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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.44.2006.tde-15032007-165547
Documento
Autor
Nome completo
Lucas Verissimo Warren
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2006
Orientador
Banca examinadora
Hachiro, Jorge (Presidente)
Giannini, Paulo Cesar Fonseca
Lavina, Ernesto Luiz Correa
Título em português
Evolução sedimentar da Formação Rio do Rasto na região centro-sul do Estado de Santa Catarina
Palavras-chave em português
Bacia do Paraná
Elementos arquiteturais
Estratigrafia de seqüências
Formação Rio do Rasto
Paleogeografia
Sedimentologia
Resumo em português
A porção sul do supercontinente Gondwana, durante o intervalo de tempo compreendido entre o Neocarbonífero e o Eotriássico, é marcada por importantes eventos de ordem tectônica e sedimentar. Neste contexto, um ciclo de subsidência se desenvolveu acompanhando os movimentos da então denominada Orogenia Sanrafaélica, resposta da colisão do terreno Patagônico com a borda SW do Gondwana. O soerguimento das margens deste supercontinente propiciou a formação de um grande corpo d´água confinado, ou apresentando diminutas conexões oceânicas. A geração de novo e volumoso espaço de acomodamento possibilitou a acumulação de uma seqüência transgressivo-regressiva entre o neopermiano e o eotriássico da Bacia do Paraná. O caráter predominantemente progradacional da porção superior desta seqüência, culminou com a completa colmatação do corpo d´água, propiciando o desenvolvimento de sistemas deposicionais continentais ao final deste ciclo. Os sedimentos da Formação Rio do Rasto, objeto da presente dissertação, se inserem neste contexto e são caracteristicamente representativos dos depósitos de trato de mar alto desenvolvidos nos estágios terminais da evolução desta seqüência de segunda ordem, denominada ?Gondwana I? (Milani, 1997). A área de estudo da presente dissertação compreende a porção centro-sul e leste do Estado de Santa Catarina, englobando a carta topográfica do município de Lages e as serras do Rio do Rasto, Rio do Sul e Espigão, localizadas nas escarpas a leste do estado homônimo. Nesta região ocorrem rochas das unidades paleozóicas e mesozóicas na Bacia do Paraná, litoestratigraficamente pertencentes aos Grupos Tubarão, Guatá, Passa Dois e São Bento. A Formação Rio do Rasto caracteriza-se por aflorar muito bem na área estudada, possibilitando o levantamento de seções contínuas e o estudo detalhado de afloramentos sob a ótica da análise de fácies, elementos arquiteturais e análise de paleocorrentes. A Formação Rio do Rasto encontra-se encerrada por contatos de caráter transicional com as formações Teresina na base e Pirambóia no topo. É composta, litoestratigraficamente, pelos membros Serrinha e Morro Pelado, que perfazem, na área de estudo, espessuras máximas da ordem de 250 metros. De modo geral, a unidade caracterizase por seu caráter predominantemente progradacional, com a tendência de aumento de estratos de arenitos para o topo. Os sedimentos da porção basal da unidade, pertencentes ao Membro Serrinha, caracterizam-se pela presença de fácies heterolíticas, pelíticas e de coloração acinzentada, depositadas em condições de costa-afora. A ocorrência de elementos arquiteturais constituídos por arenitos com estrutura hummocky, swalley e laminação cruzada por onda é indicativa da deposição a partir de eventos pontuados de elevado grau energético. Concentrações fossilíferas compostas por dentes, escamas e coprólitos de peixes, aqui classificadas com bone beds, apresentam afinidades tafonômicas com depósitos originados por tempestades. Intercaladas a esta associação, ocasionalmente ocorrem camadas métricas lenticulares e sigmoidais de arenitos finos, interpretadas como depósitos de barras de desembocadura deltaica. Para o topo da unidade ocorre a mudança na coloração das fácies pelíticas cinzas para termos de coloração avermelhada e roxa, bem como o predomínio de elementos arquiteturais tipicamente deltaicos, como depósitos de baías, canais interdistributários e vi lobos de rompimento de diques marginais. Elementos arquiteturais eólicos ocorrem intercalados nas porções superiores do Membro Morro Pelado. A ocorrência de associações de fácies depositadas em diferentes posições fisiográficas dentro de um contexto deltaico pode ser expressa na alternância de elementos arquiteturais distais e proximais em todos os exemplos estudados. Esta particularidade pode ser parcialmente explicada pelo caráter fortemente autocíclico esperado em sistemas deposicionais deltaicos, o que propicia a migração constante dos canais, e conseqüentemente das áreas de baía interdistributários e desembocadura. Além da autociclicidade, outro fator determinante na construção do padrão arquitetural observado, é a variação das taxas de subida do nível relativo do mar. Ressalta-se que, inserido em um contexto maior de trato de mar alto, a tendência de desaceleração de subida do nível do mar é sempre esperada. Esta variação, ocorrendo em freqüência relativamente alta, propicia a variação na geração de espaço de acomodamento, determinando aumentos ou diminuições na razão entre aporte sedimentar e abertura de espaço. Desta maneira, quando a razão apresenta valores positivos desenvolve-se um padrão sedimentar progradacional, com conseqüente regressão da linha de costa. Valores negativos, materializados em maior taxa de geração de espaço de acomodação, em relação ao aporte sedimentar, propicia a formação de sucessões de arquitetura retrogradacional e transgressão da linha de costa. Conforme o sistema deltaico progradava, o mar interior ia sendo paulatinamente colmatado, resultando na tendência geral de diminuição do espaço de acomodação de sedimentos. Nas porções inferiores da Formação Rio do Rasto (Membro Serrinha) este fato se expressa na diminuição dos depósitos de tempestade para o topo, ou seja, com o decréscimo volumétrico e em área do corpo d´água, diminui a possibilidade da atuação de ondas de tempestade e conseqüentemente, o retrabalhamento dos sedimentos deltaicos por estes. Os depósitos de tempestades praticamente não ocorrem nas porções superiores da unidade (Membro Morro Pelado), onde, portanto, estão preservadas camadas tabulares lateralmente contínuas, associadas ao desenvolvimento de fluxos hiperpicnais nas porções frontais das barras de desembocadura deltaicas. O preenchimento por sedimentos e a diminuição volumétrica do corpo aquoso não implicaram na compartimentação deste em diversos lagos de menor extensão. O padrão de empilhamento de elementos arquiteturais associado à escassez de níveis contínuos de paleossolo e superfícies erosivas regionais bem marcadas permitem refutar esta hipótese. Dada a continuidade das associações de fácies e recorrência de elementos arquiteturais, em toda a área estudada na presente dissertação, o Sistema Deltaico do Rio do Rasto possivelmente apresentava tamanho em área compatível com a escala de dezenas de milhares de quilômetros quadrados. Dados de paleocorrentes sugerem progradação do edifício deltaico de SE para NW. A ocorrência no segundo terço estratigráfico da unidade, de elementos arquiteturais eólicos intercalados, pode ser considerada uma evidência da transição para o sistema desértico Pirambóia. Os dados de paleoventos indicam tendência de migração do sistema de dunas para WNW, em direção concordante à estimada para a migração do Sistema Deltaico Rio do Rasto. A tendência de continentalização da bacia culmina com os depósitos da Formação Pirambóia, estratigraficamente localizada acima e em contato transicional com a Formação Rio do Rasto.
Título em inglês
Sedimentary evolution of Rio do Rasto Formation (Permian-Triassic of the Paraná basin) in the central-south portion of Santa Catarina State, Brazil
Palavras-chave em inglês
Archtectural elements
Paleogeography
Paraná Basin
Rio do Rasto Formation
Sedmentology
Sequence stratigraphy
Resumo em inglês
The south portion of the supercontinent Gondwana, during the time period between the neocarboniferous and the eotriassic, is marked by important events in tectonic and sedimentary order. In this context, a subsidence cycle developed itself along the movements of the then-nominated Sanrafaelic Orogeny, the result of the collision between the Patagonic terrains with the southwestern border of Gondwana. The uplift of this supercontinent?s margins made possible the creation of a large confined body of water, or displaying small oceanic connections. The development of a new, large space of accommodation generated, then, the accumulation of a transgressive-regressive sequence between the neopermian and the eotriassic of Paraná Basin. The mainly progradational character of the upper portion of this sequence culminated with the complete filling of the body of water, allowing the development of depositional continental systems at the end of this cycle. The sediments of the Rio do Rasto formation, object of the present dissertation, are inserted in this context and characteristically representative of the highstand system tract deposits that developed in the terminal stages of this second-order sequence, named ?Gondwana I?(Milani, 1997). The study area of the present dissertation comprehends the central-southern and the eastern portion of the state of Santa Catarina, including the topographic chart of the Lages province e the Rio do Rasto, Rio do Sul and Espigão sierras, located in the eastern cliffs of the homonymous state. In this region, rocks of the paleozoic and mesozoic units of Paraná?s Basin occur, which lithostratigraphically are part of the Tubarão, Guatá, Passa Dois and São Bento groups. The Rio do Rasto formation is notable for an outcropping in the studied area, making possible the uplifting of the continued sessions and the detailed study of the outcrops under the view of the facies analysis, architectural elements and the paleocurrents analysis.The Rio do Rasto formation is surrounded in contacts of transitional character with the the Teresina formation, at the base, and Pirambóia formation at the top. It is composed, lithostratigraphically, by the Serrinha and Morro Pelado members, that present, in the studied área, maximum thickness of 250 meters. Generally, the unit is marked by its predominant progradational character, with the tendency of sandstones strata increasing to the top. The sediments of the base portion of the unit, from the Serrinha member, are characterized by the presence of heterolithic, pelithic and gray-colored facies, deposited in offshore conditions. The occurrence of sandstone-based architectural elements with hummocky structure, swalley and cross-lamination by waves, is indicative of the deposition from high energetic degree events. Fossil concentrations composed of teeth, scales e fish coprolites, here classified as bone beds, present tafonomic similarities with the stormgenerated deposits. Interbedded to this association, lenticular and sigmoidal metric layers from thin sandstones occasionally occur, interpreted as deltaic mouth bars deposits. At the top of the unit, the change of the gray pelithic facies coloration to red and purple tonalities occurs, as well as the predominance of typically deltaic architectural elements, such as basin deposits, interdistributary channels e crevasse splay lobes. Eolian architectural elements occur interbedded on the upper portions of the Morro Pelado member. The occurrence of associations of deposited facies in different physiographic positions inside a deltaic context, can be expressed in the alternation of nearshore and offshore architectural elements in all of the studied examples. This particularity can be partially explained by the strong auto cyclic character expected in deltaic depositional systems, which allows the constant migration of the channels, and consequentially of the interdistributary bay areas and deltaic mouths. Aside from the autocyclicity, another determinant factor in the interbedding of architectural elements is the variation of relative sea level rates, inside a larger context of highstand system tract, where the tendency of deceleration in the sea level rising speed is expected. This variation, occurring in relatively high frequency, makes possible the variation in the accommodation space generation, determining increasing and decreasing on the reason between sedimentary in-fill and the generation of acomodation space. Hence, when the reason presents positive values, a sedimentary progradational character is developed, with consequent regression of the coast line. Negative values, expressed in a bigger rate of accommodation space generation, compared to the sedimental aport, make possible the formation of retrogradational architecture successions and a transgression of the coast line. As the deltaic system progrates, the inner sea is gradually filled, materializing the general tendence of a shrinking in the accommodation space of sediments. In the lower portions of the Rio do Rasto formatiom (Serrinha member), this fact is expressed in the smaller presence of storm deposits to the top, which means that with the reduction of the body of water area, the possibility of reworking of the deltaic sediments through certain high energetic level events is diminished. The storm deposits do not occur on the upper portions of the unit (Morro Pelado member), where, as a result, the horizontally continuous tabular layers are preserved, associated to the development of hyperpicnal fluxes on the frontal portions of the deltaic mouth bars. The filling by sediments and the diminishing in volume of the water body do not result in its compartmentation in several smaller lakes. The pattern of the vertical succession of architectural elements associated to the shortage of continuous levels of paleosoils and marked regional erosive surfaces, allows one to deny this hypothesis. Given the continuity of the deltaic elements in all of the area studied in the present dissertation, the deltaic system of Rio do Rasto possibly presented a size, in area, compatible with the scale of thousands of square kilometers. Data of paleocurrents suggest progradation of the deltaic building from S/SE to N/NW. The occurrence of eolian architectural elements interbedded with sub aquatically deposited sediments, on the second stratigraphic third of the unit, can be considered an evidence of transition to the Pirambóia desert system. The paleoevents data indicate a migration tendence of the dune system to the NW, in a similar direction to the estimated for the Rio do Rasto deltaic system migration. The continentalization tendence of the basin results in the eolic deposits of the Pirambóia formation, stratigraphically located above and in transitional contact with the Rio do Rasto formation.
 
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Data de Publicação
2012-09-26
 
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