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Tesis Doctoral
DOI
10.11606/T.44.2011.tde-26092012-110017
Documento
Autor
Nombre completo
Lucas Verissimo Warren
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
São Paulo, 2011
Director
Tribunal
Boggiani, Paulo Cesar (Presidente)
Cesar, Antonio Romalino Santos Fragoso
Fairchild, Thomas Rich
Nogueira, Afonso Cesar Rodrigues
Poiré, Daniel Gustavo
Título en portugués
Tectônica e sedimentação do Grupo Itapucumi (Ediacarano, Paraguai Setentrional)
Palabras clave en portugués
Bacias sedimentares
Geotectônica
Resumen en portugués
O estudo de sucessões sedimentares neoproterozoicas sulamericanas tem auxiliado no entendimento de eventos bioevolutivos, climáticos e geotectônicos ocorridos concomitantemente ao rifteamento do supercontinente Rodinia. Durante este intervalo de tempo, importantes eventos de subsidência se processaram nas margens dos crátons da Amazônia, Pampia e Bloco Rio Apa, resultando na formação de bacias e na deposição de sucessões siliciclásticas e carbonáticas. Neste contexto, formaram-se diversas unidades Ediacaranas, tais como os grupos Corumbá (Brasil), Murciélago (Bolívia) e outras unidades depositadas nas margens do cráton Rio de La Plata, como os grupos Sierras Bayas (Argentina) e Arroyo del Soldado (Uruguay). Tais unidades se caracterizam por apresentarem importante conteúdo fossilífero, principalmente constituído pelo organismo esqueletal do gênero Cloudina. Dentre as sucessões consideradas cronocorrelatas, o Grupo Itapucumi era, até o presente trabalho, a unidade ediacarana menos conhecida da plataforma sulamericana, constituindo importante lacuna no entendimento da evolução geológica da porção SW do supercontinente Gondwana. O Grupo Itapucumi ocorre no nordeste do Paraguai como uma estreita faixa de afloramentos nas proximidades do rio homônimo e também abarcando uma extensa área que circunda e recobre boa parte das rochas do embasamento do Complexo Apa. O Bloco Rio Apa é delimitado em sua porção leste pela Faixa Paraguai considerada um cinturão de dobramentos com vergência para oeste do tipo "thrust-and-fold", no qual ocorrem rochas ediacaranas do Grupo Corumbá. Nas proximidades do Rio Paraguai, o Grupo Itapucumi ocorre localmente metamorfizado na zona da clorita e intensamente deformado, apresentando dobras com flanco invertido associadas a falhas reversas com vergência contrária à Faixa Paraguai. Em sua área de afloramentos a oeste, a sucessão sedimentar deformada do Grupo Itapucumi foi denominada de "Faixa Móvel Vallemí", ao passo que, a leste dessas exposições, a sucessão essencialmente carbonática não metamorfizada e deformada constitui extensa área de cobertura sedimentar cratônica. O Grupo Itapucumi apresenta cerca de 400m de espessura e é constituído pelas rochas siliciclásticas e vulcânicas da Formação Vallemí, na base, sobrepostas por carbonatos puros e dolomitos pertencentes à Formação Camba Jhopo que são recobertos por margas, carbonatos e pelitos da Formação Cerro Curuzu. A Formação Tagayita Guazu ocorre unicamente como cobertura cratônica na porção leste da área de estudo, ao passo que a Formação Cerro Curuzu somente foi reconhecida a oeste, no domínio de faixa dobrada. Ressalta-se que ambas as unidades litoestratigráficas são novas e foram definidas neste trabalho. A sucessão do Grupo Itapucumi pode ser subdividida em três principais sequências sedimentares delimitadas por discordâncias regionais. Essas foram denominadas sequências S.1, basal e predominantemente terrígena, S.2 e S.3, intermediária e de topo, compreendendo seis associações de fácies representativas da deposição em diferentes posições fisiográficas de um sistema de rampa carbonática barrada. O domínio oeste da área estudada apresenta as melhores exposições das rochas pertencentes à S.1, 10 que ocorrem diretamente depositadas sobre o embasamento e compreendem uma sucessão na qual se intercalam argilitos, basaltos e arenitos finos e siltitos vermelhos com estruturas do tipo kinneya. Estratigraficamente acima desta unidade ocorre a sucessão de rampa carbonática média composta por fácies de ooidgrainstones depositadas em sistemas de cordões litorâneos. O topo desta sucessão apresenta intensa dolomitização do tipo "zebra", relacionada à percolação de fluidos durante os estágios terminais da diagênese ou mesmo, início do metamorfismo regional. A Formação Tagayita Guazu, unidade lateralmente correlata a leste dessas ocorrências, é constituída por fácies lagunares depositadas em condições de inter- a supramaré, em contexto de rampa interna. Esta associação de fácies é predominantemente composta por grainstones com laminação cruzada e estruturas do tipo "tidal bundles", oncólitos, ooidgrainstones, microbialitos e trombólitos. Associada a estas estruturas bioinduzidas, ocorre importante assembleia fóssil caracterizada pela presença de icnofósseis, organismos esqueletais como Cloudina sp. e Corumbella werneri e, possivelmente, organismos de corpo mole como cnidários medusoides. Do ponto de vista estratigráfico, as unidades essencialmente carbonáticas da sequência S.2 gradam de fácies de águas rasas para sedimentos depositados em cordões litorâneos oolíticos em contexto transgressivo. Na porção oeste da área de estudo, a sequência S.2 é recoberta pela sequência S.3, composta por pelitos, margas, grainstones e dolostones, depositados em condições de rampa externa. Esta sucessão apresenta arquitetura progradacional e importante contribuição siliciclástica. Os dados de isótopos de carbono ('? POT.13'C) obtidos em amostras não alteradas das sequências S.2 e S.3 apresentam valores médios de +1,93 %o '? POT.13' VCPDB e razão isotópica de estrôncio ('ANTPOT'87 Sr'/'ANTPOT.86 Sr') da ordem de 0,708784, coerentes com valores encontrados em outras sucessões Ediacaranas. A presença do fóssil-guia Cloudina sp. reforça a deposição das unidades carbonáticas do Grupo Itapucumi no intervalo compreendido entre 550 e 542Ma. Os dados isotópicos, paleontológicos e estratigráficos sustentam a correlação paleogeográfica e temporal entre os Grupos Corumbá e Itapucumi, sugerindo que as unidades se depositaram concomitantemente nas margens do Cráton da Amazônia e Bloco Rio Apa. As sucessões siliciclásticas basais dos grupos Corumbá e Itapucumi foram interpretadas como depositadas inicialmente em sistemas de riftes de pequena extensão, desenvolvidos durante a fragmentação do supercontinente Rodinia previamente a 625Ma. A deposição das sucessões basais do Grupo Jacadigo também pode ser relacionada a esse estágio de subsidência mecânica. Entre 550 e 528Ma, um novo ciclo de subsidência térmica proporcionou a abertura de novo espaço de acomodação, o que possibilitou a formação de rampas e plataformas carbonáticas. Estas recobriram extensas áreas continentais dos crátons da Amazônia, Pampia e Bloco Rio Apa e das bacias depositadas durante a fase rifte embutidas no embasamento regional. O evento responsável pela deformação dos grupos Itapucumi e Corumbá teve início há aproximadamente 528Ma, no Período Cambriano. Durante esse estágio compressivo, o Bloco Rio Apa constituiu anteparo rígido à deformação das faixas móveis Vallemí e Paraguai, o que permitiu o dobramento das sucessões e a reativação de falhas normais e lístricas geradas durante 11a fase rifte como falhas inversas de baixo ângulo com vergência oposta. O término do evento deformacional possivelmente se deu há 484Ma, já adentrando o Período Ordoviciano inferior.
Palabras clave en inglés
Not available
Resumen en inglés
The study of South American Neoproterozoic successions has improved the comprehension of the bioevolutionary, climatic and geotectonic phenomena occurred contemporaneously with the Rodinia supercontinent rifting. During this time interval, important subsidence events took place at the margins of Pampia, Amazonian cratons and Rio Apa block. This lead to the deposition of siliciclastic and carbonate sequences in the newly formed basins. Some of the units formed in this context and contain important Ediacaran fossils represented by microfossils and skeletal organisms as Cloudina sp. These are Corumbá (in Brazil) and Murcielago (in Bolivia) Groups, as well as others successions deposited in the margins of Rio de la Plata craton, as Sierras Bayas (in Argentina) and Arroyo del Soldado Groups (in Uruguay). In this particular context, the Itapucumi Group was so far the less known Ediacaran unit of South American platform. Hence this study contributes to fill a gap in the knowledge about the SW Gondwana geologic evolution. The Itapucumi Group occurs in northeastern Paraguay as a thin marginal belt close to the Paraguay River and a extensive area surrounding and covering part of the Apa Complex basement rocks. The eastern portion of the Rio Apa block is delimited by the Paraguay Belt, a W-vergent thrust-and-fold belt, which is composed by Ediacaran successions of the Corumbá Group. Close to the Paraguay River, the Itapucumi Group are locally metamorphosed at the chlorite zone and intensely deformed, showing E-vergent reverse faults and folds with inverted limbs, opposite to those of the Paraguay Belt. The deformed sedimentary succession of Itapucumi Group in its western portion was named Vallemí Mobile Belt. Easterly to these exposures, a carbonatic succession not metamorphised and deformed, constitutes an extensive cratonic sedimentary cover. The Itapucumi Group is about 400 meters thick and comprises siliciclast/volcanic rocks of the Vallemí Formation at the base, followed by limestones and dolostones of the Camba Jhopo and Tagayita Guazu Formations, capped by marls, limestones and pelites of the Cerro Curuzu Formation. The Tagayita Guazu only occurs as cratonic cover in eastern portion, while Cerro Curuzu Formation is placed in the western mobile belt domain. Both units are new and were litoestratigraphicaly defined in this thesis. The Itapucumi Group succession is subdivided in three main sedimentary sequences delimited by regional discordances, named here sequences S.1, the most basal and predominantly terrigenous; S.2 and S.3 comprising six facies associations related to deposition in a rimmed carbonatic ramp. Western domain of the Itapucumi Group is characterized by the presence of best exposures of the S.1 basal rocks, deposited directly on basement, comprising a sucession composed by sandstones, mudstones, basalts and red siltstones with Kinneyia structure. Stratigraphically above this unit, a carbonatic medium ramp successions of the sequence S.2, composed by ooid-grainstones facies deposited as beach spits and proximal 12 coastal environments. These rocks show intense "zebra type" dolomitization formed during late stages of diagenesis, or even related to initial stages of the regional metamorphism. Easterly to these outcrops, rocks of the Tagayita Guazu Formation comprised by lagoonal facies deposited in inter- to supratidal inner ramp context. These facies association is mainly composed by grainstones with tidal bundle and cross lamination, oncolites, ooidgrainstones, microbialites and thrombolites. Associated with this bioinduced structures occurs ichnofossils, skeletal organisms as the guide fossil Cloudina sp. and Corumbella, and fossil impressions of a smooth bodied organism, possibly, a medusoid cnidarian. At western portion of study area, covering the S.2 sequence, there are a succession of pelites, marls, grainstones and dolostones of the S.3 sequence representing outer ramp depositional systems. Stratigraphically, the carbonate units of sequence S.2 are representative of shallow water ramp deposits grading into oolitic spits in a transgressive context. Overlapping these deposits the sequence S.3 shows progradational architecture with important siliciclastic contribution. Carbon isotope data from unaltered carbonatic rock samples of S.2 and S.3 sequences show medium values of +1,93%o '? POT.13' VCPDB and compiled 'ANTPOT.87 Sr'/'ANTPOT.86 Sr' ratios of 0,708784. The positive '? POT.13'C plateau and 'ANTPOT.87 Sr'/'ANTPOT.86 Sr' data are typical of the end of Ediacaran Period, around 550Ma. The presence of Cloudina guide fossil reinforces this age and provides an interval between 550 and 542 Ma for the deposition of middle units of the Itapucumi Group. The paleontological, stratigraphical and isotopic data support the paleogeographical and temporal correlation between Itapucumi and Corumbá Groups, suggesting a contemporary sedimentary evolution of these units at margins of Amazonian craton and Rio Apa block. The siliciclastic basal sucessions of both units are interpreted as deposited in small rifts developed during the fragmentation of Rodinia supercontinent, older than 625Ma. The deposition of siliciclastic and chemical succession of Jacadigo Group is related to the same mechanical subsidence stage that formed the rift system. A later thermal subsidence process triggered the opening of a new accommodation space around 550 and 528 Ma, and the subsequently formation of extensive carbonate platforms and ramps. These environments were established on the basement and rocks deposited during the initial rift stage, covering huge areas of the Pampia and Amazonian cratons and Rio Apa Block. The deformation of Itapucumi and Corumbá basin took place at approximately 528 Ma before present, reactivating the listric and normal faults generated during the rift phase as reverse and low angle faults. The opposite patterns of tectonic vergence between Vallemí and Paraguay fold-and-thrust belts could be explained by the Rio Apa Block acting as a rigid barrier during the Cambrian compressive event. This tectono thermal event probably ended around 484Ma, possibly entering the lower Ordovician period.
 
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Fecha de Publicación
2012-09-26
 
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