratificação cruzada acanalada de pequeno porte como microestratificação cruzada acanalada e as estratificações cruzadas acanaladas de médio e grande porte como estratificação cruzada do tipo festão. Segundo este autor, ambas as estruturas são formadas por correntes de velocidades moderadas, em condições de regime de fluxo inferior, sendo que as estratificações cruzadas do tipo festão registram maiores velocidades de corrente,

72 - 53 de modo a produzir dunas, em contraste com as marcas de onda cuspadas que produzem a microestratificação cruzada acanalada. Segundo Picard & High (1973), esta fácies se forma em todos os ambientes fluviais e marinhos rasos. Figura 32 - Esquema mostrando a formaç/!jo de estratificação cruzada acanalada a partir da migração de dunas 30. Modificado de Harms et ai. (1982, apud Miai/, 1996). o )( ::>...J u :!!: o 0.1 a: UJ z UJ ANTIDUNAS ~ LEITOPIANO --- WIJZW»mi~ REGIME DE A.UXO SUPERIOR (A.LIXO RÁPIDO) 0.01 o rrm DIAMETRO tjédio DA PARTicULA Figura 33 - Esquema representando as relações entre as formas de leito, o regime de nuxo e a granulometria (modificado de Reineck & Singh, 1980). a - dunas de crista reta; b - dunas ondulatórias; c - dunas linguóides; d - dunas lunadas. As pequenas ondulações e as mega ondulações tendem a apresentar crista descontinua (dunas 30) com o aumento da velocidade do nuxo.

73 í Fácies Acp - Arenito com estratificação cruzada planar Oescricão Quartzo-arenito médio e grosso, com estratificação cruzada planar de porte médio, em camadas tabulares (Figura 34). Corresponde à fácies Sp de Miall (1996) -Tabela 3. / nterpretação Segundo Miall (1996), esta fácies é produzida pela migração de formas de leito onduladas de crista reta (dunas 2D) - Figura 35. Figura 34 - Arenito com estratificaçl1o cruzada planar (fácies Acp). Afloramento do Ponto Pl-6.

74 - 55 Figura 35 - Esquema mostrando a formação de estratificação cruzada planar a partir da migação de dunas 2D. Modificado de Harms et ai. (1982, apud Miai/, 1996) Fácies Ah - Arenito com laminação horizontal Descrição Quartzo-arenito fino e médio, com laminação horizontal. Corresponde à fácies Sh de Miall (1996) - Tabela 3. Interpretação A laminação horizontal ocorre principalmente em areia fina ou média, em velocidades de fluxo altas e profundidades rasas, representando formas de leito planas formadas sob condições de regime de fluxo superior (Figura 33), sendo indicativo de fluxos rápidos e pouco canalizados (Collinson & Thompson, 1989; Miall, 1996) Fácies Ao -Arenito com marca de ondulação Descrição Arenito fino com marcas de ondulação assimétricas {Figura 36). Corresponde à fácies Sr de Miall (1996) - Tabela 3.

75 56 Figura 36 -Arenito com marcas de ondulação (fácíes Ao). Afloramento do ponto Pl-7. I nterpretacão As marcas de ondulação constituem formas de leito onduladas, geradas por tração em regime de fluxo inferior (Figura 33). Nos casos em que ocorre erosão da face montante (stoss-side), apenas a face jusante (lee-side) é preservada, dando origem às estratificações cruzadas. Porém, em alguns casos, quando o aporte sedimentar é maior que a erosão, toda a forma de leito pode ser preservada (Picard & High, 1973), como é observado na fácies Ao Fácies PI- Pelito laminado Descrição Pelito laminado, avermelhado, em camadas lenticulares de aproximadamente 20 cm de espessura (Figura 37). Corresponde à fácies FI de Miall (1996) - Tabela 3.

76 57 Figura 37 - Pelíto laminado (fácies PI). Afloramento do ponto Pl-7. Interpretação Segundo Miall (1996), esta fácies representa depósitos produzidos por decantação de siltes e argilas em suspensão em meio aquoso. Ainda segundo este autor, esta fácies pode representar depósitos de overbank, de canais abandonados ou de final de inundação.

77 Arquitetura deposicional O estudo da arquitetura deposicional realizado possibilitou o reconhecimento de cinco elementos arquiteturais (Figuras 38 a 42), que puderam ser correlacionados aos elementos descritos por Mia li ( 1985, 1996). Os elementos arquiteturais identificados nos depósitos estudados são descritos a seguir Barras e formas de leito em cascalho do tipo I (GB-1) O elemento GB-1 (gravei bars and bedforms) apresenta duas fácies sedimentares: conglomerados com estratificação cruzada (Cc) e arenitos com estratificação cruzada acanalada (Aca). Foram observadas espessuras que variam de 30 cm a 1 m (Figuras 39 e 40). Este elemento é formado pela migração de barras de cascalho. A fácies Aca ocorre geralmente no topo do elemento, representando a migração de formas de leito arenosas, onduladas, de crista sinuosa sobre um núcleo de cascalho representado pela fácies Cc Barras e formas de leito em cascalho do tipo li (GB-11) O elemento GB-11 apresenta corpos de geometria tabular e base erosiva, com cerca de 1 m de espessura (Figura 41). É composto principalmente por conglomerado com estratificação horizontal (fácies Cch), podendo ocorrer, no topo do elemento, arenito com laminação horizontal (fácies Ah). Podem ocorrer, também, conglomerado maciço (fácies Cem) e arenito com estratificação cruzada planar (fácies Acp)- Figura 40. O elemento GB-11 é interpretado como resultado de fluxos de alta energia rt;jponsáveis pela deposição das fácies Cch e Cem, porém, sem a formação d... barras de cascalho como ocorre no elemento GB-1. As fácies areníticas representariam o final dos eventos de alta energia.

78 Formas de leito arenosas do tipo I (SB-1) O elemento SB-1 (sandy bedforms) - Figuras 38 e 39, é caracterizado por arenito com estratificação cruzada acanalada (fácies Aca), formando conjuntos de até 1 m de espessura, intercalados a camadas de até 40 cm de espessura de arenito com laminação horizontal (fácies Ah) - Figura 38. No topo do elemento ocorrem corpos lenticulares, com cerca de 20 cm de espessura de pelito laminado (fácies PI). Segundo Miai! (1996), este elemento arquitetural representa trens de forma de leito arenosas de crista sinuosa que se acumulam predominantemente por.acreção vertical. Esta acumulação se daria em eventos torrenciais, e a presença de pelito laminado no topo do elemento representaria o final dos eventos de inundação Formas de leito arenosas do tipo li (SB-11) O elemento SB-11 (Figura 42) é caracterizado por camadas tabulares de arenito, com até 60 cm de espessura, com estratificação cruzada planar de médio porte (fácies Acp ), apresentando, na base, conglomerado com estratificação horizontal (fácies Cch). Este elemento pode ser interpretado como resultado da migração de barras transversais (de crista reta) de areia (Miall, 1996; Smith, 1972). Os conglomerados da base são interpretados como depósitos residuais (Miai!, 1996) Depósitos de acreção frontal (DA) o elemento DA (downstream accretion) é composto por arenito com estratificação cruzada de grande porte (Figura 41 ). Segundo Miall (1996), este elemento arquitetural representa a migração de meso e macroformas de leito arenosas.

79 ... Pl-7 IB I Aca PI' Aa:a Hierarquia cd8 sup.erfícies;de acamame!f'lto: a soem <D 11! ordem 1 ordem <J> 3! ordem SB-1: elemento 8!Cf!Ultetural Aca;, PI: fáa:ies smafimenllares D 1wni1o a- BS:il ~CNZodl _. E-bçlo aundl - d p.queno potta :S:LlrrinlÇ<loh.- -F--- ~ Pll- A 'Alt,PI Figura 38-Seçao observada no ponto Pl-7, com sua ínterpretaçao, mostrando o elemento SB-1. O perfil sedímentológíco levantado nesta seçllo mostra a dístribuiç. o das fácies sedimentares que compljem o elemento SB-1 (fácies Aca, Ah e PI). C1> o

80 61 Cc GB-1 GB-1 GB-1 Cc Cc Hierarquill de~ de 8CllmetnenlD: 11 ordem O 30an 1%1 21 ordem (1) 31 ordem SIM, 8... : elemenme squitlhnia Ac9, Pf, Cc: rida~ Figura 39 - Seçlfo observada no ponto Pl-7, com sua interpretaçljo. Observa-se, na parte inferior da seçao, o elemento SB-1, caracterizado pela fácies Aca, e PI. Sobrepondo este intervalo, observa-se uma sucessao de elementos GB-1, caracterizado pelas fácies Cc e Aca.

81 GB-1 Ca: Acaf.Cc Aca - Cem GB-11 e AJVA'cp an Cc GB-11 Ar;p ~~ ~~ Hiierarqµla de superflcies de acamamento: <D 11! 21 ordem ai 3! ordem1 GB-1, GB-111: elennemtos arqultetur.als Cem, Cch., Cc, Acp, Ah:: facles sedimentares o 40cm Figura 40 - Seçao observada no ponto Pl-9, com sua interpretaçao. Pode-se observar uma sucessao de elementos GB-11, compostos pelas fácies Cem, Cch. Acp e Ah. No topo ocoffem elementos GB-1, caracterizado pelas fácies Cc e Aca.

82 63 s GB ll ~ r SB ll ~._,, Ah '"' GB ll " Acp Cch Cch Cch N - ~ -, - GB ll Cfh DA ~ ~ 1 Ah ~ Cch -- Q m Hierarquia de superfícies de acamamento: 11 ordem {1) 2 ordem (J) 31 ordem DA: Gl ll, : elementos arquitetur1is Cch. Ah. Acp: fjcits sedimentares I flloi1r11 i\1 G 1r;llr1olWlfV0t/t11111 ponto Pl I, lnlor ~ro/!j fio 01 oromvu 1111 /11w1 1/0 11/ ,, cm.11. t 9 iworvn '" 1111 /Ja 1Jo do , o o/omonto DA, roauldo de 01Qun1 corpos /denl/floedos como elementos GB-11 e. no fopo. o""'*" SB-11. ~notar o cerãter

83 ~ 64 s - se-11 - ::---J) S B ll SB ll ~ S B se-11-1 "" SB-11 Acp 1 "\Y Acp SB-11 - ~ Cch ~ Acp 1 - "' - - ~ -- - Acp Acrl Cch - Acp -- Aco - Acp N. -"T" Cch HI1111rqul11cle auperflcies dl 1e1m1mento: (!) 1 ordem (!) 2 ordem a> 3 ordem 9 8.n: elementos arquitetu111is C~h. Acp : U1clts 1ediment1re1 Figura 42 Soçllo obsorvoda no pon/o Pl- 1, com s11a /nlo1protaçt:jo. Ol>sorva-so um sucosst:jo do o/omontos SB-11, cnrac/orlznclos po/ns file/os Acf) o C/I. Notn-so a tab11/m1dndo do olomonto SB ll. 1? 1 60cm 1

84 Estratigrafia da área de estudo O aspecto mais marcante identificado na área de estudo foi uma discordância ' angular dentro do intervalo de rochas mapeado na região como pertencente ao Grupo Serra Grande, separando duas unidades compostas predominantemente por arenitos e conglomerados. Esta discordância angular, descrita por Borghi et ai. (1999) pode ser bem observada nos pontos Pl-1, Pl-7 e Pl-9 (Figuras 43, 44 e 45). Os estratos abaixo da discordância apresentam um pequeno mergulho para noroeste (340º/1 Oº) e os estratos acima da discordância apresentam-se horizontalizados. As fácies sedimentares e os elementos arquiteturais descritos para cada unidade são diferentes, possibilitando distinguí-las. Propõe-se, neste estudo, que a discordância angular identificada na área de estudo corresponda à discordância que separa o Grupo Serra Grande (Siluriano) do Grupo Canindé (Devoniano/Carbonífero). Propõe-se! ainda, que a unidade situada abaixo da discordância seja correlacionada à Formação lpu (base do Grupo Serra Grande) e a unidade situada acima da discordância seja correlacionada à Formação ltaim (base do Grupo Canindé ). Não aflorariam, portanto, na área de estudo, os folhelhos da Formação Tianguá, e os arenitos da Formação Jaicós, pertencentes ao Grupo Serra Grande. Nos pontos Pf-5, Pl-11 e Pl-12 afloram rochas pertencentes à Formação Pimenteira (Figuras 46 e 47). Nos pontos Pl-3 e Pl-4, foram observados arenitos com estratificação cruzada de grande porte e arenitos com laminação cruzada por onda, pertencentes à Formação Cabeças (Figura 48). Foram levantados perfis sedimentológicos que mostram a distribuição das fácies sedimentares nos depósitos analisados (Figura 49). Nestes perfis foi reconhecida a superfície de discordância acima descrita.

85 66 N s --- Discordância angular - Terminação de estrato em truncamento D Encoberto F"igura 43 -Seç!lo de afloramento localizada no ponto Pl- 1, mostrando a superfície de discord!lncía angular reconhecida na área de estudo, que separa as formações lpu e ffalm. Afforamento Joca/izado na Rodovia Pl- 1 40, entre Sao Raimundo Nonato e Canto do Buríti, a 12, 1 km de S!lo Raimundo Nonato.

86 67 NW SE Formaçao ftalm Discordância angular - Terminação de estrato em truncamento D Encoberto Figura 44 -Seçllo de afloramento localizada no ponto Pl-9, mostrando a superfície de discordllncia angular reconhecida na área de estudo, que separa as formações fpu e /taim. A/IO(amento situado no Baix&o das Vacas (Parque Nacional Serra da Capivara).

87 68 NW SE Formaçlo lpu Sucessão de elementos arquiteturais SB-11/GB-11 JÍllJ sucessaode elementos arquiteturllis SB-1/GB-1 _,..._ Discordância angular SB-1, GB-1, SB-11, GB-11: elementos arquiteturais Figura 45 - Seçao de afloramento localizada no ponto Pl-7, mostrando a superflcie de discordsncia angular reconhecida na área de estudo, que separa as fonnações lpu e ltaim. Afloramento localizado na Seffa do Gringos (Parque Nacional Seffa da Capivara).

88 69 Figura 46 -Afloramento do ponto Pl-5, localizado na rodovia Pl-140, entre São Raimundo Nonato e Canto do Buriti, a 17, 5 km de São Raimundo Nonato, mostrando os folhelhos e arenitos da Formação Pimenteira. Figura 47 -Detalhe do afloramento do ponto Pl-5, apresentado na Figura 57, mostrando a intercalaç/10 de tolhelho e arenito fino, pertencentes à Formação Pimenteira.

89 Figura 48 - Arenitos com estratificação cruzada de grande porte pertencentes à Formaçao Cabeças. Afloramento localizado no ponto Pl-4.

90 71 PONTO Pl-1._POmoPl-7 (m) JI Acp Ah,., Cc Cdl!Ao PONTO P1-t Cdl!Acp/Ah Fm. ltaim CdrlC<:I ,.... Can!At:plAh Ac:p 41,.. At:a Pl Pl-114. ti -- Pl-1/h ~ At:p/At:a Pl!CdAcp Acp Ah l Cl:tnlCcNAcp -J "' Estr.tlllcaçJo cruzada Kanalad;o de parlllpeq - Eslntlftcaçio cnwida..,... de parti IMdlo Estrallllcaçio cruuda acana&ma deparlllg,..,. ~cruzm.c1epor1a...,.. - Estradllc:açio cruzada de parte llmdlo - &tratlllcaçio cruzada de parte grande Fm. lpu Conglomerado D Arenito D Pelito - Cllmbing rlpflle - Es1nllllcação cruzada hummocly - uminaçio hartzontal.,,. Estrulurll de c:arp Pl-111 Amostras com descrlçio ele-. i-troooáftus --- Dlsconüncla angular - P*- enle Cch, Cem, ~. Cd, - FllclH sedlrnenta!h Acp, Aca, Ah, Pf Pl-9Bl1 t At:p \ Ma Cdl 1 At:p Cdl j. CanlCc CCIWAcplAll.,. At:a \ l Cda.'Calw'At:p ; J l CcNAcp J ~~ l ~ \ CC.WAcp J O:I Ar:p/Alt Figura 49 - Perfis sedimentológicos levantados nos pontos Pl-1, Pl-7 e Pl-9, mostrando a distribuiçoo das fácies sedimentares nestas localidades. Est/Jo assinalados os pontos de coleta de amostras para a descrição de lflminas petrográficas e os pontos onde foram medidas paleocorrentes.

91 72 As duas unidades sediment f ares en ocadas na area de estudo (Formação lpu e Formação ltaim) serão descritas a seguir. Formação lpu A unidade estratigráfica mais inferior é correlacionada, à Formação lpu (base do Grupo Serra Grande). A unidade apresenta, principalmente, os elementos arquiteturais GB-1, GB-11 e SB-1. Os elemento GB-1 foi identificado somente nesta unidade; o elemento SB-1 ocorre predominantemente nesta unidade, sendo raro na unidade superior (Formação ltaim); e o elemento GB-11 unidades. foi identificado nas duas No ponto Pl-1, esta unidade é composta predominantemente por arenitos; já nos pontos Pl-1 O e Pl-9 ocorre o predomínio de fácies conglomeráticas. Através dos afloramentos observados, pode-se constatar que a Formação lpu é caracterizada por uma sucessão estratigráfica composta por um pacote de arenitos sobreposto por um pacote de conglomerados (Figura 50). Os perfis realizados no ponto Pl-7 (Figura 38) e no ponto Pl-1 (Figura 49) representam bem o primeiro pacote sedimentar arenítico da Formação lpu, caracterizado pelos elementos GB-1 e SB-1. A Figura 38, localizada no ponto Pl-7, apresenta um afloramento deste primeiro pacote arenítico, contendo o elemento SB- 1; neste mesmo afloramento foi realizado um perfil sedimentológico mostrando, em detalhe as características faciológicas do elemento SB-1. A Figura 39, também ' localizada no ponto Pl-7 apresenta um afloramento deste pacote arenítico, contendo os elementos GB-1 e SB-1, porém, situado em posição estratigráfica superior ao da Figura 38. Estima-se uma espessura. de pelo menos 80 m para este intervalo arenítico da Formação lpu. o contato entre o pacote de arenitos (abaixo) e o pacote de conglomerados (acima) que compõem a Formação lpu pode ser observado no ponto Pl-9 (Figuras 51 e 52). O pacote de conglomerados é caracterizado pelos elementos GB-1 e _GB-11. A Figura 40, localizada no ponto Pl-9, mostra um afloramento dos conglomerados da

92 Formação lpu, apresentando os elementos GB 1 G - e B-11. Com base nos afloramentos observados, estima-se uma espes d sura e pe 1 o menos 80 metros para este intervalo conglomerático da Formaçao 1 pu. 0 entro deste pacote de conglomerados podem ocorrer discordâncias angulares menores como a observada no ponto Pl-10 (Figura 53). A presença destas discordâncias angulares dentro do intervalo conglomerático, associada a espessura relativamente grande deste pacote, sugere atividade tectônica concomitante à sedimentação, possibilitando, assim, a criação de espaço para acumulação sedimentar. A granulometria grosseira destes depósitos e sua persistência faciológica reforçam esta hipótese, pois demonstram a presença de relevo acentuado por um longo período de tempo. As amostras observadas em lâmina petrográfica (Anexos C e D) indicam que os arenitos da Formação lpu são mal selecionados, como demonstram os gráficos de granulometria construídos a partir de contagem de pontos (Anexo D). Estes depósitos são compostos principalmente por quartzo monocristalino e quartzo policristalino, sendo que, em algumas amostras, a quantidade de quartzo policristalino pode ser maior que a quantidade de quartzo monocristalino. Observase a presença de grande quantidade de matriz argilosa, a qual é atribuída à alteração de feldspatos e litoclastos (matriz diagenética). Os clastos são predominantemente subangulosos, sendo que, em algumas amostras, apresentamse mais angulosos e, em outras, subarredondados. Outro aspecto, observado em campo na Formação lpu, é a presença de estruturas sedimentares, nas fácies Aca e Acp, indicativas de paleocorrente para S, SSE e SSW, principalmente no intervalo conglomerático. Este aspecto é bem representado no perfil levantado no ponto Pl-9 (Figura 49). Apenas no ponto Pl-8 (Figura 54) foi observado o contato dos depósitos sedimentares da bacia do Parnaíba com o embasamento (inconformidade). Estes.depósitos são caracterizados, na base, por conglomerados suportados por matriz arenosa (fácies Cmm), suc~didos por arenitos com estratificações cruzadas (fácies Acp e Aca). Nesta localidade foram observadas falhas subverticais com orientação de strike N20W afetando tanto o embasamento quanto os depósitos sedimentares. ' 73

93 74 Segundo Caputo (1984), a Formação lpu apresenta diamictitos caracterizados por clastos de quartzo, quartzito e litoclastos de arenito e rochas cristalinas, sustentados por matriz arena-argilosa, em camadas de até 6 m de espessura. Caputo (1984) descreve a presença destes diamictitos nas localidades da Serra vermelha e da Serra da Capivara, ambas situadas na área englobada neste estudo. Na região da Serra Vermelha, onde localiza-se o ponto Pl-1, não foram observados os diamictitos descritos por Caputo (1984); já na região da Serra da Capivara, o ponto Pl-8 apresenta rochas muito semelhantes aos diamictitos descritos por Caputo (1984), em contato direto sobre o embasamento (Figura 54). A presença destas rochas que podem ser comparadas aos diamictitos descritos por Caputo ( 1984 ), reforçam a correlação da unidade reconhecida abaixo da discordância com a Formação lpu. O ponto Pl-8, aparentemente, encontra-se em um bloco falhado e soerguido, expondo a parte mais basal da Formação lpu... Pedra Furada (Parque Nacional Serra da Capivara), mostrando o Figura 50 - Vista do Alto da. ~ d renitos e 0 intervalo de conglomerados que compõem a contraste entre o mterv~ 0 eba. nresentam cores mais avennelhadas, enquanto os Fonnaçl1o lpu Os arenitos, a a1xo, a,,.. conglomerado~, acima, apresentam cores mais esbranqwçadas.

94 75 Figura 51 -Afloramento do ponto Pl-9, mostrando, na parte superior da fotografia, o contato entre os arenitos e os conglomerados que compõem a Formaçfio lpu. Afloramento localizado no Boqueirão do Paraguaio/Desfiladeiro da Capivara (Parque Nacional Serra da Capivara). Figura 52 _Afloramento do ponto Pl-9 mostrando t1m detalhe do contato entre os arenitos e os conglomerados que compõ~m a FonnaçlJo lpu.. Afloramento /oca/~zado no Boqueirão do Paraguaio/Desfiladeiro da capivara (Parqt1e Nac1011al Serra da Capivara).

95 76 SE NW O Conglomerados D Arenitos - Discordância angular -- Terminação de estrato em truncamento Figura 53-Seção obsenada no ponto Pl-10, mostrando uma discordáncia angular dentro do intenalo de conglomerados da Formação lpu. Afloramento situado no Baixão da Pedr8 Furada (Parque Nacional SefTB de Capivara). O arqueamento (superflcie côncava para cima) dos estratos abaixo da discordtincia deve-se ao efeito da topografia do afloramento.

96 77 D D D Conglomerados suportados por matriz arenosa e e arenitos com estratificação cruzada (Fm. lpu). 1 Embasamento alterado (xisto). 1 Encoberto. ~ Plano de falha (A= bloco alto: B= bloco baixo). - Inconformidada. O 2m Figura 54 - Seçao de a/foramento observada no ponto Pl-8, localizado na BR-020, entre Coronel José Dias e sao Joao do Piauf, a 5,6 km de Coronel José Dias. Observa-se o contato do embasamento com a Formaçllo /pu (inconformidade). Este afloramento encontra-se em um bloco falhado e soerguido, expondo a parte mais basal da Formaçtlo lpu.

97 78 Egrmacão ltaim A segunda unidade reconhecida, situada estratigraficamente acima da discordância angular, sobre ª Formação lpu, foi correlacionada à Formação ltaim (base do Grupo Canindé). As Figuras 41 e 42 apresentam seções desta unidade, mostrando seu arcabouço arquitetural, caracterizado, principalmente, pelos elementos GB-11, SB-11 e DA. As amostras observadas em lâminas demonstram que os arenitos da Formação ltaim apresentam-se mais bem selecionados do que os arenitos da Formação lpu. A quantidade de matriz fina observada nas amostras é significativamente menor do que na Formação lpu. Em sua composição petrográfica observa-se uma predominância de quartzo monocristalino e os grãos são predominantemente subangulosos. Na Formação ltaim, foram observadas estruturas sedimentares indicativas de paleocorrente para WNW, o que possibilita a sua distinção da Formação lpu, mostrando uma brusca mudança na direção de transporte sedimentar. O perfil levantado no ponto Pl-9 (Figura 49) representa bem esta mudança no padrão de paleocorrentes, assim como os diagramas de roseta realizados para as medidas de paleocorrente deste perfil (Figura 55). Porto P~9 (Formação lpu) N ' Peno Pl-9 (Formação ltalm) N w : E E 5. ões de pajeocomjnte medidas na Fonnaçlo lpu e Figura 55 -Dia{Tamas de ro~eta mostrando ~s!":! ponto Pl- 9. Obse1VS-se a mudança na direçlo de na Fonnaçao 1ta1m, no perfil reallza, 1 s as paleocorrentes estllo direcionadas para SSE, transporte sedime~tar. Na Formaç ~e:~stllo direcionadas para WNW. e na Formação lta1m as paleocorren

98 No ponto Pl-6 foram observados arenitos com estratificação cruzada p ~"':; ' (fácies Acp) e laminação horizontal (fácies Ah), dispostos em corpos tabu a e:s e extensos, intercalados a camadas de conglomerados maciços e com lam:nação horizontal (fácies Cem e Cch), não tendo sido observado nenhum mergu::ho tectônico (Figuras 56 e 57). Devido a similaridade faciológica com os dspós tos observados acima da discordância angular nos pontos Pl-1, Pl-7 e Pl-9, e a ausência de deformação tectônica, os depósitos observados no ponto Pl-6 foram correlacionados a Formação ltaim. No ponto Pl-15 foi observado o contato do embasamento com arenitos e conglomerados que, Também devido a sua similaridade faciológica, foram correlacionados à Formação ltaim (Figura 58). No ponto Pl-14 foi possível reconhecer o contato da Formação ltaim com a Formação Pimenteira (Figura 59). Foram observados, neste ponto, folhelhos e arenitos da Formação Pimenteira sobre os arenitos da Formação ltaim. 79., t PI 6 mostrando a tabularidade dos corpos de arenito Figura 56 - VíslJo geral do afloramento do P~~; s. ~ ~arre/acionadas à Formaç. o ltaim. e sua horizontalidade. Estas roe

99 80 Espessura (m) = 10_. PI~ 9 Acp Cch Ah Ccli Cem Acp \... Cch Acp - Ah Cem Acp +.. Acp LEGENDA Acp -== Cdt -~-Cch Acp Conglomerado D Arenito ~ Eslratificaçlo cruzada planar = Laminação horizontal li"" Paleocorrente Acp, Ah, F -'-- _ c'""~ Cem - ~ _,.,...,.. res Figura 57 - Perfil sedimentológico levantado no ponto Pl-6, no afloramento mostrado na Figura 53.

100 81 o 2 "4m D Capa de alteração (regolito) D Arenitos e Conglomerados (Fm. ltaim) D Quartzito Xisto. J Embasamento 01-11, : elementos arquiteturais cch, Acp : fécies sedimentares ~Dobra Figura 58 -Seçllo de afloramento observada no ponto Pl-15, mostrando o contato do embasamento com a Formaçllo ltaim.

101 82 ~ D ~ D Intercalação de folhelho e arenito fino Arenito fino Arenito grosso com estratificação cruzada J Fm. Pimenteira. Arenito médio a grosso com estratificação cruzada (Fm. ltaim). o 30 60cm Figura 59-Seçllo de afloramento observada no ponto Pl-14, localizado na BR-020, entre Coronel José Dias e Siio Jollo 110 Plaul, a 34 km de Coronel Jos6 Dias. Observa-se o contato dos fo/ml>ol e W9nfo.t de Fotmeçlo Pimenteira com os arenitos da Fonnaçllo /talm..

102 H Amblontos dopoalclonnla serão discutidos modoloo t1o Hmbluntoo dopoolclono1 por u cn cj<,pó,1tf.1. sedirnentoros estudados. Violo q uo nato lrubnlt10 tom corno r1bj''t1vo a caracterizaçao do Grupo Sorro Grand., _... o, oorõo dlncutído npona o arnb 1Jnt1J' deposic1ona1s interpretados para 08 J., ( op601toti do Forrnnçlío lpu o cja Formaç!jo 1tairn. Embora a Formaçt'.\o ltolm nõo portonçn no Grupo Sorra GrnncJo foi fo1ta uma caracterização detalhada dosta unid d. a o a ftrn do molhar diforcnció-la da Formação lpu pois ambas as unidades apr ' osontorn algumas aomolhançaa litológica'l quo podem dificultar sua distinção. Para ns outras unídadoa roconhoc1da!l na ároa do estudo (Formação Pimenteira e Forrnoçõo Cabaças), nllo ambientes deposicionais. orõo ditlcutido!l O!l Formação lpu Para a Formação lpu foram interpretados dois ambicntmi dopoaicionnio, viato que esta unidade foi subdividida em um intervalo arenitico sucedido por um intervalo conglomerático. O intervalo arenítico da Formação lpu é caracterizado, principalmanto, pelos elemento arquitetural SB-1, ocorrendo também o elemonto GB-1. E!ltes olamentos arquiteturais sugerem deposição em um sistema fluvial efêmero, do baixa sinuosidade e pouco canalizado. Interpreta-se, para o intervalo arenitice da Formação lpu, um ambiente fluvial semelhante ao modelo 11 (arenoso, f.mtrelaçado em lençóis,. distal) proposto por Miall (1985, 1996) - Tabela 5. Este modolo é caracterizado por uma rede de canais rasos, entrelaçados e pouco definidos (Figura 60). A presença do elemento GB-1 neste intervalo arenitice da Formaçõo lpu sugere a ocorrência de eventos torrenciais que permitiram a formação do barras do cascalho.

103 84 Entrolaçado dlntal fjm lonçol Figura 60 - Modelo deposicional interpretado para o intervalo arenítico da Formação lpu representativo das características facíológícas dos depósitos formados neste ambiente. Coffesponde ao modelo 11 (arenoso, entrelaçado em lençóis, distal), proposto por Miai/ (1985, 1996). Para o intervalo conglomerático da Formação lpu, caracterizado principalmente pelos elementos GB-1 e GB-11, propõe-se um ambiente deposicional semelhante ao modelo 2 (entrelaçado raso, dominado por cascalhos) proposto por Miall (1985, 1996) - Tabela 5. Este modelo é caracterizado por uma rede de canais instáveis e de baixa sinuosidade, com profundidades da ordem de 1 m, onde se desenvolvem diversos tipos de formas de leito de cascalho (Figura 61 ). Segundo Miall (1996), este tipo de ambiente fluvial pode ocorrer associado a leques aluviais, o que pode ser mais um i~dício da influência de atividade tectônica na sedimentação deste intervalo conglomerático da Formação lpu.

104 85 Entrelaçado raso dominado por cascalh~ Gh Gh SI Gh t 4 supefllosíçâ< ~~I: Figura 61 - Modelo deposicional interpretado para o intenafo conglomerático da Fonnação lpu representativo das características faciológicas dos depósitos fonnados neste ambiente. Corresponde ao modelo 2 (entrelaçado raso, dominado por cascalhos), proposto por Miall (1985, 1996). A parte mais basal da Formação lpu, que aflora somente em uma localidade da área de estudo (ponto Pl-8}, apresenta conglomerados suportados por matriz. Esta fácies foi correlacionada aos diamictitos descritos por Caputo (1984) e Grahn & Caputo (1992). Durante o Siluriano, vários eventos glaciais foram responsáveis pela deposição de diamictitos continentais e marinhos, nas bacias do Amazonas, Parnaíba e Paraná (Caputo, 1984; Grahn & Caputo, 1992). Assim, interpreta-se que a parte mais basal da Formação lpu tenha sido depositada sob influência destas glaciações, representando a transgressão marinha durante o Siluriano, relacionada à fase de -degelo, quando são originados e preservados este tipo de depósito sedimentar.

105 formacão /taim - 86 Na Formação ltaim foram reconhecidos os elementos SB-11, GB-11 e DA. As fácies sedimentares e os elementos arquiteturais reconhecidos para esta unidade indicam que sua gênese está relacionada a fluxos aquosos mais perenes do que na Formação lpu, pois possibilitaram a formação de grandes barras arenosas, representadas pelo elementos SB-11 e DA; ocorrendo eventos de maior energia registrados pelo elemento GB-11. Propõe-se, para a Formação ltaim, um ambiente fluvial semelhante ao modelo 9 (arenoso, entrelaçado raso, perene) proposto por Miall (1985, 1996) - Tabela 5. A Figura 62 apresenta um bloco diagrama deste tipo de ambiente fluvial e um perfil representando suas características faciológicas. Entrelaçado raso perene dunas20 supe<p0$13s barras longttudinais de cascalho a ltaim representativo das características Figura 62 Modelo deposicional ín~erpretad:d~=r~e~:e"::~~i~nte. Corresponde ao modelo 9 (arenoso, faciológicas dos depósitos formposto por Miai/ (1985, 1996). entrelaçado raso, perene), pro

106 Interpretação geofísica Foram analisados dois perfis geofísicos que cortam perpendicularmente a borda da bacia. O prirr:ieiro perfil situa-se próximo à cidade de São Raimundo Nonato e o segundo perfil situa-se próximo à cidade de São João do Piauí (Figura 22). Para o perfil de São Raimundo Nonato, foram realizadas apenas inversões 1 O e para o perfil de São João do Piauí foram realizadas inversões 1 O e 20. As Figuras 63 e 64 apresentam as pseudoseções dos valores de resistividade aparente x freqüência medidos nas estações MT dos perfis de São Raimundo Nonato e São João do Piauí. Valores de freqüências mais altos estão associados às camadas mais superficiais, enquanto as freqüências mais baixas estão associadas às camadas mais profundas da crosta. A Figura 65 apresenta o resultado da inversão 1 O para o perfil de São Raimundo Nonato e a Figura 66 apresenta o resultado 20 para o perfil de São João do Piauí. Para o perfil de São João do Piauí (Figura-66), optou-se por apresentar o resultado da inversão 20 separadamente para os modos TE e TM, utilizando-se principalmente o modo TE para interpretar as estruturas do embasamento. Com base nas seções geofísicas e nos dados de campo, foram propostas duas seções geológicas para a área de estudo, dispostas ao longo dos perfis geofísicos analisados. No perfil de São Raimundo Nona_to foram utilizados dados de poços da CPRM (Figura 67) para auxili.ar na sua interpretação. Observa-se, nas pseudoseções geradas para o perfil de São Raimundo Nonato (Figura 63), a presença de uma zona mais condutiva, dentro da bacia, próximo à borda. Esta feição é interpretada como uma estrutura em forma de gráben, com orientação aproximadamente paralela a borda da bacia (NE-SW). A SE da borda da bacia observa-se uma outra faixa condutiva, desta vez situada sobre o embasamento, que pode ser interpretada como uma zona de falha, que faria com que as rochas do embasamento tivessem um comportamento mais condutivo. Nas pseudoseções geradas para o perfil de São João -do Piauí (Figura 64) também obseria-se uma faixa mais condutiva dentro da bacia, semelhante ao que ocorre no perfil de São Raimundo Nonato. Foi interpretado para este perfil, uma estrutura em forma de gráben paralela a borda da bacia. Na inversão 20 realizada

107 88 para o perfil de São João do Piaui (Figura 66) é possível identificar varias estruturas que configuram blocos altos e baixos do embasamento. Interpreta-se que estas estruturas estejam afetando as rochas do Grupo Serra Grande e não afetem as rochas do Grupo Canindé. Na seção geológica proposta para o perfil de São Raimundo Nonato (Figura SS), foi identificada uma estrutura em forma de gráben, próxima à borda da bacia. Interpreta-se que esta estrutura esteja afetando as rochas relacionadas ao Grupo serra Grande, sendo responsável pelo basculamento dos estratos para NW, observado em campo. Desta forma, propõe-se um evento tectônico ocorrido entre a deposição do Grupo Serra Grande e o Grupo Canindé, gerando a discordância angular identificada na área de estudo e que separa a Formação lpu (base do Grupo Serra Grande) da Formação ltaim (base do Grupo Canindé). Na seção geológica proposta para o perfil de São João do Piauí (Figura 69), também foram identificadas estruturas em forma de grábens. Assim como no perfil anterior, estas estruturas não afetariam as rochas do Grupo Canindé.

108 89 SÃO RAIMUNDO NON ATO (pseudoseção) - modo TE llw to u u u u 2.1 u 'IJI -u IG SÃO RAIMUNDO NONATO (pseudoseção) - modo TM GRÁBEN E.. 1 u u :u u u u u u u u u u u &t u -4.1.u u ~- Figura 63 - Pseudoseções obtidas para o perfil focalizado próximo à cidade de São Raimundo Nonato. O modo TE apresenta os valores de resistividade medidos na direção paralela ao strike regional (direção NE-SW). O modo TM apresenta os valores de resistividade medidos na direção ortogonal ao strike regional (direção NW-SE).

109 90 SÃO JOÃO DO PIAUI (pseudoseção) - modo TE u u t.o ~ OJ f it a.o 1:11 o -1.u -to -u ~ o Dlltlncll (111'1) SÃO JOÃO DO PIAUÍ (pseudoseção) - modo TM EMBASAMENTO IE -t.5 Figura 64 - Pseudoseções obtidas para o perfil localizado próximo à cidade de São JolJo do Piaul. O modo TE apresenta os valores de resistividade medidos na direção paralela ao strike regional (direçl1o NE-SW). O modo TM apresenta os valores de resistividade medidos na direção ortogonal ao strike regional (direçllo NW-SE).

110 91 SÃO RAIMUNDO NO NATO (inversão 10) - modo TE E J.O z.o 1~ Dillhil (la) LDll Res. (otm.m) SÃO RAIMUNDO NONATO (inversão 10)-modo TM ~ A o zo T1. 24 ~,., Log Res. (Qim.m} Figura 65 - Seções geoff sicas 1 D obtidas para o perfil localizado próximo à cidade de São Raimundo Nonato. O modo TE apresenta os valores de resistividade medidos na direção paralela ao strike regional (direção NE-SW). O modo TM apresenta os valores de resistividade medidos na direção ortogonal ao strike regional (direção NW-SE).

111 / 92 SÃO JOÃO DO PIAUÍ (inversão 20) - modo TE SÃO JOÃO DO PIAUÍ (inversão 20) - modo TM NW Diatincia (km) 4.D u u 2.0 u D..8 o..s 113 IL1!LO (I~ ~ Figura 66 - Seções geoflsicas 20 obtidas para o perfil localizado próximo à cidade de São João do Piaul. o modo TE apresenta os valores de resistividade medidos na direção paralela ao strike regional (direção NE-SW). O modo TM apresenta os valores de resistividade medidos na direção ortogonal ao strike regional (direção NW-SE).

112 93 4SR-05-PI 1SR-01-PI 4SR-01-PI 4SR-03-PI.. ~ g... "' " a. o ci. o...,..-..! it / : ~ ~ :.. ~.. soo LEGENDA D Pelitos o Aremos... AreMos "COl""'iglot...,... ticos/ Lll.ICoo~ ---N'rvel sílticolatgioso Figura 67 - Dados de poços da CPRM utilizados na seção geológica de sao Raimundo Nonato.

113 PERFIL SÃO RAIMUNDO NONATO Altitude (m) NW ii: + ~ ~ ii: ii: '" ~.; <? ~ ' o: 1000 ~ ~ ot::::::::==::'t::::::::===~~~---,:-~~~~---:-~~ SE D Grupo Canindé 1 Grupo Serra Grande + Estações geofísicas Embasamento J Poços da CPRM o 2 3km Figura 68 - Seção geológica proposta para o perfil de sao Raimundo Nonato, a partir da ínterpretaçfjo geoflsíca, dados de campo e dados de poços da CPRM.

114 Al:t1Jde (m), PERFIL SÃO JOÃO DO PIAUI o..t::;;::;;;::;;;;=:=:::::=::::::=~:=-=~:=-:--==::::::o:::=~===-=--:=-=~~~~-~-="'='"""'"='"',...-:-,-,,..,...,,-~.,,_ D Grupo Canindé 1 Grupo Serra Grande + Estações geoflslcas e 1 z '"" Embasamento Figura 69 - Seçao geológica proposta para o perfil de SSo JoSo do Piaul, a partir da interpretaçso geoflsica e dados de campo. <D Ol

115 96 e-conclusões Na área estudada foram identificadas duas unidades sedimentares, separadas por uma discordância angular. A unidade situada abaixo da discordância foi correlacionada à Formação lpu (base do Grupo Serra Grande), e a unidade situada acima da discordância foi correlacionada à Formação ltaim (base do grupo Canindé). Não afloram, portanto, na área de estudo, as outras unidade que compõem o Grupo Serra Grande (Formação Tianguá e Formação Jaicós). Embora as formações lpu e ltaim apresentem algumas semelhanças litológicas, é possível distinguí-las com base em suas características faciológicas e seus elementos arquiteturais. O mapeamento realizado nesta região pela CPRM (1995) considera as duas unidades como pertencentes ao Grupo Serra Grande, sem considerar a presença de uma discordância angular entre elas. A presença de estruturas indicativas de paleocorrente para sul, principalmente no intervalo conglomerático da Formação lpu, indica a presença de um alto estrutural dentro da bacia, afetando a sedimentação da Formação lpu, e sugere que a bacia do Parnaíba se estendia mais para sul. Esta hipótese já havia sido proposta por Kegel (1953), ao observar a mesma sequência conglomerática descrita no ponto Pl-9, no desfiladeiro da Capivara. A presença deste alto estrutural dentro da bacia do Parnaíba afetando a sedimentação da Formação lpu demonstra a influência de atividade tectônica sinsedimentar. Entretanto, este alto estrutural não parece afetar a outra unidade reconhecida na área (a Formação ltaim), visto que suas paleocorrentes estão direcionadas para WNW (para dentro da bacia). Deve-se destacar o grande intervalo de tempo entre a deposição das duas uniqades, visto que a Formação lpu é datada do Landoveriano (início do Siluriano) e a Formação ltaim é datada do Eifeliano (Devoniano Médio)- Góes & Feijó, A Formação lpu foi subdividida em um intervalo arenítico e um outro intervalo conglomerático. o intervàlo arenítico da Formação lpu foi depositado em um ambiente fluvial entrelaçado, efêmero, de baixa sinuosidade e pouco canalizado (Figura 60), onde se formam barras arenosas, com a ocorrência de eventos

116 97 torrenciais responsáveis pela formação de barras de cascalho. Sobre este intervalo arenítico foi identificado um pacote de conglomerados, depositado em um ambiente fluvial entrelaçado, raso, de baixa sinuosidade (Figura 61 }, onde se desenvolvem diversos tipos de formas de leito de cascalho. Este tipo de ambiente fluvial pode ocorrer associado a leques aluviais. A parte mais basal da Formação lpu, que aflora apenas em um ponto da área estudada, apresenta depósitos formados sob influência glacial. Após a deposição da Formação lpu, um evento tectônico, durante o Siluriano, foi responsável pelo basculamento dos estratos para NW. A deposição da Formação ltaim se deu em um ambiente fluvial entrelaçado, raso, perene (Figura 62), com fluxos aquosos mais constante do que na formação lpu, permitindo a formação de grandes barras arenosas, e com eventos de maior energia que possibilitaram a formação de barras de cascalho. A discordância que separa o Grupo Serra Grande do Grupo Canindé é considerada, na literatura, como uma discordância regional e vem sendo citada como uma desconformidade (Góes & Feijó, 1994). Na área estudada, pode-se reconhecer que esta discordância se trata, na verdade, de uma discordância angular. Porém, por se tratar de um estudo realizado em uma área pequena, se comparada a extensão total da bacia do Parnaíba, não se pode afirmar se esta deformação tectônica dos depósitos da formação lpu ocorre em outros locais da bacia ou se isto é uma característica local. '

117 - 98 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALBUQUERQUE, 0.R. & DEQUECH, V Contribuição para a geologia do meio-norte, espec~almente Piauí e Maranhão, Brasil. ln: CONGRESSO PANAMERICANO DE ENGENHARIA DE MINAS E GEOLOGIA, 2. Petrópolis, Anais... Petrópolis, v.3, p ALLEN, J.R.L Studies in fluviatile sedimentation: bars, bar complexes and sandstone sheet low-sinuosity braided streams in the Brownstones (Lower Devonian), Welsh Borders. Sediment. Geol., 33: BOGGS, S Petrology of sedimentary rocks. New York, Macmillan Publ. Co. 707p. BORGHI, L.F Caracterização e análise faciológicas da formação Furnas (Pridoli-Devoniano Inferior) em afloramentos do bordo leste da bacia do Paraná, Estado do Paraná, Brasil. Rio de Janeiro, Instituto de Geociências, Programa de - Pós-Graduação em Geologia, Universidade Federal do Rio de Janeiro, 277p. (Dissertação de Mestrado.) BORGHI, L. ; METELO, C.M.S.; FONTES, S.L.; FEIJÃO, E Novos aspectos estratigráficos do Paleozóico inferior da borda sudeste da bacia do Parnaíba, na região de São Raimundo Nonato, Estado do Piauí. An. Acad. Bras. Ci. 71(1): BROOKFIELD, M.E The origin of bouding surfaces in ancient aeolian sandstones. Sedimentology, 24: BROWN, L.F. & FISHER, W.L Seismic-stratigraphic interpretation of depositional systems: exemples from brazilian rift and pull-apart basins. ln: ln: PAYTON, CH.E. (ed.). Seismic Stratigraphy - exploration. Tulsa. Am. Assoe. Petrol. Geol., Mémoir, 26: aplication to hydrocarbon CAMPBELL, D.F.; ALMEIDA, LA; SILVA, S.O Relatório preliminar sôbre a geologia da bacia do Maranháo. Rio de Janeiro, Conselho Nacional do Petróleo, 160p. (Boletim, 1.)

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122 ANEXO A Descrição e localização dos pontos de afloramento.

123 Ponto Localização Coordenadas Descrição Unidade estraüaráfica Pl-1A Rodovia Pl-1«l, no trecho entre 00º 53' 20,3" s Arenitos com estratificação F Ofmação ltaim São Raimundo Nonato e Canto do 42 44' 10,1" w cruzada e conglomerados, em Burttl, a 14,6 km de São Raimundo camadas tabulares. Nonato. Pl-1B Rodovia Pl-1«l, no trecho entre 00º 54' 02,4" s Arenitos e conglomerados com São Raimundo Nonato e Canto do 42 44' 16,7"W mergulho para NW ( O) Buriti, a 12, 1 km de São Raimundo Nonato. Formaçãolpu Pl-2 Mirante do Baixio das Andorinhas CSº 51 ' 41,7" S Arenitos e conglomerados.? - estrada para o Parque Nacional ' 13,3" w Serra da Capivara. Acesso a partir da rodovia Pl-1«l, entre São Raimundo Nonato e Canto do Buriti, a 16, 1 km de São Raimundo Nonato. Pl-3 Mangueira do João Paulo - estrada 00 lf:j 49" s Arenitos com estratificação Formação Cabeças para Olho D'água da Serra Branca ' 49,9" w cruzada de pequeno porte, Acesso a partir da rodovia Pl-1 «>. estratificação cruzada hummocky entre São Raimundo Nonato e (HCS) e estratificação cruzada de Canto do Burttl, a 37 km de São grande porte. Nas fácies HCS Raimundo Nonato. foram observadas os icnogêneros Arenicoites e Dialocraterion. Pl-4 Olho D'água da Serra Branca ' 48,8" s Arenito fino, micáceo, com Formação Cabeças Acesso a partir da rodovia Pl-1 «l, 42 41' 59,T' W laminação cruzada por onda entre São Raimundo Nonato e (tempestito retrabalhado por onda) Canto do Burttl, a 37 km de São e laminação horizontal e arenito Raimundo Nonato. grosso com estratificação cruzada de arande porte (sand.vavel. Pl-5 Rodovia Pl-1«l, entre São 00 52' 14,2" S Folhelho siltico; folhelhos Formação Pimenteira Raimundo Nonato e Canto do 42 45' 10,6" w Intercalados com arenitos finos Buriti, a 17,5 km de São Raimundo com estjatificação cruzada Nonato. ondulada, em acamamentos insen, wavy e flasbr, arenito fino com e&tratificação cruzada hummocky e laminação cruzada por onda; e arenito médio a grosso com estratiflçação cruzada de baixo ãnguto. Nas facies areniticas (flase1' foram observados os ÍCI iogêl IC!I os Arenicoites, Dialocraterion e Planolites. Pl-6 Canabrava (cerca de 18 km a NW rh' 06' 20,3" s Arenitos com esbatilicação Formação ltaim de Anísio de Abreu). Acesso pela e' CS' 27,8" w cruzada de médio porte; arenito Pl-7 estrada que liga Anisio de Abreu a Caracol, a O, 7 km de Anlsio de Abreu. Serra do Gringos. Acesso pela com laminação horizontal; arenito com estratificação cruzada de baixo ingulo; conglomerados e ()3 53' 16,6'' s Arenitos com esttatillcação Formaçãolpu/ estrada para o Parque Nacional 42 43' 19,3" w cruzada acanalada e Formação ltaim Serra da Capivara, a partir da conglomerados, com camadas rodovia Pl-1«l, entre São finas de folhelho. Presença de Raimundo Nonato e Canto do Burttl, a 16, 1 km de São Raimundo Nonato. discordància angular. Acima da discordancla arenito com estrallllcação cruzada planar e cnnnlomerados.

124 Ponto Localização Coordenadas Descrição Unidade estratigráfica Pl-M BR--020, entre Coronel José Dias 00º 47' 27, 7" s Conglomerado suportado por Foonaçãolpu e São João do Plaui, a 5,6 km de 42º 28' 36,3" w matriz sobre embasamento Coronel José Dias. comoosto cor xistos. Pl-8B BR--020, entre Coronel José Dias oo 47' :35,9" s Embasamento composto por xisto E~o e São João do Plaui, a 4,5 km de 42 28' 06,3" w acinzentado, com muitos veios de Coronel José Dias. quartzo com óxido de Ferro. Observa-se lentes de quartzito Pl-9A com cerca de 1m de ""' Boqueirão do Paraguaio 00º 47' Cl3,8" s Conglomerado muito grosso (até (Desfiladeiro da Capivara) ' 21,2" w.<()cm), com clastos arredo! Idadas Foonaçãolpu Parque Nacional Serra da Capivara. Acesso pela BR--020, entre Coronel José Dias e São João do Piauí, a 9,4 km de Coronel José Dias. de quartzo. Ot>serva-se imbricação de seixos. p~ Baixio das Vacas - Parque 00º 46'.<(),O'' s Arenitos e conglomerados. Foi FormaçãolpuJ Nacional Serra da Capivara ' 21,5" w observada uma discordância Formação ttaim Acesso pela BR--020, entre angular. Coronel José Dias e São João do Piauí, a 9,4 km de Coronel José Dias. Pl-10 Baixio da Pedra Furada - Parque ,2" s Conglomerado grosso a muito Formaçãolpu Nacional Serra da Capivara ' 15,0" w grosso. Acesso pela BR-02, entre São Raimundo Nonato e Coronel José Dias, a 20 km de São Raimundo Nonato. Pl-11 BR--020, entre Coronel José Dias 00 41' CS,5" S Intercalação de pelito arroxeado e Formação Pimenteira e São João do Piaui, a 22,2 km de 42 23' 44,5" w arenito fino laminado. Coronel José Dias. Pl-12 BR--020, entre Coronel José Dias 00 'J;1 48,4" s Intercalação de pelitos e arenitos Formação Pimenteira e São João do Piaui, a 26,5 km de 42 22' CS,6" W finos (Tempestitos). Coronel José Dias. Pl-13 Boa Vista da Cota. BR--020, entre 00 37' 19,S' S Conglomerado grosso intercalado? Coronel José Dias e São João do 42 19' 53,2" w com arenito muito grosso com Piaui, a 33 km de Coronel José grãnulos com estratificação Dias. cruzada de porte médio a grande. Pl-14 BR--020, entre Coronel José Dias 00 36' 59,2'' s Arenito grosso com estratificação Formação ltaim/ e São João do Piauí, a 34 km de 4X' 19' 52,8" w cruzada de porte médio a grande. Formação Pimenteira Coronel José Dias. Conglomerado fino com esllatificação cruzada hummocky. Arenito fino com estiatificação cruzada hummocky intercalado com """itos. Pl- 15 Barragem Jenipapo (cerca de ' CS,4" S Camadas tabulares de Formação ltaim km a SE de São João do Piauí). 42 rs 37, 1" w eot iglomerado e arenito com esb atificação cruzada, sobre xisto e mjalt7itn dobrados.

125 ANEXOB Descrição das amostras coletadas.

126 Ponto Amostra Lâmina PI - 1 PI - 1/1 X Pl-1 Pl-1/4 X Pl-1 Pl-1/2 Pl-1 Pl-1/3 Pl-1 Pl-1/5 PI - 1 PI - 1/6 PI - 1 PI - 1n PI - 1 PI - 1/8 X Pl-1 Pl-1/9 X PI - 1 Pl-1/10 X PI - 1 PI - 1/11 X PI - 1 PI X PI - 1 PI - 1/13 PI - 1 PI - 1/14 PI - 1 PI X PI - 1 Descri lo AG/AMG com grânulos, com estrat. cruz. de orte médio Cgl M em camadas de porte médio AG/AMG com raras estrat. cruz. de porte médio Cgl F em camadas de porte médio AM (? AM com lamina - o horizontal Pelito laminado com lentes de AFIAM Cgl F em camadas de porte peq. a médio AG com estrat. cruz. de pequeno porte AG com estrat. cruz. AMG com grânulos e seixos dispersos, com estrat. cruz. Seixos de Cgl G em camadas de porte médio AMG com estrat. cruz de rte médio AMG com estrat. cruz. de peq. porte AG com estrat. de grande porte, fluidizado AG com estrat. cruz. de grande rte AF laminado Unidade estrati rifica Formaçâo lpu Formaçâo lpu Forma -olpu Formação ltaim Formação ltaim Formação ltaim PI - 4 PI AF/AMF com laminação horizontal, intercalação de siltito e wavy cross lamination (tempestito retrabalhado por onda AG com estrat. cruz. de grande porte = sandwave Formaçâo Cabeças Pl-7 Pl - 7/2 X PI - 7 PI - 7/3 X Formaçãolpu 5 AMF=areia muito fina; AF areia fina ; AM=areia média; AG=areia grossa; AMG=areia muito grossa; Cgl F=conglomerado fino; Cgl M=conglomerado médio; Cgl G=conglomerado grosso.

127 Ponto Amostra Làmlna PI- 7 PI X PI - 7 PI - 7/5 X PI - 7 PI Descri lo _J,Joi_da~ estrati rmiça C~I ~ com estrat. cruz. de porte - peq~ a Formação lpu médio AMG com estrat. cruz. de porte médio AF. com climbing ripple e laminação honzontal Forma o ltaim Formação ltaim AG com estrat. cruz. de porte peq. a Formação lpu médio Pl-8A PI - 8/5 Conglomerado suportado por matriz Formaçãolpu macio Pl-8A PI - 8/4 X Conglomerado suportado por matriz Formação lpu maci Pl-8A PI - 8/3 Conglomerado suportado por matriz Formação lpu maci Embasamento Am si nº X Xisto Embasamento Am si n- X Rocha alcalina Embasamento Pl-98 PI - 98/1 X AG com estrat. cruz. Forma - olpu Pl-98 PI - 98/6 X CglF Forma - olpu Pl-98 PI - 98/4 X Seixos de arenito do Cgl G logo acima Formação ltaim da discordância Pl-98 PI- 98/5 X AMG com estrat. cruz. de porte médio Forma - o ltaim Pl-98 PI - 98/2 AMG com estrat. cruz. de rte médio Forma - o ltaim Pl-98 PI - 98/3 X AMG com estrat. cruz. acanalada de Formação ltaim rande rte

128 ANEXOC Descrição das lâminas petrográficas.

129 Amostra Composição Granulometria 7 Arredondamento Matriz Fãcies Unidade Contagem Pl sedimentar' estratigráfica de pontos Qm, Qp, Muscovita AFIAM com Gr AFIAM = 0, 110,3 Abundante Acp Formação lpu Não Pl-114 Gr = 0,510,7 Qm, Qp, Muscovita Matriz= AM Matriz= O, 110,3 Abundante Arcabouço = Gr e Arcabouço= 0,510,7 Cch Formação lpu Não Qm, Qp, Muscovita Sx Pl-1/8 Carbonato (raro) Matriz = AM/AG Matriz= 0,310,5 Abundante Cch Formação lpu Sim Turmalina (raro) Arcabouço = Gr Arcabouço = 0,5 Biotita (raro) Qm, Qp, Muscovita, Pl-1/9 Carbonato (raro) AFIAM 0,3/0,5 Abundante Acp Formação lpu Sim Turmalina (raro) Pl-1/10 Qm, Qo. Muscovita AFIAM 0,3/0,5 Presente Aco Formacão loo Sim Pl-1111 Qm, Muscovita AM/AG com Sx AM/AG = 0,3/0,5 Pouca Acp Sim Qp (Pouco) Sx = 0,7 Fonnação ftaim Biotita (raro)! Pl-1/12 Seixo de Quartzito Cch F U ltl ~...:~ fta"im Composição mineralógica: Qm=quartzo monocristalino; Qp=quartzo policristalino. 1 Seguindo a escala de wentworth (1922): AMF=areia muito fina; AF=areia fina; AM=areia média; AG=areia grossa: AMG=are Sx=seixo. s Seguindo a escala de swason (1981): 0,1=anguloso; 0,3=subanguloso; 0,5=subarredondado; 0,7=arredondado; 0.9=bem arred ndado. 9 Conforme as fácies sedimentares propostas neste estudo (Tabela 7).

130 Amostra Composição Granulometria Arredondamento Matriz Fina Fácies Unidade Contagem,, s'cliroentar e~tratiaráfica de oontos, Qm, Qp (pouco) - ' -, _ ~~~ ~ '. Pl-1/15 muscovita AM/AG 0,3/0,5 Pouca Cc Formação ltaim Sim Turmalina (raro) Biotita <raro) Pl-211 Qm, Qp, Muscovita Matriz= AG AG = 0,3 Não Arcabouço =Gr e Sx Gre Sx = 0,5 Pouca -?- -?- até 8mm Pl-611 Qm, Qp, Muscovita Não Biotita (raro) AM/AG 0,5 Ausente Acp Formação ltaim Zircão (raro) Pl-7/1 Qm,Qp AG 0,5 Abundante Aca Formação lpu Não Biotita (raro) Pl-713 Qm, Qp, Muscovita Matriz= AG AG = 0,3 Biotita (raro) Arcabouço = Gr até Gr= 0,5 Abundante Cc Formação lpu Sim Turmalina {raro) 3mm Pl-712 Qm, Qp, Muscovita AM/AG 0,3/0,5 Turmalina (raro) Abundante Aca Formaçãolpu Sim Zircão (raro) Pl-7/4 Qm, Qp, Muscovita Matriz = AM/AG Biotita (raro) Arcabouço = Gr e AM/AG = 0,3 Pouca Cc Formaçãolpu Não Zircão (raro) Sx até 5mm Gr e Sx = 0,3/0,5 Turmalina (raro) Pl-7/5 Qm, Qp, Muscovita AM/AG 0,3 Pouca Acp Formação ltaim Sim Biotita (raro)

131 Amostra Composição Granulomefriâ ~Arredc>ndam~mtci" "Mabiz'Fina ',:.. Fáéies. Qniditde Contagem _.... <....,,;,' ::.'...:._.: :_,.. Pl-8/4 Pl-8/6 Pl-9A/1 Pl-9811 Pl-9B/6 Pl-9814 Pl-9B/5 Pl-9813 Qm, Qp, Litoclastos Muscovita Zircão (raro) Titanita <raro) Qm, Biotita Turmalina Qm, Qp, Muscovita Chert (raro) Carbonato (raro) Qm, Qp, Muscovita Chert Biotita (raro) Qm, Qp, Muscovita Biotita Matriz= AMF Arcabouço= AM/AG/Gr AMF/AF/AM AF/AG AF/AG com Gr Matriz= AM/AG Arcabouço = Gr e Sx até Smm Seixo de Quartzito -- Qm, Qp, Muscovita AG Biotita (raro) Qm, Qp, Muscovita AF/AG Biotita AMF = 0,1 AM/AG/Gr = 0,5/0,7 AMF/AF = 0,3/0,5 AM =O 5/0,7 0,3/0,5 0,3/0,5 AM/AG = O, 1/0,3 Gr e Sx = 0,5/0, 7 0,3 0,3/0,5 º":.. :., ::.... _,).:.:. '.... :~; :. J.djm~m~r - e'trattarãfi~a.. de pontos Pouca Cmm Formação lpu Não Ausente Acp Formação lpu Não Abundante Acp Formaçãolpu Sim Pouca Aca Formaçãolpu Não Abundante Cch Formação lpu Não Cem Formacão ltaim Presente Acp Formação ltaim Sim Presente Aca Formação ltaim Sim

132 ANEXO D Gráficos de granulometria, arredondamento e composição realizados a partir de contagem de pontos em lâminas petrográficas.

133 AMOSTRA Pl-1/8 (Formação lpu) Fr911üinc1e do gronulometrin """- Pl-118 Sx ~.. MGo MG Go l G o M :; e ~ Mi CI "' fi MF. MA M- 10 1$ Freqüência,. 40 Dlolribuiçio de tipo do quartzo porgranulom.tria.am. Pl-118 Sx 1 MG MGI '" G o: ;; E GI o :;.. e "'' M " MA , a Quartzo M:>ncx:risbllno Quartzo PclcristalnO DlstrfbulÇlo d..edondamento por granulometrla Am.Pl-1/8 Sx Gt MGo MGI.. Go :s e GI o :; M ~ CI MI F1 MFs MFI "

134 . GI.. "' MG MGI GI i :;... ~ MI i; FI... MFI.._ AMOSTRA Pl-1/9 (Formação lpu) F~üinci.I d g r.nulometrie """ Pl-119 Freqüência.. Sx Distribuição de tipoa do quu tzo por gninulometrio Am. Pl-1/9 Gr MGs MGI Go j Gi :;... e!! CI MI A J l\tj1oa1stllllnol ~().Jertzo Pdl a1 stllllno MF1 MA - " "' Freqüência(%) - 1 DlstribuÇio de arredondamhtll por1 111Ulomellta Am.Pl-11' Sx Gr MGs MGI 1 Gs GI.li Ms I! "' " MI F1 A MFt. ~- Aliguloso D Slbanguloso a SlbirredClldado C MedClldado Bem irredclldado MFI "' tooll

135 ,..~..., AMOSTRA Pl-1/10 (Formação lpu) -""~,. r s. I Gr 1 DISll'lbulção de tipos de 'lllvtzo por gnrgammt1 Atn. l't F FI llf.' -!L~~--.-~~-:_.:--~--; ~... ''9C!Üinda l'4) ;;;-~~;_;--~~... 1 / i Sx Gr llgs i.2 "' e! o llgi Go Gi... Ili An~loso Sli>IW1gUloso 0 Sli>..-edmdado OAn-edcndado Bem..-edondado Fs _J FI llfs llfi 0"4 -r~ h llc%1

136 AMOSTRA Pl-7/2 (Formação lpu).. 1 " f qqllinclii de Uf'W1UlometrtH "" y-~~~~~~~~~~~~~-~~""' ~-~Pl-~7~~--~~~-~~~~~~~~~~~~, "' MG1 MGI Ga GI Ms.. Fs A MFs MFI..., f roqüincla.. Dlstrillu~io d tipos d quartzo por granldnwtrta Am. Pl-7/% Ss Gr MGs MGI Gs.li 1 o Gi :; e: Ms., I! MI.. a austzo Monocr1stalino Quartzo Policrtstaino Fs FI. -. MFs Mfi,~,~ p19qiiincil (% ) D._..ulcio d rndond mtlltd por 1ra ID""'11 Am.Pl-7/% Sx Gr MGs MGI?! Gs Qj GI E o :; e Ms...., MI Fs - l.anguoso SUbangUoso C SU~ado CP<redondado Bem lltedondado fl MFt MFI ()% ~ FnqUlncl (%) -

137 AMOSTRA Pl-7/3 (Formação lpu).. G r 'r quancl d e gr nulometrlh Am. P't-71J MO MGo ~ j M º' º'.. M o FI M.. MFo Metnt Freqúin cl,, Sx Dlstrtllulflo d1 tipos d qurtzo por 1r1n 1om. Am. Pl-7n Gr MGs MGI Gs.!I!> ~ GI o Oi.. Mo I! o MI Q uutzo M>nocrisb iino Q u~rtz o PolicrisQ lino Fo FI MFo MFI º" Praqilbelil (%) 100" Distribuição de arrdondamento por granulometrla Am. Pl-713 Sx Qr MQs MQI i " E.2 ::1 e I! CI Go GI Mo MI.Aniµoso Subon~oso a Sub1rrodond1do e Nr dond do B m 11Tedand1do FO FI MFo MFI 0% 0% 10% 10% FreqOlncl ('li 1 100

138 AMOSTRA Pl-9A/1 (Formação lpu).. Gr Fr qüinci. do """"'*'IMll1n Am. Pl-8Al1 MGo.. MGI "" 1 "' M 1..,, A MFs MA Dls1ribulfi o d tipos d qu11tzo por gninulomntl Am. Pl.$A/f Sx Gr MGI i G. GI.li : M e CI M a Quartzo Monoa1stllllno Quartzo Pollcnstallno FI MF M FI º"" 20'4 40% 80'4 ªº"' 1 '-lo d.,,9dond mento porgr.nulometrt. Dllfrll '" Am. pl.$alf Sx Gr MGs ~ j.li.. e CI MGI Gs GI Ms MI h..... Anguloso Slb..,guloso CJ SlbllT9dondldo CJ Am!dcndado Bem sredcndado A MF1 MFI 0'4 llo'ao 4cnl pre418'rcll f%)