Neoproterozoic evolution of the São Francisco Basin, SE Brazil : effects of tectonic inheritance on foreland sedimentation and deformation.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Reis, Humberto Luis Siqueira
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Tese
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Institucional da UFOP
Texto Completo: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/10009
Resumo: Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
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Correspondendo a um típico depocentro poli-histórico, a bacia registra os principais eventos tectônicos e climáticos (alguns de importância global) que afetaram a Placa do São Francisco após 1,8 Ga. Sucessivos episódios extensionais proterozoicos, aparentemente associados à quebra dos supercontinentes Columbia e Rodinia, culminaram na formação de três grandes estruturas de embasamento. Estendendo-se ao longo da direção NW-SE na porção central da bacia, o Aulacógeno Pirapora hospeda os mais espessos depósitos sedimentares encontrados no domínio cratônico e é limitado a sul e a norte pelos altos de Sete Lagoas e Januária, respectivamente. Durante a amalgamação do Gondwana Ocidental, ao fim do Neoproterozoico/início do Paleozoico, a subsidência flexural causada pela edificação dos múltiplos orógenos brasilianos que margeiam a Bacia do São Francisco foi responsável pelo desenvolvimento de um extenso sistema de antepáis. Este sistema recebeu os depósitos carbonáticos e siliciclasticos ediacaranos da Sequencia Bambuí (i.e Grupo Bambuí), cuja evolução e dispersão sedimentar guardam uma íntima relação com a Faixa Brasília, a oeste. Ainda durante o fim do Neoproterozoico, o embasamento e as coberturas sedimentares da bacia foram localmente envolvidos nos cinturões de antepaís das faixas Brasília e Araçuaí, expostos nas porções oeste e leste da bacia, respectivamente. Com vergência centrípeta, estes cinturões definem duas grandes curvas antitaxiais que culminam na porção central da Bacia do São Francisco e exibem estilos tectônicos consideravelmente distintos. Análises estruturais e estratigráficas de detalhe baseadas em novos dados sísmicos, aerogeofísicos e de superfície indicam que o registro neoproterozoico da Bacia do São Francisco evoluiu sob forte influencia de estruturas pré-existentes. Na porção sul da bacia, os sedimentos carbonáticos e siliciclasticos marinhos da Sequencia Bambuí recobrem discordantemente rochas do embasamento arqueano/paleproterozoico e sua sedimentação foi controlada por sucessivos episódios de soerguimento flexural e migração do Alto de Sete Lagoas. Estes episódios foram responsáveis pelo desenvolvimento de um sistema de riftes quilométricos e com direção NE-SW, os Grábens de Pompéu, que se formaram à custa da reativação de estruturas antigas do embasamento. Combinados a mecanismos regionais de acomodação, pulsos tectônicos relacionados a estas calhas controlaram a sedimentação e arquitetura estratigráfica dos depósitos ediacaranos. O comportamento do Alto de Sete Lagoas como uma intumescência flexural mediante as cargas impostas pelas faixas brasilianas marginais ao Cráton do São Francisco e reconstruções paleotectonicas disponíveis podem explicar, pelo menos parcialmente, a preservação incomum de espessas sucessões sedimentares neste depocentro de antepaís e a aparente incongruência temporal entre o ciclo bacinal ediacarano e o desenvolvimento da Faixa Brasília. Conforme este estudo, os estilos estruturais dos cinturões de antepáis das faixas Brasília e Araçuaí também foram fortemente influenciados por elementos cratônicos pré-existentes. Na zona de culminação do Cinturão epidérmico de antepaís da Faixa Brasília, a Saliência de Três Marias afeta predominantemente os depósitos ediacaranos da Sequencia Bambuí e corresponde a uma curvatura orogênica não-rotacional e controlada pela bacia. Tal estrutura se desenvolveu em função de variações de espessura dos estratos pré-orogênicos, contrastes reológicos junto aos depósitos proterozoicos da bacia e a interação local com anteparos rígidos no antepaís. Diferentemente dos seus segmentos epidérmicos norte e sul, a porção central do Cinturão de antepáis da Faixa Araçuaí afeta a extremidade leste do Aulacógeno Pirapora e corresponde a um sistema compressivo do tipo thick-skinned. Nesta porção da bacia, o cinturão de antepaís descreve em mapa uma grande curva antitaxial e seu estilo tectônico resulta da interação entre o sistema orogênico N-S e o gráben pré-existente e de direção NW-SE. As análises apresentadas neste estudo demonstram a influencia de estruturas herdadas na evolução de sistemas de antepáis, seja causando a partição da deformação em escala local e/ou crustal ou influenciando no balanço entre a acomodação e o aporte sedimentar. Tais características parecem ser especialmente observadas em áreas cratônicas onde extensos conjuntos de estruturas e elementos formados em múltiplos ciclos tectônicos podem estar disponíveis durante os episódios de reativação. Uma vez que a herança tectônica desempenha papel importante na evolução de bacias sedimentares, a mesma deve ser considerada nas campanhas de exploração de hidrocarbonetos atualmente em curso na Bacia do São Francisco.Occupying almost the entire NS-trending lobe of the São Francisco craton, the intracratonic São Francisco basin extends over an area of c. 350.000 km2 in the southeastern Brazil and is underlain by a relatively thick and cold lithosphere. According to the available surface and subsurface data, the basin corresponds to a typical poly-historic depocenter and records the tectonic and climate events (some of global significance) that affected the São Francisco plate after 1,8 Ga., including : i) a Mesoproterozoic/early Neoproterozoic rift to rift-passive margin probably associated with the Columbia break up, ii) a Neoproterozoic rift-passive margin contemporaneous with the Rodinia break up, iii) an Ediacaran-Cambrian (?) foreland system associated with the Brasiliano/PanAfrican West Gondwana assembly and iv) a less expressive extensional system related to the South Atlantic opening (Pangea break up). The Proterozoic rifting episodes caused the nucleation of three major basement structures, the NW-trending Pirapora aulacogen that hosts the thickest strata found in the cratonic domain and is bounded in the south and north by the Sete Lagoas and Januária basement highs, respectively. During the West Gondwana assembly, the São Francisco plate started to behave as a downwarp basin and received the deposits of the Ediacaran Bambuí first-order sequence (i.e. Bambuí Group), whose sedimentary dispersal and evolution were mostly controlled by the development of the Brasília orogenic belt that bounds the basin to the west. At this time, the Ediacaran successions and older elements of the basin were also incorporated in two roughly NS-trending foreland fold-thrust belts of opposite vergences: the Brasília, on the west, and the Araçuaí, on the east. These belts culminate in the central portion of the basin and exhibit significant differences in tectonic style. Detailed stratigraphic and structural analyses based on new seismic, aerogeophysical and surface data demonstrate that the Neoproterozoic foreland record of the São Francisco basin evolved in a close association with preexisting cratonic fabrics. In the southern portion of the basin, shallow marine successions of the Bambuí sequence unconformably overlie basement assemblages and older sedimentary units and record multiple episodes of forebulge uplift and migration of the preexisting Sete Lagoas high. Far-field stresses associated with these episodes culminated with the extensional reactivation of ancient basement structures and the nucleation of NE-trending forebulge depocenters, herein referred to as Pompéu grabens. Along with the basin-scale accommodation mechanisms, these grabens controlled the sedimentary dispersal and architecture of the Ediacaran strata. The forebulge behavior of the Sete Lagoas basement high and available paleotectonic reconstructions might explain, at least partially, the unusual preservation of thick sedimentary successions within this domain and the apparent chronological mismatch between the Ediacaran basin cycle and the Brasília belt evolution. The different tectonic styles of the Brasília and Araçuaí foreland belts were also controlled by preexisting elements of the São Francisco basin. In the culmination zone of the thin-skinned Brasília foreland fold-thrust belt, the Três Marias salient affects mostly the Ediacaran Bambuí strata and developed as a basin-controlled and non-rotational curve due to i) along-strike variations in the pre-orogenic strata, ii) rheological contrasts within the Proterozoic sedimentary successions of the basin and iii) local foreland buttressing. Differing from its northern and southern thin-skinned segments, the central Araçuaí foreland fold-thrust belt corresponds to a thick-skinned orogenic system that affects the eastern Pirapora aulacogen. In map-view, it defines an antitaxial curve, whose structural grain reflects the interaction between the westward advancing belt and the preexisting NW-trending aulacogen. The analyses presented in this study demonstrate the influence of tectonic inheritance on the evolution of foreland systems, by causing local- to crustal-scale deformation partitioning, as well as changes in the balance between accommodation and sedimentary supply. This influence seems to be specially enhanced in cratonic areas, where an extensive collection of structures and successions formed along multiple tectonic events might be available during reactivation episodes. Since the tectonic inheritance may influence the architecture of sedimentary basins and thus control the characteristics of their petroleum system elements and processes, it should be also considered in the hydrocarbon exploration campaigns in course in the São Francisco basin.Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 13/03/2017 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.info:eu-repo/semantics/openAccessSão Francisco - Rio - BaciaTectônica de placas-hereditariedadeForeland - bacias - geologiaMontes ForelandOrogenia - curvaturaNeoproterozoic evolution of the São Francisco Basin, SE Brazil : effects of tectonic inheritance on foreland sedimentation and deformation.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisengreponame:Repositório Institucional da UFOPinstname:Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)instacron:UFOPLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8924http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/10009/5/license.txt62604f8d955274beb56c80ce1ee5dcaeMD55CC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain; charset=utf-849http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/10009/2/license_url4afdbb8c545fd630ea7db775da747b2fMD52license_textlicense_texttext/html; charset=utf-80http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/10009/3/license_textd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD53license_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-80http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/10009/4/license_rdfd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD54ORIGINALTESE_NeoproterozoicEvolutionSãoFrancisco.pdfTESE_NeoproterozoicEvolutionSãoFrancisco.pdfapplication/pdf16550915http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/10009/1/TESE_NeoproterozoicEvolutionS%c3%a3oFrancisco.pdf6b378036f0a45a6f5c279e4a90c26c65MD51123456789/100092019-07-04 11:06:13.685oai:localhost: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ório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufop.br/oai/requestrepositorio@ufop.edu.bropendoar:32332019-07-04T15:06:13Repositório Institucional da UFOP - Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)false
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