Evolução dos sistemas fluviais através do tempo geológico: fácies sedimentares, arquitetura deposicional e estruturas de deformação sinsedimentar em exemplos do Torridonian, Bacia do Camaquã e Old Red Sandstone

Autor: Mauricio Guerreiro Martinho dos Santos
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2014
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Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPUniversidade de São PauloUSP.
Druh dokumentu: Doctoral Thesis
Popis: Uma série de pesquisas realizadas em depósitos de sistemas fluviais, desenvolvidos anterior e concomitantemente à colonização dos continentes por vegetação, são aqui apresentadas com o intuito de investigar as principais características deposicionais destes sistemas, particularmente suas assembléias de fácies e elementos arquitetônicos preservados. Esta pesquisa busca, desta maneira, propor modelos deposicionais para sucessões fluviais pré-vegetação e contribuir para o avanço do conhecimento sobre as mudanças seculares em padrões de sedimentação, principalmente em relação à evolução dos rios através do tempo geológico. Estudos sedimentológicos foram realizados em depósitos fluviais da Formação Applecross do Grupo Torridon (Toniano, Escócia), Formação Guarda Velha do Grupo Guaritas (Cambriano, Brasil) e no Old Red Sandstone do Midland Valley (Siluriano-Carbonífero, Escócia). Foram empregadas análises de associações de fácies e arquitetura deposicional por meio de estudos de alto detalhe em afloramentos, combinadas a análises de paleocorrentes, de proveniência, e de estruturas de deformação sinsedimentar. Depósitos de canais fluviais meandrantes pré-vegetação com espessos depósitos de planícies de inundação ricos em sedimentos de granulação fina são pela primeira vez descritos em detalhe nos estudos aqui apresentados sobre depósitos da Formação Applecross. Diversas estruturas de deformação sinsedimentar encontradas na unidade acima referida são analisadas, revelando que seus estilos podem ser relacionados a diferentes regiões de uma planície fluvial. Nos depósitos da Formação Guarda Velha, é registrada a inter-relação entre dois sistemas fluviais coevos, cuja arquitetura deposicional contrastante resultou da diferente localização destes sistemas em relação à estrutura da bacia, assim como de diferentes áreas de captação. São relatados os efeitos de distintos controles deposicionais, como ambiente tectônico e regimes hidráulicos, sobre a arquitetura deposicional preservada em sistemas fluviais pré-vegetação. Esses dados demonstram que o estilo entrelaçado-em-lençol, apontado como o estilo pré-vegetação predominante, engloba na verdade uma variedade de diferentes estilos fluviais. Estudos em depósitos do Siluriano ao Carbonífero do Old Red Sandstone revelam o crescente impacto da vegetação sobre depósitos fluviais, particularmente o aumento exponencial de formação de paleosolos, além de mostrar semelhanças entre alguns destes sistemas com os sistemas pré-silurianos. A integração desses estudos revela que sistemas fluviais pré-vegetação são relativamente mais complexos do que previsto pelos modelos atualmente disponíveis. Importantemente, sugere que a escassez de sedimentos de granulção fina, preservados em depósitos fluviais pré-silurianos, está mais relacionada à baixa competência destes sistemas em preservar tais sedimentos do que à sua suposta ausência em ambientes pré-vegetação. Foi também desenvolvida uma metodologia específica para o uso de estruturas de deformação em sedimentos inconsolidados como ferramentas na reconstrução de paleoambientes, através das relações entre diferentes estilos deformacionais e ambientes deposicionais, possibilitando a indicação de regimes hidráulicos em depósitos fluviais e a informação indireta de taxas de atividades tectônicas em bacias. A integração de dados de sedimentologia com estudos específicos de deformação sinsedimentar é uma ferramenta útil na reconstrução paleoambiental de sistemas fluviais.
A series of studies were undertaken on fluvial systems deposits which developed prior to land-plant colonization, in order to investigate the main depositional characteristics of those systems, particularly their main facies assemblages and preserved depositional architecture. Main objectives are the proposal of depositional models for pre-vegetation fluvial systems, and the understanding of main secular changes in sedimentation processes and its influence on the evolution of rivers through geological times. Sedimentologic studies were undertaken in fluvial deposits from the Applecoss Formation of the Torridon Group (Tonian, NW Scotland), the Guarda Velha Formation (Cambrian, southern Brazil), and the Old Red Sandstone in the Midland Valley (Silurian-Carboniferous, NE Scotland). Highly-detailed sedimentary facies and depositional architecture analyses in outcrop scale were integrated with palaeocurrent and provenance studies, and soft-sediment deformation analysis. Pre-vegetation meandering channel deposits with relatively thick, fine-grained floodplain deposits from the Applecross Formation and here described for the first time. Analyses on sinsedimentary deformation structures preserved in the Applecross Formation reveal different styles which can be related to different parts of the fluvial plain. Studies on the Guarda Velha Formation revealed the inter-relationship between two coeval fluvial systems with markedly contrasting preserved depositional architecture, which developed as a result of the different location of the systems in relation to basin structure and different caption areas. The effects of different depositional controls on preserved pre-vegetation fluvial system architecture, such as tectonic environment and hydraulic regime, are recorded and interpreted. The present data demonstrate that the sheet-braided style, which is regarded as the prevailing fluvial style before the Silurian, in fact encompasses a varied number of different pre-vegetation fluvial styles. Studies on the Silurian to Early Carboniferous Old Red Sandstones in the Midland Valley of Scotland reveal the progressive impact of land plants on fluvial sedimentation, particularly the exponential increasing rates of soil production. Integration of the here presented data reveal that pre-vegetation fluvial styles. Studies on the Silurian to Early Carboniferous Old Red Sandstone in the Midland Valley of Scotland reveal the progressive impact of land plants on fluvial sedimentation, particularly the exponential increasing rates of soil production. Integration of the here presented data reveal that pre-vegetation fluvial systems are relatively more complex than previously described in the literature. Importantly, it suggests that the paucity of fine-grained sediments in pre-Silurian fluvial deposits is most likely related to various preservation issues than to the lack of such sediments. A particular methodology for the use of soft-sediment deformation structures as palaeoenvironmental tool was developed, allowing the interpretation of hydraulic regimes in fluvial deposits, indication of the basin\'s tectonic activity, and the relationship between different deformation styles and distinct depositional environments. The combined analyses of soft-sediment deformation structures and sedimentologic data is a powerful tool with which fluvial systems palaeoenvironmental can be reconstructed.
Databáze: Networked Digital Library of Theses & Dissertations
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