Fáceis Carbonáticas da formação Teresina na borba centro-leste da Bacia do Paraná

Autor: Mendez Duque, Johanna
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2012
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Druh dokumentu: Dissertação de Mestrado
Popis: A Formação Teresina, Neopermiano da Bacia do Paraná, é uma unidade estratigráfica principalmente terrígena, com algumas ocorrências de fácies carbonáticas, sendo depositada durante a última fase regressiva do mar epicontinental da bacia. O ambiente deposicional da Formação Teresina, especialmente no que se refere às suas fácies carbonáticas, ainda é alvo de debate. As fácies carbonáticas da Formação Teresina e fácies evaporíticas associadas ocorrem em toda a formação, mas são mais frequentes no norte do Estado do Paraná e no sul do Estado de São Paulo, na porção superior da unidade. Esta região constitui a área de estudo desta dissertação, que visou interpretar os processos sedimentares básicos, assim como fatores tectônicos e climáticos que influenciaram a formação destes depósitos carbonáticos e evaporíticos. Para isto, foram utilizadas informações de poços e realizados levantamentos detalhados de seções colunares, com coleta de amostras para análises petrográfìcas por microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Foram identificadas e descritas oito fácies carbonáticas e/ou evaporíticas: mudstone com conchas de ostracodes, mudstone peloidal, packstone bioclástico, wackstone bioclástico, boundstone tabular, packstone-grainstone oolítico, brecha de mudstone-chert e chert enterolítico-nodular. O sistema deposicional foi interpretado como uma rampa carbonática com zona interna alta protegida por barreiras arenosas influenciadas por ondas e correntes associadas. Nas partes mais rasas, os períodos áridos e de intensa evaporação e baixo aporte terrígeno provocariam aumento da salinidade e induziria a deposição das fácies evaporíticas de chert enterolítico-nodular e brecha de mudstone-chert. A porção intermediária corresponderia à zona protegida da ação das ondas, com águas rasas e baixa energia. Isto permitiria a deposição de sedimentos finos por decantação, que constituem as fácies mudstone com conchas de ostracodes e wackstone bioclástico. Nesta mesma porção, as condições geoquímicas da água teriam incentivado atividade microbiana, gerando as fácies mudstone peloidal e boundstone tabular. Bandas ricas em dolomita identificadas em fácies de boundstone tabular no norte do Estado do Paraná estariam relacionadas com precipitação mineral induzida por atividade microbiana. Filamentos e nanoestruturas orgânicas observadas podem corresponder a remanescentes fossilizados de extracellular polymeric substance (EPS), usados por bactérias redutoras de sulfato nos processos de precipitação da dolomita-calcita. A ação das ondas causava agitação constante da água, o que originaria a sedimentação das fácies packstone-grainstone oolítico em baixios e das fácies heterolíticas terrígenas em zona distal entre o nível de base das ondas de tempo bom e o nível de base das ondas de tempestade. Mapas de isópacas e de frequência de ocorrência de calcários elaborados a partir da integração dos dados de poços e seções colunares demonstraram aumento da concentração de calcários no flanco norte do Arco de Ponta Grossa (APG). A espessura da formação aumenta em direção ao APG. Em algumas regiões próximas ao APG, as isópacas tornam-se paralelas ao eixo desta estrutura tectônica. Os resultados obtidos sugerem que o Arco de Ponta Grossa atuou como barreira geográfica que restringiu a entrada de águas do oceano vindas do sul e influenciou a deposição das fácies carbonáticas e evaporíticas. A restrição da circulação das águas promoveu o aumento da salinidade na área imediatamente ao norte do arco. Além disso, uma provável zona de convergência de ventos paralela ao Arco de Ponta Grossa e situada ao sul da área de estudo teria dificultado a entrada de massas de ar úmido provenientes do Oceano Panthalassa vindas de sul. Isto favoreceu a instalação de condições áridas na área de estudo. O significado tectônico e climático das fácies carbonáticas e evaporíticas da Formação Teresina podem auxiliar as correlações entre a Bacia do Paraná e bacias na África, tais como as bacias do Huab e Karoo, além de contribuir para reconstruções paleogeográficas do Gondwana no final do Permiano.
The Teresina Formation, Late Permian of the Paraná Basin, is mainly composed of terrigenous sediments, with some occurrences of carbonate and evaporite facies. It corresponds to the upper portion of the last regressive phase of the Paraná Basin epicontinental sea. The depositional system responsible for the carbonate and evaporite facies of the Teresina Formation is still target of discussion. These facies occur in a huge area of the basin, but they have a greater thickness and are more frequent in the north of the Paraná State and in the southern of the São Paulo State, in the upper portion of the formation. This region constitutes the study area of this dissertation in order to interpret the depositional processes as well as the tectonic and climatic factors acting during the formation of these deposits. The study included the interpretation of data from wells, detailed description of columnar sections, with sampling for petrographical analysis under the optical and scanning electron microscopes (SEM). Eight carbonate and/or evaporite facies were identified: mudstone with ostracod shells, peloidal mudstone, bioclastic wackstone, bioclastic packestone, tabular boundstone, oolitic packstone-grainstone, nodular and enterolithic chert and mudstone-chert breccia. The depositional system was interpreted as a carbonate ramp with a protected zone by growth of oolitic sand bars and sediment transport dominated by wave action and associated currents. In the inner regions, arid periods of intense evaporation and low terrigenous input would increase the salinity, causing the deposition of enterolithic and nodular chert and mudstone-chert breccia facies. The intermediate portion corresponds to a lagoon with shallow and low energy waters, allowing the deposition of fine grained sediments recorded in the mudstone with ostracod shells and bioclastic wackstone facies. In the same portion, the hypersaline conditions of the water would have stimulated microbial activity, promoting the deposition of peloidal mudstone and tabular boundstone facies. Dolomite bands identified in the tabular boundstone facies in the north of the Paraná State are enriched in organic matter and they would be associated to mineral precipitation induced by microbial activity. Organic filaments and nanostructures may correspond to fossilized remains of extracellular polymeric substance (EPS), which are used by sulfate-reducing bacteria in the precipitation of dolomite-calcite. The wave action remobilized bottom sediments, causing constant waters agitation. This induced sedimentation of oolitic packstone-grainstone facies in shoals and the terrigenous heterolithic facies between the fair-weather and storm wave bases. Maps of isopachs and frequency of occurrences of limestones show concentration of limestones in the north flank of the Ponta Grossa Arch (PGA). The thickness of the formation increases from south to north towards the PGA. In some regions near the PGA, isopachs are parallel to the axis of this tectonic structure. The obtained results suggest that the Ponta Grossa Arch influenced the deposition of the carbonate and evaporite facies of the Teresina Formation, acting as a geographical barrier that restricted the entry of ocean waters from south. This promoted reduced terrigenous input, low water circulation and the increase of salinity in the northern flank of the PGA. Furthermore, a possible winds convergence zone, parallel to the Ponta Grossa Arch, would affected the climatic conditions in the study region during the Late Permian, difficulting the northward migration of wet air masses coming from the Panthalassa Ocean. This favored arid conditions in the study area. The tectonic and climatic significance of the carbonate and evaporite facies of the Teresina Formation have important implications for correlations between the Paraná Basin and basins from Africa, such as the Karoo and Huab basins, as well as for paleogeographic reconstructions of the Gondwana in the Permian.
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