ESTUDO DA PROVENIÊNCIA DOS ARENITOS DA FORMAÇÃO EXU, BACIA DO ARARIPE

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO - UFRJ CENTRO DE CIÊNCIAS MATEMÁTICAS E DA NATUREZA - CCMN INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS - IGEO DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA ESTUDO DA PROVENIÊNCIA DOS ARENITOS DA FORMAÇÃO EXU, BACIA DO ARARIPE NICK DOURADO BELÉM DE OLIVEIRA Rio de Janeiro Fevereiro de 2011 i

2 Universidade Federal do Rio de Janeiro Centro de Ciências Matemáticas e da Natureza Instituto de Geociências Departamento de Geologia ESTUDO DA PROVENIÊNCIA DOS ARENITOS DA FORMAÇÃO EXU, BACIA DO ARARIPE NICK DOURADO BELÉM DE OLIVEIRA Dissertação de Mestrado Orientadores: Ismar de Souza Carvalho Renata da Silva Schmitt Rio de Janeiro Fevereiro de 2011 ii

3 DOURADO, N.B.O. Estudo da proveniência dos arenitos da Formação Exu, Bacia do Araripe, [Rio de Fevereiro xvi, 91 p. 29,7 cm Dissertação de mestrado Universidade Federal do Rio de Janeiro, Instituto de Geociências (IGEO/UFRJ). 1. Bacia do Araripe 2. Formação Exu 3. Proveniência iii

4 NICK DOURADO BELÉM DE OLIVEIRA ESTUDO DA PROVENIÊNCIA DOS ARENITOS DA FORMAÇÃO EXU, BACIA DO ARARIPE Dissertação de Mestrado submetida ao Programa de Pós-graduação em Geologia, Instituto de Geociências, da Universidade Federal do Rio de Janeiro UFRJ. Orientador(es) Acadêmico(s): Ismar de Souza Carvalho Renata da Silva Schmitt Aprovada em: 17 de Fevereiro de Por: Orientador: Ismar de Souza Carvalho, UFRJ Orientadora: Renata da Silva Schmitt, UFRJ André Ribeiro, UFRJ Maria Antonieta da Conceição Rodrigues, UERJ Rodrigo Peternel Machado Nunes, UERJ iv

5 AGRADECIMENTOS Primeiramente agradeço a Deus, por me dar forças todos os dias da minha vida, coragem para enfrentar meus desafios, e o poder de transformar meus sonhos em objetivos, para que dessa forma então os mesmos sejam realizados. Ao Professor Ismar de Souza Carvalho por cada minuto de sua atenção. A Professora Renata da Silva Schmitt e ao Professor André Ribeiro por toda discussão geológica e imensa dedicação em me ajudar no que se trata da conclusão desta dissertação. Outra pessoa importantíssima em minha vida, confortando-me todos os fins de semana, com palavras edificadoras, Maria de Fátima Oliveira Belém, minha mãe. Não poderia esquecer também minha grande companheira, amiga, professora, namorada, Renata Neves de Castro. A minha irmã de consideração Pricilla Camões, que me incentivou a terminar este mestrado após uma concorrência árdua para ver quem terminava primeiro. Lógico, que ela venceu!!! A minha prima de consideração Giselle Raposo e também a Milena Oliveira, durante meu trabalho na Ingrain Rocks, pelas grandes motivações em relação ao término do mestrado A Alisson Andrade (Viadalisson), Rodrigo Corrêa (Viadrigo), Vitor Silos (Viátor), Diego Brito e Dayvison Carvalho, pelas grandes conversas geológicas que de alguma forma contribuíram para a conclusão deste trabalho. Ao Programa de Pós-graduação em Geologia, Instituto de Geociências, da Universidade Federal do Rio de Janeiro UFRJ. A todos que participaram de minha vida, ao longo desta dissertação, pertimitindo que assim eu me tornasse em um ser humano e um profissinal melhor. v

6 RESUMO Dourado, Nick B. O. Estudo da Proveniência dos arenitos da Formação Exu, Bacia do Araripe. Rio de Janeiro, xvi, 91p. Dissertação apresentada ao Programa de Pós-graduação em Geologia- Departamento de geologia, Instituto de Geociências, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, A Bacia do Araripe está localizada no extremo sul do Estado do Ceará, compreendendo ainda porções dos estados de Pernambuco e Piauí, possuindo uma área total com cerca de km². Regionalmente está inserida em um conjunto geotectônico informalmente denominado como bacias interiores do Nordeste, que corresponde a uma série de pequenas bacias sedimentares com estruturação típica de riftes juvenis. Essas são preenchidas por sedimentos terrígenos da série Neojurássica - Neocretácea, encravadas no embasamento da Província Borborema e associadas à grandes lineamentos pré-cambrianos. Sua origem está diretamente ligada ao evento da abertura do Oceano Atlântico Sul, o qual envolveu toda a porção leste da Plataforma Sul-Americana, chamado de reativação sul-atlantiana, responsável pela fragmentação do paleo-continente Gondwana e pela formação dos riftes mesozoicos do Nordeste. A intensa atividade tectônica da Plataforma Sul-Americana criou grandes depressões tafrogênicas possibilitando a formação de centros de deposição de sequências mesocenozoicas, que constituem a sequência sedimentar da Bacia do Araripe. A natureza de sua sedimentação está relacionada a um contexto continental, salvo por uma incursão marinha durante o andar Alagoas. Neste estudo realizou-se a análise das litofácies da sequência albo-cenomaniana da Bacia do Araripe, representada pela Formação Exu, que possibilitou a análise da proveniência destes depósitos. Trata-se de uma sucessão de arenitos vermelhos, friáveis, algumas vezes argilosos, variando sua granulometria entre média a grossa, geralmente caulínicos, com estratificações cruzadas, planares e acanaladas, de médio porte. Com vi

7 esse conjunto, intercalam-se níveis de arenitos conglomeráticos e conglomerados com seixos de quartzo, de geometria tabular, além de estratificações cruzadas. Ocasionalmente ocorrem fácies lamíticas de planície de inundação intercaladas com os arenitos. Na porção oeste da bacia, observam-se ciclos de granodecrescência ascendente, com níveis seixosos na base variando a arenitos grossos com estratificação cruzada planar a acanalada e dispostos em sets decimétricos a métricos. Foram realizadas algumas medições de orientação de sentido do fluxo de sedimentos (paleocorrentes) contudo poucos afloramentos possuem estas informações. Sendo assim o estudo dos sentidos de paleocorrentes ainda não são os dados mais criteriosos para determinação da proveniência dos sedimentos que compõem a Formação Exu. Os litotipos referentes a Formação Exu são considerados petrograficamente como quartzo arenitos, em geral com tamanho areia muito fina a média, subangulosos à subarredondados, moderadamente a bem selecionados, que sofreram um transporte considerável antes de sua deposição. Os arenitos da Formação Cariri possuem características composicionais e texturais similares aos arenitos da Formação Exu, além de possuir fácies rudáceas compostas basicamente por seixos de quartzo, o que explicaria a presença de níveis conglomeráticos de quartzo intercalados algumas vezes nos arenitos da Formação Exu. Compreendendo-se que esta sequência albiana-cenomaniana não sofreu reativações tectônicos realmente efetivas em torno de 100 Ma, pode-se considerar a hipótese de que estes sedimentos que compõem a Formação Exu possam ser oriundos da própria Bacia do Araripe (Fm. Cariri). Como se trata de uma bacia de pull-apart, o reajuste tectônico que a mesma sofreu proporcionou o basculamento de blocos que vii

8 foram soerguidos e posteriormente erodidos, gerando sedimentos, transportando-os e então depositando-os, compondo assim os litotipos da Formação Exu. Palavras-chave: Bacia do Araripe; Formação Exu; proveniência viii

9 ABSTRACT Provenance of sandstone from The Exu Formation, Araripe Basin The Araripe Basin is located in the extreme south of Ceará state, and includes portions of Pernambuco and Piaui states, with a total area of about km ². Regionally it is inserted within a geotectonic setting informally known as "the interior basins from the Northeast", which corresponds to a series of small sedimentary basins with a typical structure of juvenile rifts. These basins were filled with terrigenous sediments from Upper Jurassic to lower Cretaceous from the basement from Borborema Province and associated with Precambrian lineaments. Its origin is linked directly to the opening of South Atlantic Ocean opening event, which involved the entire eastern portion of the South American Platform, in the so called South-Atlantic Reactivation, responsible for the fragmentation of Gondwana paleocontinent and the formation of Mesozoic rifts from Northeast Brazil. The intense tectonic activity from the South American Platform created some taphrogenic depressions, allowing the deposition of Meso-Cenozoic sequences, which constitute Araripe s sedimentary sequence. Its sedimentation is related with a continental environment, except one marine incursion during the Alagoas stage. It is presented here the study of lithofacies on albian-cenomanian sequence from The Araripe Basin, The Exu Formation, in order to understand its provenance. It is a succession of red sandstone, friable, sometime clayey, medium to coarse grained, usually kaolinitic, with medium size planar and though cross-stratification. This sucession is interbeded with levels of conglomeratic sandstones and conglomerates with quartz pebbles, which have a tabular geometry and cross-stratifications. Occasionally these occurrence of mudstones are related to a flood plain interbeded with sandstones. ix

10 In the western portion of the basin, there are cycles of fining upwards, with levels varying from pebbly levels on the base to coarse sandstones with planar and though cross-stratification on the top, these sets have decimeter to metric arrangement. Measurements of paleocurrents were performed, however few outcrops have this information. Thus the study of paleocurrents direction is not enough to consolidate solid information about provenance of The Exu Formation. The lithotypes of the Exu Formation are petrographically consistent as quartz sandstones, often with very fine to medium sand, sub-angular to sub-rounded, moderately to well sorted, indicating a significant distance of transport prior to its deposition. The sandstones from The Cariri Formation have similar compositional and textural characteristics to those sandstones from The Exu Formation, however it has coarse facies composed mainly of quartz pebbles, which would explain the presence of conglomeratic levels of quartz, sometimes intercalated in the sandstones of The Exu Formation. Considering this Albian-Cenomanian sequence was not tectonically reactivated about 100 M.y., the source for The Exu Formation sediments could be within The Araripe Basin itself (The Cariri Formation). As a pull-apart basin, the tectonic adjustments produced tilted blocks that were uplifted and subsequently eroded, generating sediments that were transported and then deposited, latter as The Exu Formation lithotypes. Keywords: Araripe Basin; Exu Formation; prov enance x

11 SUMÁRIO Agradecimentos V Resumo VI Abstract IX Sumário XI Índice de figuras XIII Índice de tabelas XVI Índice de quadros XVI 1. INTRODUÇÃO OBJETIVOS LOCALIZAÇÃO MATERIAL DE ESTUDO E METODOLOGIA APLICADA AO TRABALHO TRABALHOS DE CAMPO TRABALHO DE GABINETE TRABALHO DE LABORATÓRIO GEOLOGIA REGIONAL CONTEXTO GEOTECTÔNICO E EVOLUÇÃO TECTÔNICA REGIONAL TECTONO-SEQUÊNCIAS DA BACIA DO ARARIPE TECTONO-SEQUÊNCIA SIN-RIFTE (EO-JURÁSSICA A NEOCOMIANA) TECTONO-SEQUÊNCIA PÓS-RIFTE (NEO-APTINA A EOCENOMANIANA) LITOESTRATIGRAFIA Formação Cariri: Formação Brejo Santo: Formação Missão Velha: Formação Abaiara: Formação Barbalha: Formação Santana xi

12 2.3.7 Formação Araripina: Formação Exu: AVALIAÇÃO DE PALEOCORRENTES NOS ARENITOS DA FORMAÇÃO EXU CARACTERIZAÇÃO DETALHADA DA FORMAÇÃO EXU NOMENCLATURA LITOFÁCIES E SISTEMAS DEPOSICIONAIS IDADE PALEOCLIMA RESULTADOS TABELA DE PONTOS FÁCIES SEDIMENTARES DESCRIÇÃO DOS AFLORAMENTOS PETROGRAFIA AVALIAÇÃO DAS PROVÁVEIS ÁREAS FONTES DA FORMAÇÃO EXU EMBASAMENTO PROTEROZÓICO FORMAÇÃO CARIRI DISCUSSÃO CONCLUSÕES REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS xii

13 ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1 Bacia do Araripe (em amarelo) os principais lineamentos em seu contexto tectônico regional (modificado de Ponte, 1991), e as demais bacias fanerozóicas do nordeste do Brasil. 2 Figura 2 Visão geral da Chapada do Araripe em direção à Santana do Cariri, com rumo NW-SE, onde estão presentes os arenitos da Formação Exu. 3 Figura 3 Visão geral da Chapada do Araripe, em direção à Araripina, com rumo NW-SE, onde estão presentes os arenitos da Formação Exu. 3 Figura 4 Mapa geológico da Bacia do Araripe (modificado de Assine, 2007) 5 Figura 5 Carta estratigráfica da Bacia do Araripe (segundo Assine et al., 2007). 11 Figura 6 Paleodrenagem continental, durante o Albiano-Cenomaniano, na porção oriental do Brasil (modificado de Assine, 1992). 19 Figura 7 Mapa de paleocorrentes da sequência Albiano-Cenomaniano, modificado de Assine, (1992). Neste Mapa n significa o número de medidas referente às paleocorrentes, e x corresponde a indicação de sentido, em rumo, relacionado as mesmas. 21 Figura 8 Mapa de paleocorrentes da sequência Albiano-Cenomaniano, relacionado aos dados coletados neste trabalho. Neste Mapa n significa o número de medidas referente às paleocorrentes, e x corresponde a indicação de sentido, em rumo, relacionado as mesmas. 22 Figura 9 Estratificações cruzadas acanaladas presentes no ponto NI_AR08, perto do Pontal de Santa Cruz. Neste afloramento foi possível medir o sentido das paleocorrentes, com sentido de fluxo de sedimentos para leste, isso devido sua disposição 3D in situ. 23 Figura 10 Arenitos com estratificações cruzadas planares (ponto NI_AR04). 26 Figura 11 Arenitos com estratificações cruzadas planares, perto do Pontal de Santa Cruz (ponto NI_AR08). 27 Figura 12 Arenito maciço intercalado com níveis conglomeráticos composto basicamente por seixos de quartzo no ponto NI_AR08, no Pontal de Santa Cruz. 28 Figura 13 Arenito maciço intercalado com níveis conglomeráticos composto por seixos de quartzo no ponto NI_AR06, no Geosítio Ponta de Pedra. 28 Figura 14 Paraconglomerado com seixos de quartzo no ponto NI_AR26, no Geosítio Ponta de Pedra. 29 xiii

14 Figura 15 Sistema fluvial entrelaçado passando a meandrante, Albiano-Cenoamaniano, da Formação Exu (modificado de Ponte, 1991). 30 Figura 16 Mapa de pontos aos afloramentos visitados durante a dissertação 40 Figura 17 Fotomosaico NIAR03A, referente a um dos pontos visitados na Bacia do Araripe 45 Figura 18 Perfil sedimentar referente ao ponto NIAR03A 46 Figura 19 Fotomosaico NIAR04, referente a um dos pontos visitados na Bacia do Araripe 48 Figura 20 Perfil sedimentar referente ao ponto NIAR04A 49 Figura 21 Perfil sedimentar referente ao ponto NIAR04B 50 Figura 22 Perfil sedimentar referente ao ponto NIAR04C 51 Figura 23 Fotomosaico NIAR28, referent a um dos pontos visitados na Bacia do Araripe _ 53 Figura 24 Perfil sedimentar referente ao ponto NIAR28 54 Figura 25 Diagrama de Folk (1980), onde os pontos plotados se encontram no campo de quartzo arenito. Observa-se que não houve presença de Feldspato, contudo há caulinita nestas seções delgadas. Sabe-se que Q= Quartzo, F= Feldspato e L= Fragmentos líticos. 57 Figura 26 Fotografia da lâmina 15 (Tabela 01), referente ao afloramento NI_AR12. Nota-se, em geral que os grãos muito finos a médios, subangulosos a subarredondados, e estão imersos em uma matriz ferruginosa. 59 Figura 27 Fotografia da lâmina 23 (Tabela 01)(Foto inferior), referente ao afloramento NI_AR17. Observam-se agregados de grãos de quartzo com extinção reta ou ondulante fraca e contatos poligonais, semelhantes ao tipo de A de Pettijohn et al (1957)(Foto Superior) 60 Figura 28 Fotografia da lâmina 23 (Tabela 01) )(Foto inferior), referente ao afloramento NI_AR17. Observam-se agregados de grãos de quartzo elongado com contatos suturados e extinção ondulante forte. Esta variedade é semelhante ao tipo D de Pettijohn et al (1957) (Foto Superior) 61 Figura 29 Fotografia da lâmina 23 (Tabela 01), referente ao afloramento NI_AR17. Observase neste arenito há presença minerais opacos, em geral subarredondos, com circularidade alta até baixa. 62 xiv

15 Figura 30 Fotografia da lâmina 23 (Tabela 01), referente ao afloramento NI_AR17. Observase que em algumas porções deste arenito há presença de uma matriz rica em Fe. Provavelmente este elemento é oriundo de alguns minerais 63 Figura 31 Fotografia da lâmina 15 (Tabela 01), referente ao afloramento NI_AR12. Nota-se, em geral que os grãos muito finos a finos, subarredondados. Composto basicamente por quartzo. Observa-se a muscovita imprensada entre os grãos de quartzo. 64 Figura 32 Diagrama de Folk (1980), onde os pontos plotados se encontram no campo de Arcóseo. Observa-se que se considerou a matriz caulinica oriunda de feldspato. Sabe-se que Q= Quartzo, F= Feldspato e L= Fragmentos líticos. 66 Figura 33 Campos composicionais provisórios indicando a origem dos arenitos levando em consideração os diferentes tipos de proveniência (Dickinson et al, 1983a) 67 Figura 34 Granito equigranular porfirítico relacionado ao afloramento NI_AR11 (Embasamento Proterozóico). 69 Figura 35 Fotografia da lâmina 7 (Tabela 01), referente ao afloramento NI_AR07. Nota-se a presença de hornblenda. 69 Figura 36 Fotografia da lâmina 12 (Tabela 01), referente ao afloramento NI_AR11. Granito equigranular composto basicamente por quartzo, plagioclásio, microclina e muscovita. 70 Figura 37 Fotografia da lâmina 18 (Tabela 01), referente ao afloramento NI_AR15. Granito composto basicamente por quartzo, microclina e biotita. 70 Figura 38 Arenito com estratificações cruzadas planares presentes no ponto NI_AR33 (Formação Cariri). 72 Figura 39 Arenito com estratificações cruzadas planares presentes no ponto NI_AR32 (Formação Cariri). 72 Figura 40 Paraconglomerado composto por seixos de quartzo arredondados no ponto NI_AR32 (Formação Cariri). 73 Figura 41 Paraconglomerado e ortoconglomerado composto por seixos de quartzo arredondados no ponto NI_AR32 (Formação Cariri). 73 Figura 42 Diagrama de Folk (1980), onde os pontos plotados se encontram no campo de Arcóseo. Sabe-se que Q= Quartzo, F= Feldspato e L= Fragmentos líticos. 76 xv

16 Figura 43 Fotografia da lâmina 21 (Tabela 01), referente ao afloramento NI_AR16. Em geral grãos finos a médios, subangulosos à subarredondados. Constituído basicamente de quartzo e feldspato. Observa-se a geminação tartan na microclina. 77 Figura 44 Fotografia da lâmina 20 (Tabela 01), referente ao afloramento NI_AR16. Nota-se, em geral grãos finos a médios, subangulosos à subarredondados, e estão imersos em uma matriz fina. 78 ÍNDICE DE TABELAS Tabela 1 Dados referentes aos pontos visitados 35 Tabela 2 Descrições das lâminas delgadas referentes aos arenitos da Formação Exu. Sabe-se que Q= Quartzo; C= Caulinita; Min. Op.(MO) = Minerais Opacos; AMF= Areia Muito Fina; AF= Areia Fina; AM= Areia Média; CV-CC= Contato Concavo-Convexo. 58 Tabela 3 Descrições das lâminas delgadas referentes aos arenitos da Formação Cariri. Sabese que Q= Quartzo; C= Caulinita; Min. Op.(MO) = Minerais Opacos; AMF= Areia Muito Fina; AF= Areia Fina; AM= Areia Média; CV-CC= Contato Concavo-Convexo. 75 ÍNDICE DE QUADROS Quadro 1 Fácies sedimentares relacionados à Formação Exu. 43 xvi

17 1. INTRODUÇÃO A Bacia do Araripe faz parte do conjunto geotectônico informalmente denominado bacias interiores do Nordeste, que corresponde a uma série de pequenas bacias sedimentares com estruturação típica de riftes juvenis. Essas são preenchidas por sedimentos terrígenos da série Neojurássica - Neocretácea, encravadas no embasamento da Província Borborema e associadas a grandes lineamentos pré-cambrianos. Sua origem está diretamente ligada ao evento da abertura do Oceano Atlântico. A intensa atividade tectônica da Plataforma Sul-Americana criou grandes depressões tafrogênicas possibilitando a formação de centros de deposição de sequências meso-cenozoicas, que constituem a sequência sedimentar da Bacia do Araripe (Figura 1). Dentre os diversos litotipos que compõem esta bacia, encontram-se as rochas referentes à Formação Exu, que afloram basicamente na Chapada do Araripe (Figura 2 e Figura 3). O interesse a respeito da proveniência desta unidade estratigráfica é reflexo de um precário acervo existente na literatura geológica. Proveniência é derivado do francês: provenir, e do latín proveniens, que significa origem ou lugar onde algo é produzido. No entanto, em petrologia sedimentar, proveniência se refere especificamente à natureza, composição, identidade, tipo dimensões de uma rocha, relevo. clima na área fonte, e algumas medidas incluem o fator de formação, que é mais entendido como uma convenção de distância em relação ao transporte de sedimentos até sua deposição (Suttner & Woodford, 1974). Assim pode-se escrever: 1

18 Proveniência= f (área fonte, relevo, clima, transporte) A partir destas considerações detalhou-se esta unidade litoestratigráfica através de diversas ferramentas, possibilitando avaliar a proveniência de seus litotipos. Figura 1 Bacia do Araripe (em amarelo) os principais lineamentos em seu contexto tectônico regional (modificado de Ponte, 1991), e as demais bacias fanerozóicas do nordeste do Brasil. 2

19 Figura 2 Visão geral da Chapada do Araripe em direção à Santana do Cariri, com rumo NW-SE, onde estão presentes os arenitos da Formação Exu. Figura 3 Visão geral da Chapada do Araripe, em direção à Araripina, com rumo NW-SE, onde estão presentes os arenitos da Formação Exu. 3

20 1.1 OBJETIVOS Esse trabalho tem como ojetivo o entendimento da proveniência dos litotipos que compõem a Formação Exu, através da caracterização das suas fácies e medidas de paleocorrentes com intuito de identificar o possível sentido do fluxo de sedimentos naquela época e sugerir a(s) área(s) fonte(s) de sedimentos que constituem essa unidade. Complementando-se este estudo tem-se a análise das lâminas petrográficas de amostras coletadas em campo, reconhecendo assim as principais características composicionais e texturais da mesma, possibilitando reconhecer áreas fonte ao redor das rochas da Formação Exu com características análogas ou que pudessem, em condicões específicas, dar origem a elas. 1.2 LOCALIZAÇÃO A Bacia do Araripe se encontra no extremo sul do Estado do Ceará, compreendendo ainda porções dos estados de Pernambuco e Piauí, possuindo uma área total com cerca de km². Esta bacia é limitada pelas seguintes coordenadas geográficas: a de longitude oeste de Greenwich e 7 07 a 7 49 de latitude sul do equador (Figura 4). As principais cidades localizadas sobre a bacia sedimentar, ou nas suas imediações, são: Juazeiro do Norte, Crato, Barbalha, Missão Velha, Milagres, Brejo Santo, Jardim e Maurití, no Estado do Ceará; Araripina e Exú, em Pernambuco. 4

21 Figura 4 Mapa geológico da Bacia do Araripe (modificado de Assine, 2007) 5

22 1.3 MATERIAL DE ESTUDO E METODOLOGIA APLICADA AO TRABALHO O material de estudo foram os afloramentos referentes às rochas da Formação Exu e seu respectivo embasamento; bem como as amostras coletadas destes afloramentos e também as lâminas petrográficas confeccionadas. Desenvolveram-se atividades de campo para a coleta de amostras; análises sedimentológicas e estruturais das sucessões aflorantes; confecção de lâminas petrográficas referentes às amostras obtidas em atividade de campo; leitura e interpretação das mesmas; caracterização das fácies sedimentares referente aos litotipos que compõem a Formação Exu e confecção de um quadro de fácies, realização de seções estratigráficas dos afloramentos visitados; construção de perfis litológicos e compilação bibliográfica TRABALHOS DE CAMPO Consistiu em um reconhecimento geológico-estrutural com escala 1: , de uma área de Km 2 (Ponte & Ponte Filho, 1996), abrangendo as folhas topográficas: Fronteiras, Simões, Campos Sales, Ouricuri, Santana do Cariri, Bodocó, Crato, Jardim, Milagres e São José do Belmonte (IBGE, escala 1: ). Durante o mapeamento foram feitas descrições macroscópicas das litologias da região, análises estruturais, além 6

23 da confecção de fotomosaicos e perfis litolológicos, visando reconhecer e detalhar as unidades litoestratigráficas pertencentes à Bacia do Araripe. No total foram 30 dias de trabalho de campo, distribuídos no primeiro trimestre de 2010 e o restante em julho de 2011, totalizando 37 pontos estudados, com coleta de 38 amostras, sendo 24 para petrografia. Acerca desta etapa de trabalho, foram utilizados martelo Estwing E3-23 LP, bússola Brunton, lupa de 10 vezes de aumento, GPS ETREX, caderneta de campo, trena de 20m, máquina fotográfica TRABALHO DE GABINETE Foi desenvolvido desde o primeiro trimestre de 2010 até o final de setembro de Consistiu das seguintes atividades: - Levantamento bibliográfico, incluindo geologia regional e trabalhos anteriores sobre a Formação Exu e a Bacia do Araripe, como também artigos relacionados a estes mesmos tópicos. - Produção de mapas geológico e de pontos em escala 1: no programa ArcGis Desktop 9.3; - Fotomosaicos (NI_AR03A, NI_AR04 e NI_AR28) confeccionados no programa Corel Draw x5 e também no Photoshop CS5; - Perfis sedimentológicos (NIAR03A, NIAR04A, NIAR04B, NIAR04C e NIAR28) confeccionados no programa Corel Draw x5. - Análise/ descrição petrográficas; - Fotografia das lâminas petrográficas e inclusão de escala nas mesmas utilizando o software Axio Vision LE 48; 7

24 - Elaboração da dissertação de mestrado TRABALHO DE LABORATÓRIO Desenvolvido a partir do primeiro semestre de 2011, no laboratório de petrografia do Departamento de Geologia, Instituto de Geociências (IGEO), Centro de Ciências Matemáticas da Natureza (CCMN) da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ). Foram realizadas análises petrográficas em 24 lâminas delgadas de amostras orientadas e coletadas nas etapas de campo. A análise petrográfica permitiu identificar a mineralogia, a composição modal das amostras selecionadas e suas microestruturas. Vinte e sete lâminas delgadas de rochas relacionadas ao embasamento, à Formação Cariri e à Formação Exu foram confeccionadas no Laboratório de Laminação do Departamento de Geologia, IGEO, UFRJ. Acerca das rochas sedimentares, observadas em campo e em laboratório, foi identificada: a composição mineralógica, a textura (granulometria, seleção granulométrica, grau de arredondamento, maturidade mineralógica, arcabouço, matriz, contato entre os grãos, orientação), estruturas observadas, e também uma estimativa modal dos grãos presentes. 8

25 2. GEOLOGIA REGIONAL 2.1 CONTEXTO GEOTECTÔNICO E EVOLUÇÃO TECTÔNICA REGIONAL Inserida na Província Borborema, a Bacia do Araripe representa a mais extensa das bacias interiores do Nordeste do Brasil, que correspondem a uma série de pequenas bacias sedimentares com estruturação típica de riftes juvenis (Ponte, 1980) (Figura 1). Ela ocupa parte dos estados do Piauí, Pernambuco e Ceará, entre o meridianos 38º 30 e 40º 50 W e os paralelos 07º 05 e 07º50 S. Com mais de km 2 de área e m de espessura, a mesma é composta por sequências sedimentares paleozoicas e mesozoicas (Ponte & Ponte Filho, 1996). Apresenta-se com uma forma, aproximadamente, retangular com eixo longitudinal na direção E-W (Brito Neves, 1990). Os limites da bacia são controlados por grandes falhamentos précambrianos com orientação predominante E-W e NE-SW. Ao norte da bacia ocorre o Lineamento da Paraíba; a noroeste, há a extremidade sudoeste da Falha de Farias Brito; ao sul, existe a Falha de Sítio dos Moreiras, que converge, na sua extremidade sudoeste, para o Lineamento de Pernambuco; à leste e sudeste, a Falha de Conceição, ou Boqueirão dos Cochos, que converge, em sua extremidade nordeste para o Lineamento da Paraíba (Ponte & Ponte-Filho, 1996). Sua origem e evolução estão relacionadas à atividade tectônica responsável pela ruptura do paleocontinente Gondwana, durante a separação América do Sul - África e a abertura do Oceano Atlântico Sul. Este tectonismo é 9

26 correlacionado com o forte controle estrutural exercido pelas zonas de fraqueza crustais pré-existentes. Tal fato reforça a hipótese de reativação dessas extensas zonas de cisalhamento neoproterozoicas durante a implantação do rifteamento mesozoico (Castro et al., 1999). A coluna estratigráfica da Bacia do Araripe repousa sobre um embasamento de rochas pré-cambrianas (Figura 5). Nela foram identificadas cinco tectono-sequências, limitadas por discordâncias regionais ou por descontinuidades deposicionais, segundo Assine et al. (2007). São elas: i) Tectono-sequência paleozoica de idade ordoviciana-devoniana (?), associada a uma sinéclise intracratônica; ii) Tectono-sequência Pré-Rifte, durante a época Neojurássica e incluindo-se no andar Dom João (Viana et al., 1971); iii) Tectono-sequência Rifte, durante a época Eocretácea e incluindo-se nos andares Rio da Serra e Aratu (Viana et al., 1971); iv) Tectono-sequência Pós- Rifte I, durante a época Eocretácea e de idade Aptiano- Albiano; e v) Tectonosequência Pós-Rifte II, durante a época Eocretácea e de idade Albiano- Cenomaniano. 10

27 Figura 5 Carta estratigráfica da Bacia do Araripe (segundo Assine et al., 2007). 11

28 2.2 TECTONO-SEQUÊNCIAS DA BACIA DO ARARIPE A coluna estratigráfica da Bacia do Araripe repousa sobre um embasamento de rochas precambrianas, aqui descritas genericamente como Complexo do Embasamento. Nela foram identificadas cinco tectonosequências, limitadas por discordâncias regionais ou por descontinuidades deposicionais. Neste trabalho é relevante a discussão das tectono-sequências Sin-Rifte e a Pós-Rifte, comentadas a seguir TECTONO-SEQUÊNCIA SIN-RIFTE (EO-JURÁSSICA A NEOCOMIANA) A Tectono-sequência Sin-Rifte é o registro estratigráfico do estágio tectônico de ruptura crustal, relacionado ao processo de formação do Oceano Atlântico Sul e a margem continental brasileira. Segundo os modelos mais recentes de evolução dos riftes intracontinentais, essa fase tectônica comporta dois estágios distintos: (1) o Estágio Sin-Rifte II, (Le- Fournier, 1985) ou o Estágio de hemigráben Juvenil (Rosendahl, 1987), caracterizado pelo início da ruptura crustal, com basculamento de blocos e (2) o Estágio Sin-Rifte III (Le- Fournier, 1985) ou Estágio de Hemigráben Maduro (Rosendahl, 1987), caracterizado pela maior intensidade tafrogênica, que resulta em afundamento de blocos escalonados. No Brasil, Chang et al. (1998), estudando as bacias da 12

29 margem continental brasileira, adotaram o esquema evolutivo de Le- Fournier (1985). A Tectono-sequência Sin-Rifte é formada por tratos de sistemas deposicionais alúvio-flúvio deltaico-lacustre, sintectônicos, exibindo grandes variações faciologicas, lateral e verticalmente. Crono-estratigraficamente, incluise no andar Baiano (Brito & Campos, 1982). Na Bacia do Araripe, à exemplo das bacias do Iguatu e Rio do Peixe, só ocorre a sua parte inferior representada pelo andar Rio da Serra e, talvez, pela parte inferior do andar Aratu. Apenas uma unidade litoestratigráfica representa a Tectono-Sequência Sin-Rifte na Bacia do Araripe: a Formação Abaiara, constituída por intercalações bem estratificadas de sedimentos terrígenos de origem fluvial, deltaico-lacustre e lacustre, comportando arenitos finos a médios, argilosos, micáceos, siltitos e folhelhos, todos de colorações variadas, desde o amarelo-avermelhado, cinza e esverdiados. A Tectono-sequência Sin-Rifte, na Bacia do Araripe, é limitada na base pela discordância pré-neocomiana, que a separa da Tectono-sequência Pré- Rifte, abaixo, e no topo, pela discordância Pré-Aptiana, que separa da Tectonosequência Pós-Rifte, sobrejacente. Esta sequência é constituída por arenitos finos intercalados com siltitos e folhelhos depositados por sistemas fluviais/ deltaicos/ lacustres nos grabens rasos desenvolvidos durante a tectônica rifte (Formação Abaiara) e com fluxo para sudeste (Assine, 1994). 13

30 2.2.2 TECTONO-SEQUÊNCIA PÓS-RIFTE (NEO-APTINA A EOCENOMANIANA) Ponte et al. (1990) definiram a Sequência Pós-Rifte, para incluir, nas bacias sedimentares do interior do Nordeste, todos os estratos sedimentares, predominantemente continentais, contemporâneos das supersequências Transicional e Marinha, das bacias pericratônicas brasileiras. Na Bacia do Araripe a Tectono-Sequência Pós-Rifte registra um ciclo deposicional completo, transgressivo-regressivo ( fácies de White, 1980), sendo limitada na base pela discordância Pré - Aptiana, que a separa das sequências mais antigas ou do Complexo do Embasamento. Seu topo é uma superfície topográfica que forma a capa da Chapada do Araripe. Na coluna litoestratigráfica formal, corresponde inteiramente ao Grupo Araripe, que inclui quatro formações: Barbalha, Santana, Araripina e Exu. Após o estágio rifte, durante a fase quiescente, as primeiras fácies são representadas por arenitos grossos/ finos/ intercalados com siltitos e por vezes folhelhos betuminosos em ciclos granodecrescentes (Formação Barbalha). Provavelmente os depósitos sedimentares característicos desta formação foram controlados pela subsidência e pelos movimentos ascendentes dominantes do nível de base, que por sua vez eram regidos pelas transgressões marinhas nas bacias costeiras adjacentes. Estes sedimentos iniciam o preenchimento dos baixos do relevo deixados pela fase anterior e seguem em onlap transgredindo sobre as unidades anteriores, caracterizando a discordância pré-aptiana. 14

31 Logo a seguir iniciou-se uma sedimentação transicional caracterizada por carbonatos, margas, gesso e folhelhos (Formação Santana). As últimas associações da fase Pós-rifte são representadas por siltitos, lamitos, arenitos de origem lagunar (Formação Araripina) e arenitos grossos/ conglomerados originados em sistemas fluviais entrelaçados e meandrantes (Formação Exu). 2.3 LITOESTRATIGRAFIA Formação Cariri: Esta unidade é constituída por três fácies sedimentares, duas fácies são rudáceas e a outra arenítica (Figura 5). Na literatura geológica há menções desta unidade litoestratigráfica sob diversas denominações: Formação Cariri, Formação Mauriti e Formação Tacaratu. Sua idade paleozoica foi colocada em questão por Carvalho et al. (1995), em função da ocorrência de pegadas de dinossauros. É possível que pelo menos parte do que está sendo chamado de Formação Cariri pertença ao Mesozoico. Esta unidade estratigráfica será melhor descrita em um dos próximos capítulos Formação Brejo Santo: É composta por sedimentos continentais vermelhos, predominantemente folhelhos, argilitos e siltitos de origem lacustre rasa; arenitos finos a médios, argilosos, de origem fluvial e secundariamente eólica, nos quais se encontram ostracodes típicos do andar Dom João, como Bisulcocypris pricei e Darwinula oblonga (Braun, 1966) (Figura 5). 15

32 2.3.3 Formação Missão Velha: É constituída por arenitos quartzosos, por vezes feldspáticos e/ou caolínicos, localmente conglomeráticos, portadores de abundantes troncos e fragmentos de madeira silicificada, atribuídos à conífera Dadoxylon benderi. Os arenitos apresentam-se em sets decimétricos, com estratificação cruzada planar e/ou acanalada, entre os quais podem ocorrer níveis decimétricos de siltitos arroxeados. A associação faciológica é de planícies fluviais de sistemas entrelaçados caracterizados por canais rasos e de alta energia (Figura 5) Formação Abaiara: Folhelhos sílticos e siltitos vermelhos, com intercalações lateralmente descontínuas de camadas decimétricas de arenitos finos, predominam na base da seção, ao passo que arenitos finos predominam na parte superior. Lentes de arenitos quartzosos finos a muito grossos, com níveis conglomeráticos, com fragmentos de madeira silicificada, ocorrem intercaladas na seção. Estratos com estratificação cruzada recumbente e dobras convolutas são evidências de tectonismo contemporâneo à sedimentação. Intercalados nos arenitos encontram-se níveis decimétricos a métricos de folhelhos verdes, freqüentemente portadores de ostracodes. As associações faciológicas e o conteúdo fossilífero indicam sedimentação em tratos deposicionais continentais, num cenário de lagos rasos e planícies fluviais de canais entrelaçados (Figura 5) Formação Barbalha: Predominam arenitos com intercalações de folhelhos de colorações avermelhadas e de níveis delgados de conglomerados. Os arenitos são finos a médios, subarredondados a subangulares, em geral 16

33 bastante friáveis, argilosos, às vezes com seixos dispersos e/ou portadores de feldspatos alterados e bolas de argila, ocorrendo dispostos em sets com 0,2 a 2,0 m de espessura, que invariavelmente apresentam estratificação cruzada planar ou acanalada (Figura 5) Formação Santana: A Formação Santana, Grupo Araripe possui dois membros: i) Membro Crato; e ii) Membro Romualdo (Figura 5). O Membro Crato é composto por calcários micríticos laminados interdigitados lateralmente com folhelhos verdes. Sobre a seção de calcários laminados ocorrem camadas descontínuas de gipsita, com espessura máxima da ordem de 30 m, em associação faciológica com folhelhos verdes e pretos, denominado Camada Ipubi. Já o Membro Romualdo é caracterizado pela presença de arenitos interestratificados com folhelhos, margas e calcários nodulares (Chagas, 2006). Tratam-se de depósitos lacustres, lagunares e flúvio-deltáicos Formação Araripina: É constituída por ritmitos compostos por arenitos finos e lamitos, de colorações avermelhadas, arroxeadas e amareladas, neles ocorrendo intercalados corpos lenticulares de arenitos médios a grossos, com espessuras que ultrapassam três metros. Estruturas de sobrecarga, como pseudonódulos e almofadas, e estruturas em chama são comuns na associação, sendo a presença de truncamentos na estratificação uma característica marcante, constituindo diastemas angulares internos à unidade (Figura 5). 17

34 2.3.8 Formação Exu: É constituida por arenitos fluviais, composta basicamente por quartzo e uma matriz caulínica, em geral com uma granulometria fina a grossa, e seu registro micropaleontológico é praticamente nulo. Sua idade é ainda uma icógnita, mas existe uma tendência de admiti-la como albo-cenomaniana. Há exemplo de outros arenitos capeadores cretáceos (e.g., Formação Açu, Formação Itapecuru e Formação Urucuia). As características sobre as rochas que compõem essa unidade estratigráfica serão mencionadas em um dos próximos capítulos (Figura 5). 18

35 3. AVALIAÇÃO DE PALEOCORRENTES NOS ARENITOS DA FORMAÇÃO EXU Segundo Assine (1992), as medidas de paleocorrentes referentes à Formação Exu, apresentaram sentidos de fluxo para WSW (Figura 6). Figura 6 Paleodrenagem continental, durante o Albiano-Cenomaniano, na porção oriental do Brasil (modificado de Assine, 1992).. 19

36 De acordo com medidas de paleocorrentes similares, Medeiros (1990, apud Ponte, 1991) interpretou que a direção destes canais fluviais sugeria um recuo do mar para oeste, na direção da Bacia do Parnaíba. Para Assine (2007), o sentido WSW do fluxo dos rios tem sua origem no soerguimento epirogênico da região Nordeste do Brasil, a partir do Albiano. Este soerguimento diferenciou-se com um basculamento para oeste, originando uma paleodrenagem continental no interior do Nordeste com fluxo na mesma direção de mergulho. Para o mesmo autor, a proveniência dos sedimentos da Formação Exu seria a porção leste da Província da Borborema, que foi a área soerguida durante a formação destes depósitos fluviais (Figura 6). Segundo Assine (2007), a natureza deste soerguimento se baseia na ocorrência do alojamento do plúton granítico do Cabo ( Ma), em nível crustal raso (Assine, 2007), além do aumento do fluxo de calor responsável pela sucessão vulcanosedimentar da sequência rifte. Para Ponte & Ponte-Filho (1996) o soerguimento epirogênico seria um reflexo da colisão da vanguarda da placa sulamericana, que culminou com o soerguimento da Cadeia dos Andes. Outras unidades siliciclásticas de bacias adjacentes compartilharam a parte leste do Nordeste como área fonte: a Formação Açu, da Bacia Potiguar e o Membro Angico (Formação Riachuelo), da Bacia de Sergipe/Alagoas (Assine, 2007). Assine (1994) chegou a coletar 195 medidas de paleocorrentes em 10 estações de estudo previamente selecionadas, com intuito de promover uma inferência estatística do sentido fluxo de sedimentos referentes aos detritos que compõem a Formação Exu (Figura 7). 20

37 Figura 7 Mapa de paleocorrentes da sequência Albiano-Cenomaniano, modificado de Assine, (1992). Neste Mapa n significa o número de medidas referente às paleocorrentes, e x corresponde a indicação de sentido, em rumo, relacionado as mesmas. No trabalho de campo foram visitados 38 pontos (estações), dentre os quais somente 6 deles possuem medidas de paleocorrentes. Embora os locais visitados tenham sido basicamente os mesmos que foram citados anteriormente, os dados obtidos não corroboram com os previamente publicados. Observou-se muitas estruturas sedimentares, como estratificações cruzadas planares e acanaladas, contudo poucas vezes foi possível a coleta de informações referentes ao sentido de paleocorrentes em virtude de uma disposição 2D do afloramento (Tabela 1). Essas paleocorrentes tem variações nos sentidos W, NW, N e NE (Figura 8), ou seja os dados são mais dispersos, do que os encontrados anteriormente. 21

38 Figura 8 Mapa de paleocorrentes da sequência Albiano-Cenomaniano, relacionado aos dados coletados neste trabalho. Neste Mapa n significa o número de medidas referente às paleocorrentes, e x corresponde a indicação de sentido, em rumo, relacionado as mesmas. É importante ressaltar a essencialidade de coerência ao se aferir o sentido do fluxo de sedimentos. Somente podem ser medidos os sentidos das paleocorrentes em estratificações cruzadas, presentes em afloramentos, daqueles que possuem uma disposição 3D (Figura 9), caso contrário tem-se somente a confirmação de que houve um fluxo trativo unidirecional, porém sem indicação alguma de seu real sentido. 22

39 Figura 9 Estratificações cruzadas acanaladas presentes no ponto NI_AR08, perto do Pontal de Santa Cruz. Neste afloramento foi possível medir o sentido das paleocorrentes, com sentido de fluxo de sedimentos para leste, isso devido sua disposição 3D in situ. A partir destas explicações entende-se que as paleocorrentes medidas até o presente momento, tanto neste trabalho quanto em outras publicações, não têm uma relevância tal que permita por si só o entendimento da proveniência dos sedimentos que compõem a Formação Exu. Para semelhante conceito é necessário como complemento o estudo sedimentológico e petrográfico das rochas referentes a esta formação como também a mesma análise em rochas que sejam relacionadas à sua provável área fonte. 23

40 4. CARACTERIZAÇÃO DETALHADA DA FORMAÇÃO EXU 4.1 NOMENCLATURA O primeiro a estudar os arenitos vermelhos do topo da Chapada do Araripe foi Small (1913), denominando-a então como Arenito Superior. Em seguida, Beurlen (1962) definiu formalmente estes arenitos como Formação Exu. O mesmo sugeriu uma distinção em dois membros nesta unidade: um inferior composto por siltitos argilosos, laminados, e um superior, que corresponde ao arenito conglomerático. Barros (1963) sugeriu a mudança do nome Exu para Arajara. A justificativa para tal é que a cidade de Exu situa-se sobre o terreno do complexo cristalino, enquanto a cidade de Arajara estaria numa localidade-tipo mais apropriada. Anjos (1963) concordou com o argumento mencionado por Barros (1963), contudo o mesmo sugeriu que o nome adequado seria da cidade pernambucana de Feira Nova. Ambas as propostas não tiveram muita aceitação nos trabalhos posteriores. Esta unidade estratigráfica foi separada por Mabesoone & Tinoco (1973) em dois membros com características litológicas diferentes. A sequência de siltitos foi denominada Membro Inferior e a sequência de arenitos, Membro Superior. Ponte & Appi (1990) redefiniram a unidade definida por Beurlen (1962), excluindo assim a definição de seção inferior, e sendo individualizada com a denominação de Formação Arajara. A motivação de Ponte & Appi (1990) para realizar esta mudança foi baseada na presença de um contato entre as formações, o qual se tratava de uma discordância erosiva. 24

41 Assine (1992) optou por manter a Formação Exu definida por Beurlen (1962), por considerá-la uma única unidade litoestratigráfica. O autor alegou que o contato erosivo existente entre as duas unidades, sob a forma de canais, não necessariamente caracteriza um hiato de tempo significativo que caracterize uma discordância bacinal. Não obstante, pelos mesmos critérios de distinção litológica utilizada por Mabesoone & Tinoco (1973), o mesmo sugeriu a subdivisão Formação Exu Inferior e Superior. A Formação Exu foi englobada no Grupo Araripe por Ponte & Appi (1990), correspondendo então à sequência Pós-Rifte da bacia. Posteriormente, Ponte & Ponte-Filho (1996) renomearam a mesma sequência para Tectono-sequência Pós-Rifte e definiram o Grupo Araripe como um registro estratigráfico de um ciclo deposicional, transgressivo/regressivo (T-R) completo, compreendendo três sistemas deposicionais distintos, entre os quais o último pertencia à Formação Exu. Contudo, Neumann & Cabrera (1999), discordaram da inclusão da Formação Exu no mesmo grupo que as outras formações da Fase Pós-Rifte, como proposto por Ponte & Appi (1990), pelo fato de estar separado por uma descontinuidade reconhecida regionalmente. Esta discordância (Albiano superior) foi reconhecida por Assine (2007), separando-as em duas formações, chamadas de Formação Araripina e Formação Exu, para as porções inferior e superior, repectivamente. Apesar do argumento de Neumann & Cabrera (1999), Assine (2007) manteve a Formação Exu incluída no Grupo Araripe e admitiu que os arenitos da Formação Exu representam um novo evento tectono-sedimentar. 25

42 4.2 LITOFÁCIES E SISTEMAS DEPOSICIONAIS Localizada no topo da Chapada do Araripe, a Formação Exu se apresenta como um corpo tabular, em atitude sub-horizontal, com suave inclinação regional para WNW, que recobre a unidade anterior com uma discordância erosional, angular, de baixo ângulo (Ponte, 1991) (Figura 10 e Figura 11). A espessura desta formação varia de 150 a 200 metros na parte leste a cerca de 100 metros na sua extremidade oeste, podendo atingir espessuras maiores nos locais onde a mesma recobre os baixos estruturais da bacia tectônica neocomiana (Ponte & Appi, 1990). Figura 10 Arenitos com estratificações cruzadas planares (ponto NI_AR04). 26

43 Figura 11 Arenitos com estratificações cruzadas planares, perto do Pontal de Santa Cruz (ponto NI_AR08). As litofácies referentes a esta unidade estratigráfica correspondem a uma sequência composta por arenitos vermelhos, friáveis, algumas vezes argilosos, com granulometria variando entre média a grossa, geralmente caulínicos, com estratificações cruzadas, planares e acanaladas, de médio porte. Tanto com esse conjunto, como também com pacotes de arenitos maciços, intercalam-se níveis de arenitos conglomeráticos e conglomerados de seixos de quartzo, de acamamento espesso, por vezes com os seixos laterizados (Ponte, 1991) (Figura 12, Figura 13 e Figura 14). Essas litologias formam ciclos superpostos, por vezes separados por níveis de paleo-solo, onde Medeiros (1990, apud Ponte, 1991) observou marcas de raízes e pequenos canais abandonados preenchidos por pelitos vermelhos. Assine (1992) também observou algumas ocorrências ocasionais de fácies lamíticas de planície de inundação intercaladas com os arenitos. 27

44 Figura 12 Arenito maciço intercalado com níveis conglomeráticos composto basicamente por seixos de quartzo no ponto NI_AR08, no Pontal de Santa Cruz. Figura 13 Arenito maciço intercalado com níveis conglomeráticos composto por seixos de quartzo no ponto NI_AR06, no Geosítio Ponta de Pedra. 28

45 Figura 14 Paraconglomerado com seixos de quartzo no ponto NI_AR26, no Geosítio Ponta de Pedra. Assine (1992) identificou na porção oeste da bacia ciclos de granodecrescência ascendente, com níveis seixosos na base variando a arenitos grossos com estratificação cruzada planar a acanalada e dispostos em sets decimétricos a métricos. A associação de fácies desta unidade caracteriza a ocorrência de diversos ciclos de depósitos fluviais entrelaçados passando a meandrantes (Medeiros, 1990 apud Ponte, 1991) (Figura 15). 29

46 Figura 15 Sistema fluvial entrelaçado passando a meandrante, Albiano-Cenoamaniano, da Formação Exu (modificado de Ponte, 1991). 4.3 IDADE Nenhum registro paleontológico foi identificado na Formação Exu, de maneira que a sua idade permanece indeterminada. Apenas Lima (1978 C ) havia descrito formas distintas de palinomorfos provenientes da Formação Exu. Contudo, de acordo com redefinição litoestratográfica realizada por Ponte & Appi (1990), aquelas amostras com palinomorfos seriam da Formação Araripina. Embora os arenitos continentais da Formação Exu sejam considerados estéreis, existem ocorrências de estruturas formadas por bioturbações, como constatado por Chagas (2006). Sobretudo, a não preservação destes organismos dificultou a atribuição de uma idade relativa. Sedimentos cronocorrelatos das bacias adjacentes foram utilizados por Assine (1992, 2007), como os das Formações Açu (Bacia Potiguar) e Itapecuru 30

47 (Bacia do Parnaíba), para posicionar a Formação Exu no intervalo do Albiano ao Cenomaniano. Esta correlação já havia sido observada por outros autores (Braun, 1966; Mabesoone & Tinoco, 1973). Barbosa (1970) também observou características semelhantes às da Formação Urucuia, que atualmente corresponde ao Grupo Urucuia, da sequência fanerozoica da Bacia do Sanfranciscana, o qual recebeu uma idade neocretácica por Zalán e Silva (2007). 4.4 PALEOCLIMA Devido à falta de fósseis nos litotipos que compõem a Formação Exu, tem sido muito difícil determinar o paleoclima durante a época de deposição. Os estudos acerca deste tema foram executados utilizando-se diferentes meios de interpretação, e revelaram alguns resultados contraditórios entre si (Passos, 2009). Em estudos paleoclimáticos do Cretáceo brasileiro, Petri (1983) argumentou, com base em evidências litológicas, que o período Albiano- Cenomaniano foi caracterizado por um clima seco, principalmente no interior do continente. Lima (1979 c ) confirmou, com base em dados palinológicos, que a aridez no interior do continente durante o Albiano era intensa e que permaneceu assim durante o Cenomaniano. Pedrão et al. (1993, apud Santos & Carvalho, 2004), com base em associações palinológicas, indicam que, durante o Albiano e o Cenomaniano, a Bacia do Parnaíba (adjacente à bacia do Araripe) experimentou um clima tropical quente e árido. 31

48 Entretanto, Teles (1995), com base em estudo de argilominerais efetuado na bacia do Araripe e em bacias adjacentes, concluiu que durante a deposição dos sedimentos da Formação Exu o clima era quente e úmido. Teles (1995) ainda alegou que este clima era acompanhado de uma rexistasia e dissecamento erosional nas bordas do relevo, provavelmente ligado aos movimentos tectônicos da região. Santos & Carvalho (2004), em estudo sobre as bacias do Parnaíba, Grajaú e São Luís, destacam a ocorrência de fases úmidas com a formação de cobertura vegetal, documentada pelas madeiras fósseis preservadas. Mussa et al. (2000, apud Santos & Carvalho, 2004) optou interpretar como climas tropicais quentes e úmidos, durante o Cenomaniano, na Bacia São Luís. 32

49 5. RESULTADOS Os resultados apresentados nesta dissertação foram adquiridos a partir de observações em afloramentos, compostos basicamente por: construção de um quadro de fácies sedimentares referente a Formação Exu, fotomosaicos, seções estratigráficas e perfis sedimentológicos, além da análise de 24 lâminas petrográficas para complementar as informações de proveniência dos arenitos da Formação Exu. 5.1 TABELA DE PONTOS As informações coletadas nos afloramentos estudados estão apresentadas na forma de planilhas (Tabela 1) e também através de pontos plotados no mapa geológico (Figura 16). Os itens discutidos foram: NOMES DAS AMOSTRAS COORDENADA X (Datum Córrego Alegre) COORDENADA Y (Datum Córrego Alegre) ALTITUDE (m) ERRO (m) (GPS) FUSO TIPOS DE AFLORAMENTOS ROCHAS UNIDADES ESTRATIGRAFICAS MINERALOGIA (DESCRIÇÃO MEGASCÓPICA) 33

50 ESTRUTURAS SEDIMENTARES PALEOCORRENTES TIPOS FRATURA DIREÇÕES DO MERGULHO FRATURA OBSERVAÇÕES LOCALIZAÇÃO DE REFERÊNCIA DO PONTO PONTOS NO MAPA CONFECCIONADO NO ARCGIS LÂMINAS 34

51 NOMES ALTITUDE X Y AMOSTRAS (m) ERRO (m) FUSO TIPO DE AFLORAMENTO DIMENSAO ESTADO_DA_ROCHA NI_AR Corte de estrada 50m de altura x 8m comprimento semi-fresca NI_AR Corte de estrada 8m de altura x 130m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR03A Corte de estrada 8m de altura x 50m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR03B Corte de estrada 8m de altura x 100m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR Corte de estrada 12m de altura x 50m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR Corte de estrada 10m de altura x 40m comprimento semi-alterada NI_AR Corte de estrada 15m de altura x 50m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR Corte de estrada/ lajedo 15m de altura x 50m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR Corte de estrada 10m de altura x 16m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR Parede/ lagedo 50m de altura x 15m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR Lagedo 14m de altura x 16m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR bloco in situ 0,5m de altura x 2m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR Corte de estrada 4m de altura x 20m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR Corte de estrada 3m de altura x 10m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR Corte de estrada 3m de altura x 15m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR Corte de estrada 5m de altura x 30m comprimento semi-fresca NI_AR lagedo 5m de altura x 30m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR Corte de estrada 20m de altura x 20m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR Corte de estrada 15m de altura x 20m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR Corte de estrada 15m de altura x 20m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR Corte de estrada 12m de altura x 30m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR Corte de estrada 40m de altura x 60m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR Parede 15m de altura x 20m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR Corte de estrada 4m de altura x 20m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR Corte de estrada 4m de altura x 6m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR Corte de estrada 15m de altura x 20m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR Corte de estrada 15m de altura x 20m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR Corte de estrada 3m de altura x 15m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR Corte de estrada 30m de altura x 10m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR Corte de estrada 15m de altura x 20m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR Corte de estrada 15m de altura x 20m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR Corte de estrada 2m de altura x 100m comprimento semi-fresca NI_AR Corte de estrada 1m de altura x 70m comprimento semi-fresca NI_AR Corte de estrada 2m de altura x 4m comprimento semi-fresca NI_AR NI_AR NI_AR NI_AR Datum Córrego alegre Tabela 1 Dados referentes aos pontos visitados 35

52 PONTO ROCHA UNIDADE_ESTRATIGRAFICA NI_AR01 arenito Formação Exu NI_AR02 arenito fino a médio intercalado com camadas silto- arenososas e argila-siltosas Formação Exu(?)_ Formação Araripina(?) NI_AR03A arenito fino a médio intercalado com camadas silto- arenososas e argila-siltosas Formação Exu NI_AR03B arenito fino a médio intercalado com camadas silto- arenososas e argila-siltosas Formação Exu NI_AR04 arenito médio a grosso Formação Exu NI_AR05 arenito fino a grosso com níveis conglomeráticos Formação Exu NI_AR06 arenito fino a médio com níveis conglomeráticos Formação Exu NI_AR07 filito intrudido por um dique de pegmatito rico em K-feldspato Embasamento NI_AR08 arenito médio a grosso Formação Exu NI_AR09 arenito fino a grosso com níveis conglomeráticos Formação Exu NI_AR10 filito intrudido por um dique de pegmatito rico em K-feldspato Embasamento NI_AR11 Granito rico em K-felspato Embasamento NI_AR12 arenito fino a médio com níveis conglomeráticos Formação Exu NI_AR13 filito/ardósia com alguns veios de Qz Embasamento NI_AR14 filito/ardósia com alguns veios de Qz Embasamento NI_AR15 granito cinza inequigranular porfirítico Embasamento NI_AR16 arenito fino a médio Embasamento (Formação Tacaratu) NI_AR17 arenito médio a grosso Formação Exu NI_AR18 arenito médio a grosso Formação Exu NI_AR19 arenito médio a grosso Formação Exu NI_AR20 arenito fino a médio com níveis conglomeráticos Formação Exu NI_AR21 arenito fino a médio com níveis conglomeráticos Formação Exu NI_AR22 arenito fino a médio com níveis conglomeráticos Formação Exu NI_AR23 arenito fino a médio com níveis conglomeráticos Formação Exu NI_AR24 arenito fino a médio com níveis conglomeráticos Formação Exu NI_AR25 arenito fino a médio com níveis conglomeráticos Formação Exu NI_AR26 arenito fino a grosso com níveis conglomeráticos Formação Exu NI_AR27 arenito fino a médio Formação Exu NI_AR28 arenito fino a grosso com níveis conglomeráticos Formação Exu NI_AR29 arenito fino a médio intercalado com camadas silto- arenososas e argila-siltosas Formação Exu(?)_ Formação Araripina(?) NI_AR30 arenito fino a médio com níveis conglomeráticos Formação Exu NI_AR31 arenito fino a grosso com níveis conglomeráticos Formação Tacaratu ( Formação Cariri) NI_AR32 arenito fino a grosso com níveis conglomeráticos Formação Tacaratu ( Formação Cariri) NI_AR33 arenito fino a grosso com níveis conglomeráticos Formação Tacaratu ( Formação Cariri) NI_AR34 arenito fino a médio com níveis conglomeráticos Formação Exu NI_AR35 arenito fino a médio Formação Missão Velha NI_AR NI_AR37 - Fomarçao Missao Velha 36

53 PONTO MINERALOGIA (DESCRIÇÃO MEGASCÓPICA) NI_AR01 quartzo e feldspato caulinizado NI_AR02 quartzo e feldspato caulinizado NI_AR03A quartzo e feldspato caulinizado NI_AR03B quartzo e feldspato caulinizado NI_AR04 quartzo e feldspato caulinizado NI_AR05 quartzo e feldspato caulinizado NI_AR06 quartzo e feldspato caulinizado NI_AR07 quartzo, feldspato e mica NI_AR08 quartzo e feldspato caulinizado NI_AR09 quartzo e feldspato caulinizado NI_AR10 quartzo, feldspato e mica NI_AR11 quartzo, feldspato e mica NI_AR12 quartzo e feldspato caulinizado NI_AR13 - NI_AR14 - NI_AR15 quartzo, feldspato e pirobólio NI_AR16 quartzo e feldspato caulinizado NI_AR17 quartzo e feldspato caulinizado NI_AR18 quartzo e feldspato caulinizado NI_AR19 quartzo e feldspato caulinizado NI_AR20 quartzo e feldspato caulinizado NI_AR21 quartzo e feldspato caulinizado NI_AR22 quartzo e feldspato caulinizado NI_AR23 quartzo e feldspato caulinizado NI_AR24 Arcabouço de quartzo e feldspato caulinizado, níveis conglomeráticos de quartzo e quartzo lateritizado NI_AR25 Arcabouço de quartzo e feldspato caulinizado, níveis conglomeráticos de quartzo e quartzo lateritizado NI_AR26 Arcabouço de quartzo e feldspato caulinizado, níveis conglomeráticos de quartzo e quartzo lateritizado NI_AR27 Arcabouço de quartzo e feldspato caulinizado, níveis conglomeráticos de quartzo e quartzo lateritizado NI_AR28 Arcabouço de quartzo e feldspato caulinizado, níveis conglomeráticos de quartzo e quartzo lateritizado NI_AR29 quartzo e feldspato caulinizado NI_AR30 Arcabouço de quartzo e feldspato caulinizado, níveis conglomeráticos de quartzo e quartzo lateritizado NI_AR31 Arcabouço de quartzo e feldspato, níveis conglomeráticos de quartzo (95%), quartzo lateritizad (4%), rocha fina básica com xistosidade (1%) NI_AR32 Arcabouço de quartzo e feldspato, níveis conglomeráticos de quartzo (95%), quartzo lateritizad (4%), rocha fina básica com xistosidade (1%) NI_AR33 Arcabouço de quartzo e feldspato, níveis conglomeráticos de quartzo NI_AR34 - NI_AR35 - NI_AR36 - NI_AR37-37

54 PONTO ESTRUTURA_SEDIMENTAR PALEOCORRENTE ACAMAMENTO FRATURA DIREÇÃO_MERGULHO_FRATURA NI_AR01 convolutas /05 JUNTAS 234 /75 ; 234 /30 ; 211 /60 ; 233 /75 ; 052 /65 ; 076 /73 ; 074 /61 NI_AR02 convolutas /09 JUNTAS 238 /65 ; 258 /55 ; 247 /50 ; 272 /75 ; 064 /70 ; 061 /76 ; 250 / /55 ; 330 /72 ; 320 /74 ; 325 /70 ; 333 /83 ; 152 /70 ; ; ; 340 /50 NI_AR03A /10 JUNTAS NI_AR03B estratificações cruzadas NI_AR04 estratificações cruzadas NI_AR NI_AR06 estratificações cruzadas - - JUNTAS 045 /75 ; 210 /72 NI_AR JUNTAS 114 /65 ; 006 /85 ; 133 /70 ; 154 /75 ; 066 /80 ; 114 /65 NI_AR08 estratificações cruzadas ; 264 /35 --> Para Leste NI_AR09 estratificações cruzadas 210 /25 ; 256 /35 -> Para E; 05 /25 -> Para S NI_AR NI_AR /15 ; 300 /25 -> Para E; 320 /29 -> Para SE - JUNTAS 158 /70 ; 226 /80 ; 016 /82 ; 334 /75 ; 046 /75 NI_AR12 estratificações cruzadas NI_AR NI_AR JUNTAS 104 /85 ; 285 /82 ; 020 /15 NI_AR JUNTAS 010 /51 ; 332 /33 ; 098 /79 NI_AR16 estratificações cruzadas NI_AR17 estratificações cruzadas - - JUNTAS 195 /75 ; 120 /80 ; NI_AR JUNTAS 125 /55 ; NI_AR NI_AR20 estratificações cruzadas 220 /20 ; --> Para E; NI_AR21 estratificações cruzadas NI_AR22 estratificações cruzadas NI_AR23 estratificações cruzadas 170 /30 ; --> Para N; NI_AR NI_AR25 estratificações cruzadas NI_AR26 estratificações cruzadas 220 /20 ; --> Para NE; NI_AR NI_AR28 estratificações cruzadas 100 /15 ; --> Para NW; - JUNTAS 050 /50 ; NI_AR29 estratificações cruzadas - - JUNTAS 150 /70 ; NI_AR30 estratificações cruzadas 143 /22 ; --> Para NW; - JUNTAS 125 /27 ; NI_AR JUNTAS 105 /40 ; 252 /65 ; NI_AR32 estratificações cruzadas 307 /30 ; --> Para SE; NI_AR33 estratificações cruzadas 080 /30 ; --> Para SW; NI_AR NI_AR NI_AR NI_AR

55 PONTO OBSERVACOES LOCALIZACAO PONTOS_MAPAS_ARC_GIS LÂMINAS NI_AR01 - Rodovia Araripina_Picos 1 1 e 2 NI_AR02 Ocorre uma dobra convoluta com mais de 1,5m altura NI_AR03A - Perto da Cidade de Marcolândia 3 4 NI_AR03B - Perto da Cidade de Marcolândia 4 5 NI_AR NI_AR NI_AR NI_AR07 Filito Sn: 151 /55 e Sn: 164 / e 8 NI_AR NI_AR09 - GEOPARK ARARIPE 10 NI_AR10 Granito inequigranular porfirítico muito intemperizado e 11 NI_AR11 - Caminho do Santo Sepulcro_ Juzeiro do Norte 12 12, 13 e 14 NI_AR12 - Clube atlético Serrano_Crato NI_AR13 Sn=220 /55, ocorrem Veios de Qz nesses Planos NI_AR14 Sn=016 /76, ocorrem Veios de Qz nesses Planos NI_AR15 Esse granito é intrudido por outro mais fino, Veios de QZ nas Fraturas e 19 NI_AR16 - Perto da estátua de Padre Cícero_Juazeiro do Norte 17 20, 21 e 22 NI_AR e 24 NI_AR NI_AR NI_AR20 - Estrada de Crato em direção a Ararajara 21 NI_AR21 - ARAJARA PARK 22 NI_AR NI_AR23 - GEOPARK ARAJARA sentido Barbalha 24 NI_AR NI_AR NI_AR NI_AR27 - Torre - Estiva sentido Aporanga 28 NI_AR28 - Estrada de Serrolândia a Feira Nova 29 NI_AR NI_AR NI_AR31 - Cidade Mauriti 32 NI_AR NI_AR NI_AR34 - Rodovia Br-122, Sentido Exu-PE 35 NI_AR35 - Tunel de Abaiara, Sobre a CE-239 Transnordestina 36 NI_AR36 - Estrada da Serra do Orho Juazeiro 37 NI_AR37 - Chachoeira 38 39

56 Figura 16 Mapa de pontos aos afloramentos visitados durante a dissertação 40

57 5.2 FÁCIES SEDIMENTARES De acordo com as observações sedimentológicas, observadas em campo, identificou-se distintas fácies sedimentares relacionadas à Formação Exu. Para tal foi utilizado como modelo o estudo de fácies sedimentares de Miall (1996). Neste trabalho foram consideradas 5 fácies sedimentares referentes a essa unidade estratigráfica, onde duas são fácies rudáceas e as outras três fácies areníticas ( Quadro 1). Ocorrem ruditos finos a muito grossos, coloração avermelhada a amarronzada, suportados por clastos, matriz arenosa, com clastos subarredondados a subangulosos, maciços, tendo a origem interpretada como fluxo viscoso de alta energia (fácies Ccm). Também existem ruditos finos a muito grossos, coloração avermelhada a amarronzada, suportados por matriz arenosa, com clastos subarredondados a subangulosos, maciços, formados a partir de fluxo turbulento, caracterizando um debris flow pseudoplástico ( fácies Cmm). Ocorrem arenitos médios a muito grossos com grãos subarredondados a subangulosos, coloração avermelhada a esbranquiçada, podendo conter grânulos e seixos subarredondados a subangulosos, com estratificação cruzada ou acanalada, formados a partir de um fluxo trativo hidrodinâmico unidirecional (fácies Ae). Nota-se também arenitos finos a grossos com grãos subarredondados a subangulosos, coloração avermelhada a esbranquiçada, podendo conter grânulos e seixos subarredondados e subangulosos, maciços, oriundos de um 41

58 fluxo trativo hidrodinâmico unidirecional, com mudanças pós-deposicionais (fácies Am) Ocorrem arenitos muito finos a muito grossos, coloração avermelhada a esbranquiçada, com grãos subarredondados a subangulosos, lamosos, podendo conter seixos e grânulos, grãos subarredondados e subangulosos, maciços, interpretados como depósitos de planícies de inundação, de canais abandonados, ou de final de inundação (fácies Alm). 42

59 QUADRO DE FÁCIES CÓDIGO DESCRIÇÕES ESTRUTURAS SEDIMENTARES INTERPRETAÇÃO Ccm Cmm Ae Am Alm Rudito fino a muito grosso, suportado por clastos, matriz arenosa, com clastos subarredondados a subangulosos Rudito fino a muito grosso, suportado por matriz arenosa, com clastos subarredondados a subangulosos Arenito médio a muito grosso com grãos subarredondados a subangulosos, podendo conter grânulos e seixos subarredondados a subangulosos Arenito fino a grosso com grãos subarredondados a subangulosos, podendo conter grânulos e seixos subarredondados e subangulosos Arenito muito fino a muito grosso com grãos subarredondados a subangulosos, lamoso, podendo conter seixos e grânulos, grãos subarredondados e subangulosos Maciço Maciço Estratificação cruzada planar ou acanalada Maciço Maciço Debris flow plástico (alta tensão, viscoso) Debris flow pseudoplástico (carga de fundo inercial, fluxo turbulento) Fluxo trativo hidrodinâmico unidirecional Fluxo trativo hidrodinâmico unidirecional, com mudanças pósdeposicionais Depósitos de planície de inundação, de canais abandonados, ou de final de inundação/ inundação atenuada Quadro 1 Fácies sedimentares relacionados à Formação Exu. 43

60 5.3 DESCRIÇÃO DOS AFLORAMENTOS Foram feitos neste trabalho 3 fotomosaicos e 5 perfis estratigráficos referentes aos pontos: NIAR03A (1 perfil geológico ) Perfil_NIAR04 ( 3 perfis geológicos ) Perfil_NIAR28 ( 1 perfil geológico ) NIAR03A Foi realizado um perfil com 4 metros de altura, respectivamente ( Figura 18), perto do município de Marcolândia PI, na porção oeste da Bacia do Araripe. A localização específica deste perfil realizado pode ser vista no Fotomosaico referente ao ponto NIAR03A (Figura 17) e no mapa (Figura 16). O afloramento é basicamente constituído de arenitos com corpos tabulares, de coloração avermelhada, amarelada e esbranquiçada, bastante friáveis, granulometria muito fina a muito grossa, com alguns níveis conglomeráticos e seixos subangulosos dispersos. Em geral ocorrem pacotes tabulares de rochas maciças neste afloramento, geralmente caracterizando as fácies Am e Alm. 44

61 Figura 17 Fotomosaico NIAR03A, referente a um dos pontos visitados na Bacia do Araripe 45

62 Figura 18 Perfil sedimentar referente ao ponto NIAR03A 46

63 NIAR04 Foram realizados três perfis com 4, 4 e 3 metros de altura, respectivamente ( Figura 20. Figura 21 e Figura 22) perto do município de Marcolândia PI, na porção oeste da bacia do Araripe. A localização específica destes perfis realizados pode ser vista no fotomosaico referente ao ponto NIAR04 (Figura 19) e no mapa (Figura 16). Os afloramentos são constituídos de arenitos com corpos tabulares, de coloração avermelhada, amarelada, bastante friáveis, granulometria média a muito grossa, com níveis conglomeráticos e seixos subangulosos dispersos, com estratificação cruzada acanalada e planar, e com algumas porções maciças. Em geral caracterizam-se as fácies Ae, Ccm e Cmm. 47

64 Figura 19 Fotomosaico NIAR04, referente a um dos pontos visitados na Bacia do Araripe 48

65 Figura 20 Perfil sedimentar referente ao ponto NIAR04A 49

66 Figura 21 Perfil sedimentar referente ao ponto NIAR04B 50

67 Figura 22 Perfil sedimentar referente ao ponto NIAR04C 51

68 NIAR28 Foi realizado um perfil com 8 metros de altura (Figura 24), na estrada entre os municípios de Serrolândia e Feira Nova PE, na porção centro-oeste da Bacia do Araripe. A localização específica deste perfil realizado pode ser vista no fotomosaico referente ao ponto NIAR28 (Figura 23) e no mapa (Figura 16). O afloramento é basicamente constituído de arenitos com corpos tabulares, de coloração avermelhada, amarelada e esbranquiçada, bastante friáveis, granulometria muito fina a muito grossa, com alguns níveis conglomeráticos, por vezes laterizados, e seixos subangulosos dispersos. Em geral ocorrem estratificações cruzadas acanalada e planar. Caracteriza-se neste ponto as fácies Alm, Ae, Ccm e Cmm. 52

69 Figura 23 Fotomosaico NIAR28, referent a um dos pontos visitados na Bacia do Araripe 53

70 Figura 24 Perfil sedimentar referente ao ponto NIAR28 54

71 5.4 PETROGRAFIA As principais características descritas foram: composição mineralógica, a textura (granulometria, seleção granulométrica, grau de arredondamento, maturidade textural, maturidade mineralógica, contato entre os grãos, arcabouço, matriz, orientação) e também uma estimativa modal. A granulometria corresponde ao tamanho dos grãos do arcabouço. Para determiná-la foi utilizado, como padrão de referência, a escala de Udden (1914) - Wenthworth (1922). A seleção granulométrica refere-se à quantidade de intervalos de classes granulométricas presentes em um sedimento ou rocha clástica. O grau de seleção foi observado utilizando-se uma escala de comparação visual de Compton (1962), que dividiu cada classe de seleção de acordo com valores de desvio padrão. A maturidade é definida por Pettijohn (1957) como uma função do tempo gasto para que uma ação ocorra e a intensidade desta ação. Desse modo, os sedimentos sofrem diversas mudanças sequenciais na textura durante o transporte: a presença de argila (imaturidade), a perda de argila (submaturidade), a seleção de frações não argilosas (maturidade), e o arredondamento dos grãos de areia (supermaturidade) (Blatt, 1982). Esta propriedade pode ser estimada pelo fluxograma de Folk (1980). 55

72 FORMAÇÃO EXU Foram estudadas oito seções delgadas de arenitos da Formação Exu. As amostras são de rochas alteradas, friáveis e percoladas por óxido de ferro, por tal razão foi difícil reconhecer os componentes destas rochas. Trata-se de quartzo arenitos (Figura 25) muito finos (5 amostras), finos (4 amostras) e médios (3 amostras). Nos arenitos médios os grãos do arcabouço são subarredondados a subangulosos, nas rochas finas predominam grãos subangulosos. A circularidade geral é média a baixa, mas nas rochas finas predominam grãos com baixa circularidade. O arcabouço é composto essencialmente por quartzo monocristalino. Os componentes acessórios (< 5%) são quartzo policristalino, minerais opacos, mica branca, epidoto, turmalina e zircão. (Tabela 2) Estes grãos aparecem envoltos em uma matriz cinza avermelhada constituída por caulinita e material ferruginoso. 56

73 Figura 25 Diagrama de Folk (1980), onde os pontos plotados se encontram no campo de quartzo arenito. Observa-se que não houve presença de Feldspato, contudo há caulinita nestas seções delgadas. Sabe-se que Q= Quartzo, F= Feldspato e L= Fragmentos líticos. 57

74 Tabela 2 Descrições das lâminas delgadas referentes aos arenitos da Formação Exu. Sabe-se que Q= Quartzo; C= Caulinita; Min. Op.(MO) = Minerais Opacos; AMF= Areia Muito Fina; AF= Areia Fina; AM= Areia Média; CV-CC= Contato Concavo-Convexo. 58

75 O quartzo monocristalino apresenta-se com extinção brusca ou ondulante fraca e pode conter inclusão de mineral opaco, turmalina e mica branca. Contatos originais do tipo pontual e tangencial foram observados localmente (Figura 26), mas a maioria dos limites dos grãos parece ter sido modificado por reações com matriz. Provavelmente este tipo de quartzo é proveniente de rochas granitóides. Figura 26 Fotografia da lâmina 15 (Tabela 01), referente ao afloramento NI_AR12. Notase, em geral que os grãos muito finos a médios, subangulosos a subarredondados, e estão imersos em uma matriz ferruginosa. O quartzo policristalino aparece em proporções acessórias, sendo que em duas variedades: a) agregados de grãos de quartzo com extinção reta ou ondulante fraca e contatos poligonais, semelhantes ao tipo de A de Pettijohn et al (1957) (Figura 26) e b) agregados de grãos de quartzo elongado com contatos suturados e extinção ondulante forte. Esta variedade é semelhante ao 59

76 tipo D de Pettijohn et al (1957)(Figura 28). Estes dois tipos de quartzo policristalino provavelmente são provenientes de rochas metamórficas. Figura 27 Fotografia da lâmina 23 (Tabela 01)(Foto inferior), referente ao afloramento NI_AR17. Observam-se agregados de grãos de quartzo com extinção reta ou ondulante fraca e contatos poligonais, semelhantes ao tipo de A de Pettijohn et al (1957)(Foto Superior) 60

77 Figura 28 Fotografia da lâmina 23 (Tabela 01) )(Foto inferior), referente ao afloramento NI_AR17. Observam-se agregados de grãos de quartzo elongado com contatos suturados e extinção ondulante forte. Esta variedade é semelhante ao tipo D de Pettijohn et al (1957) (Foto Superior) 61

78 Os minerais opacos aparecem em grãos detríticos subarredondados com circularidade alta até baixa (Figura 29). Muitos grãos mostram alterações a material ferruginoso avermelhado possivelmente devido a dissolução intraestratal (Figura 30). Figura 29 Fotografia da lâmina 23 (Tabela 01), referente ao afloramento NI_AR17. Observa-se neste arenito há presença minerais opacos, em geral subarredondos, com circularidade alta até baixa. 62

79 Figura 30 Fotografia da lâmina 23 (Tabela 01), referente ao afloramento NI_AR17. Observa-se que em algumas porções deste arenito há presença de uma matriz rica em Fe. Provavelmente este elemento é oriundo de alguns minerais A mica branca aparece em grãos elongados, deformados por compactação e parcialmente substituidos por caulinita (Figura 31). Epidoto, turmalina e zircão, subangulosos até arredondados são componentes raros. 63

80 Figura 31 Fotografia da lâmina 15 (Tabela 01), referente ao afloramento NI_AR12. Notase, em geral que os grãos muito finos a finos, subarredondados. Composto basicamente por quartzo. Observa-se a muscovita imprensada entre os grãos de quartzo. A matriz é uma massa cinzenta, tingida por material ferruginoso o que dificulta sua identificação. Onde possível reconhecer foi identificada como agregados de caulinita fina. O material ferruginoso parece tardio e percola a matriz e envolve os grãos do arcabouço. Parte deste material ferruginoso pode ter origem na dissolução de grãos de minerais opacos e parte pode ter sido infiltrada nas rochas. Considerando que a caulinita ocupa poros alargados entre os grãos de quartzo arcabouço é possível que pelo menos parte de sua origem seja a substituição de feldspatos. A textura das rochas não é a comum de quartzo arenitos (rocha clasto suportada bem selecionada, com grãos arredondados mostrando contatos pontuais, tangenciais, serrilhados, e escassa matriz). Considerando estas observações é possivel que estes arenitos tenham sido arcóseos cujos feldspatos foram caulinizados dando origem a composição 64

81 quartzosa atual das rochas. Basu (1985) mostra tal tipo de processo diagenético que transforma arcóseo em quartzo arenito. Assim, nos gráficos de classificação (Folk, 1980) e de discriminação de ambientes geotectônicos fonte (Dickinson, 1983a) foram utilizadas duas modas: a) considerando apenas o arcabouço quartzoso as rochas seriam quartzo arenitos (Figura 25) cratônicos (Figura 33) e b) considerando a matriz caulínica proveniente de feldspatos, as rochas seriam arcóseos (Figura 32) em um ambiente geotectônico onde o embasamento foi soerguido por falhas (Figura 33). Esta última hipótese é a que mais se ajusta aos modelos regionais que consideram a Formação Exu como depósito de uma bacia pull-apart relacionada a zonas de cisalhamento reativadas como falhas que provavelmente soergueram as rochas fonte da Formação Cariri. 65

82 Figura 32 Diagrama de Folk (1980), onde os pontos plotados se encontram no campo de Arcóseo. Observa-se que se considerou a matriz caulinica oriunda de feldspato. Sabe-se que Q= Quartzo, F= Feldspato e L= Fragmentos líticos. 66

83 Figura 33 Campos composicionais provisórios indicando a origem dos arenitos levando em consideração os diferentes tipos de proveniência (Dickinson et al, 1983a) 67

84 6. AVALIAÇÃO DAS PROVÁVEIS ÁREAS FONTES DA FORMAÇÃO EXU 6.1 EMBASAMENTO PROTEROZÓICO É constituído, predominantemente, por complexos de rochas metamórficas, de idade pré-cambriana, onde se encontram filitos, migmatitos, micaxistos e gnaisses, com intercalações de calcários cristalinos e itabiritos. Gomes et al. (1981) classifica as unidades litoestratigráficas em: i). complexo de rochas metamórficas, conhecidas como Grupo Salgueiro-Cachoeirinha; e ii). corpos de rochas ígneas, granitóides, intrudidos nas rochas metamórficas, designados como Plutônicas Granulares ( Figura 35, Figura 35 e Figura 36) O Grupo Salgueiro-Cachoeirinha é constituído por uma variada associação de litologias, que inclui micaxistos, filitos, metasiltitos, metavulcânicas, lentes de calcário cristalino, metaconglomerados e itabiritos. É freqüente também a ocorrência de milonitos e cataclasitos associados a zonas de cisalhamento. As Plutônicas Granulares são formadas por corpos ígneos de natureza granítica ou granodiorítica, em forma de Stocks e batólitos (Figura 34). 68

85 Figura 34 Granito equigranular porfirítico relacionado ao afloramento NI_AR11 (Embasamento Proterozóico). Figura 35 Fotografia da lâmina 7 (Tabela 01), referente ao afloramento NI_AR07. Nota-se a presença de hornblenda. 69

86 Figura 36 Fotografia da lâmina 12 (Tabela 01), referente ao afloramento NI_AR11. Granito equigranular composto basicamente por quartzo, plagioclásio, microclina e muscovita. Figura 37 Fotografia da lâmina 18 (Tabela 01), referente ao afloramento NI_AR15. Granito composto basicamente por quartzo, microclina e biotita. 70

87 6.2. FORMAÇÃO CARIRI A sequência paleozoica (ordovicio-siluro/devoniana) é constituída por uma única unidade litoestratigráfica, denominada Formação Cariri por Beurlen (1962), nomenclatura utilizada em muitos trabalhos.por outro lado, em muitos trabalhos recentes foi utilizada a denominação Formação Mauriti, proposta por Gaspary e Anjos (1964) e adotada por Ponte e Appi (1990). Tendo em vista que as duas denominações vêm sendo utilizadas e respeitando-se o quesito prioridade, como preceitua o Código Brasileiro de Nomenclatura Estratigráfica (SBG, 1996), propõe-se a manutenção da denominação Formação Cariri. A unidade aflora na porção leste da bacia, definindo os contornos do Vale do Cariri. Na parte oeste da bacia não aflora, ocorrendo apenas em subsuperfície, como na Sub-bacia de Feira Nova. Sua espessura é reduzida, podendo alcançar cerca de uma centena de metros. Segundo Assine (2007) a Formação Cariri é constituída por arenitos imaturos, de granulação média a muito grossa, com grãos angulares a subangulares, interpretados comofácies de sistemas fluviais entrelaçados. Níveis de ortoconglomerados ocorrem, sendo mais comuns na base, onde incluem fragmentos líticos do embasamento e clastos de feldspatos róseos bem preservados. Neste trabalho foi possível caracterizar com mais detalhes as litofáceis referentes a Formação Cariri. Esta unidade é constituída basicamente por três fácies sedimentares. São elas: i) arenito médio a muito grosso, subanguloso a subarredondado, que pode apresentar grânulos associados, esbranquiçado a amarelado, com estratificações cruzadas (Figura 38 e Figura 39); ii). ortoconglomerado composto por seixos, blocos de quartzo arredondados e as 71

88 vezes feldspatos, xistos e andesitos; e iii) paraconglomerado composto por seixos, blocos de quartzo arredondados. arenitos quartzosos de granulação fina (Figura 40 e Figura 41). Figura 38 Arenito com estratificações cruzadas planares presentes no ponto NI_AR33 (Formação Cariri). Figura 39 Arenito com estratificações cruzadas planares presentes no ponto NI_AR32 (Formação Cariri). 72

89 Figura 40 Paraconglomerado composto por seixos de quartzo arredondados no ponto NI_AR32 (Formação Cariri). Figura 41 Paraconglomerado e ortoconglomerado composto por seixos de quartzo arredondados no ponto NI_AR32 (Formação Cariri). 73

90 Por ser considerada afossilífera e, em função da similaridade litológica com a Formação Tacaratu (Bacia de Tucano-Jatobá), Braun (1966) atribuiu idade paleozoica, mais precisamente siluro-devoniana, para a Formação Cariri. Na mesma linha de raciocínio, Ghignone (1972) considerou tais unidades correlatas ao Grupo Serra Grande, advogando que originalmente fariam parte da Bacia do Parnaíba, que no Siluriano se estendia muito além do seu atual limite oriental. Esta concepção foi posteriormente adotada por diversos autores, entre os quais Caputo e Crowell (1985). Sua idade paleozoica foi colocada em questão por Carvalho et al. (1995), em função da ocorrência de pegadas de dinossauros. Seria possível que pelo menos parte do que está sendo chamado de Formação Cariri pertença ao Mesozoico. Dentre todas as formações que compõem a Bacia do Araripe, consideradas com uma idade maior que a Fomação Exu, a Formação Cariri é a única que apresenta similaridade acerca de suas caraterísticas sedimentológicas e texturais. Esse fator aumenta a probabilidade de que a mesma seja área fonte daquela unidade estratigráfica. PETROGRAFIA DOS ARENITOS DA FORMAÇÃO CARIRI (Tabela 3). Foram estudadas 4 seções delgadas de arenitos da Formação Cariri 74

91 Tabela 3 Descrições das lâminas delgadas referentes aos arenitos da Formação Cariri. Sabe-se que Q= Quartzo; C= Caulinita; Min. Op.(MO) = Minerais Opacos; AMF= Areia Muito Fina; AF= Areia Fina; AM= Areia Média; CV-CC= Contato Concavo-Convexo. 75

92 As amostras estudadas indicam que as rochas são arcóseos (Figura 42) com arcabouço constituído por quartzo monocristalino, microclina e plagioclásio (Figura 43). Figura 42 Diagrama de Folk (1980), onde os pontos plotados se encontram no campo de Arcóseo. Sabe-se que Q= Quartzo, F= Feldspato e L= Fragmentos líticos. 76

93 Figura 43 Fotografia da lâmina 21 (Tabela 01), referente ao afloramento NI_AR16. Em geral grãos finos a médios, subangulosos à subarredondados. Constituído basicamente de quartzo e feldspato. Observa-se a geminação tartan na microclina. Nesses arenitos os grãos do arcabouço são finos a grossos, subarredondados a subangulosos (Figura 44). A circularidade geral é média a baixa. O arcabouço é composto essencialmente por quartzo monocristalino. Em menor proporção aparecem os compontes acessórios:quartzo policristalino, minerais opacos, mica branca, turmalina e zircão. A matriz (< 10%) é uma pasta fina caulínica e oxidada semelhante a das rochas descritas na Formação Exu. 77

94 Figura 44 Fotografia da lâmina 20 (Tabela 01), referente ao afloramento NI_AR16. Nota-se, em geral grãos finos a médios, subangulosos à subarredondados, e estão imersos em uma matriz fina. 78