Gênese da tectonossequência Jaibaras (Ediacarano - Ordoviciano) e sua herança na sedimentação da sequência Serra Grande (Ordoviciano - Siluriano), borda nordeste da Bacia do Parnaíba

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Cerri, Rodrigo Irineu [UNESP]
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/204328
Resumo: Caracterizadas pela longa duração no tempo geológico, sinéclises, bacias intracratônicas ou do tipo sag destacam-se por uma complexa história de subsidência e erosão, sendo sua origem e evolução objeto de intensa discussão. Historicamente debatida nas ciências geológicas, prevalece a hipótese controversa de que estas bacias se desenvolvem a partir de sistemas rifte sucedidos por fases de subsidência térmica ou mesmo flexural. No entanto, a complexidade destas bacias e o pouco conhecimento de suas evoluções geocronológicas, arquiteturais e de proveniência não permitem falsear de maneira satisfatória esta hipótese. Considerando esta problemática, a presente pesquisa buscou analisar de maneira integrada e utilizando uma metodologia multi-indicadores (multi-proxy) a implantação e história deposicional inicial de bacias intracratônicas, tendo como foco específico a Bacia do Parnaíba no Estado do Ceará. Para tanto, lançou-se mão de análises geocronológicas, estratigráficas e de proveniência sedimentar ainda inéditas, buscando identificar as diferenças e/ou similaridades entre o sinal deposicional e áreas fonte das bacias do Jaibaras (rifte) e Parnaíba (intracratônica). Especificamente, foram conduzidas análises detalhadas de proveniência sedimentar a partir de geoquímica de rutilo detrítico, geocronologia U-Pb em zircão detrítico, proveniência sedimentar macroscópica e análise de paleocorrentes nos depósitos sedimentares da Formação Aprazível (Ediacarano - Cambriano, topo da Bacia do Jaibaras) e da Formação Ipu (Ordoviciano, base da Bacia do Parnaíba). Os dados de proveniência sedimentar demonstram que os conglomerados depositados na fase final da Bacia do Jaibaras são predominantemente compostos de clastos de rochas vulcânicas, sedimentares e metamórficas, angulares a sub-angulares, indicando áreas fonte diversificadas e proximais. Por outro lado, os conglomerados depositados na fase inicial da Bacia do Parnaíba apresentam alta maturidade sedimentar, com grande predominância de clastos de quartzo arredondados e pequena presença de clastos de outras composições, sugerindo áreas fonte distais. A análise de proveniência sedimentar a partir de geoquímica de rutilo detrítico reforça a área fonte distinta para as duas bacias estudadas, principalmente devido a: (i) importante diminuição da contribuição de rutilo advindos de rochas de fácies granulito nos sedimentos iniciais da Bacia do Parnaíba, e (ii) diminuição da contribuição de rutilo proveniente de fontes máficas nos depósitos sedimentares da Bacia do Parnaíba. As idades de máxima deposição obtidas pela análise geocronológica por U-Pb LA-ICP-MS em zircão detrítico indicam Cambriano Médio/Superior para a Formação Aprazível (ca. 499 ± 5 Ma), e Cambriano Inferior para a Formação Ipu (ca. 528 ± 11 Ma). O fato da idade de máxima deposição da Formação Ipu ser mais antiga que a obtida para a Formação Aprazível reflete fontes distais distintas daquelas presentes nos limites e interior da Bacia do Jaibaras. A comparação dos dados geocronológicos da Formação Ipu com idades palinológicas disponíveis para a Formação Tianguá sobreposta, revelou que o início da sedimentação da primeira unidade da Bacia do Parnaíba possivelmente se deu no Cambriano Superior/Ordoviciano Inferior. Os dados geocronológicos ainda confirmam que as fontes primárias de sedimentos para os depósitos iniciais da Bacia do Parnaíba estariam localizadas nas regiões elevadas e montanhosas relacionadas às orogêneses do Ciclo Brasiliano, a sul/sudeste da Província Borborema (como os cinturões metamórficos e faixas Rio Preto e Riacho do Pontal). No atual estágio desta pesquisa, os dados obtidos enfatizam mudanças importantes nas áreas fonte entre as bacias rifte e sag, indicando que não há continuidade de polaridade e registro sedimentar entre as duas bacias. Deste modo, pode-se afirmar que as análises geocronológicas e de proveniência revelam que a Bacia do Parnaíba não teve evolução inicial continuada ou profundamente influenciada pelos sistemas de riftes da Bacia do Jaibaras.
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Historicamente debatida nas ciências geológicas, prevalece a hipótese controversa de que estas bacias se desenvolvem a partir de sistemas rifte sucedidos por fases de subsidência térmica ou mesmo flexural. No entanto, a complexidade destas bacias e o pouco conhecimento de suas evoluções geocronológicas, arquiteturais e de proveniência não permitem falsear de maneira satisfatória esta hipótese. Considerando esta problemática, a presente pesquisa buscou analisar de maneira integrada e utilizando uma metodologia multi-indicadores (multi-proxy) a implantação e história deposicional inicial de bacias intracratônicas, tendo como foco específico a Bacia do Parnaíba no Estado do Ceará. Para tanto, lançou-se mão de análises geocronológicas, estratigráficas e de proveniência sedimentar ainda inéditas, buscando identificar as diferenças e/ou similaridades entre o sinal deposicional e áreas fonte das bacias do Jaibaras (rifte) e Parnaíba (intracratônica). Especificamente, foram conduzidas análises detalhadas de proveniência sedimentar a partir de geoquímica de rutilo detrítico, geocronologia U-Pb em zircão detrítico, proveniência sedimentar macroscópica e análise de paleocorrentes nos depósitos sedimentares da Formação Aprazível (Ediacarano - Cambriano, topo da Bacia do Jaibaras) e da Formação Ipu (Ordoviciano, base da Bacia do Parnaíba). Os dados de proveniência sedimentar demonstram que os conglomerados depositados na fase final da Bacia do Jaibaras são predominantemente compostos de clastos de rochas vulcânicas, sedimentares e metamórficas, angulares a sub-angulares, indicando áreas fonte diversificadas e proximais. Por outro lado, os conglomerados depositados na fase inicial da Bacia do Parnaíba apresentam alta maturidade sedimentar, com grande predominância de clastos de quartzo arredondados e pequena presença de clastos de outras composições, sugerindo áreas fonte distais. A análise de proveniência sedimentar a partir de geoquímica de rutilo detrítico reforça a área fonte distinta para as duas bacias estudadas, principalmente devido a: (i) importante diminuição da contribuição de rutilo advindos de rochas de fácies granulito nos sedimentos iniciais da Bacia do Parnaíba, e (ii) diminuição da contribuição de rutilo proveniente de fontes máficas nos depósitos sedimentares da Bacia do Parnaíba. As idades de máxima deposição obtidas pela análise geocronológica por U-Pb LA-ICP-MS em zircão detrítico indicam Cambriano Médio/Superior para a Formação Aprazível (ca. 499 ± 5 Ma), e Cambriano Inferior para a Formação Ipu (ca. 528 ± 11 Ma). O fato da idade de máxima deposição da Formação Ipu ser mais antiga que a obtida para a Formação Aprazível reflete fontes distais distintas daquelas presentes nos limites e interior da Bacia do Jaibaras. A comparação dos dados geocronológicos da Formação Ipu com idades palinológicas disponíveis para a Formação Tianguá sobreposta, revelou que o início da sedimentação da primeira unidade da Bacia do Parnaíba possivelmente se deu no Cambriano Superior/Ordoviciano Inferior. Os dados geocronológicos ainda confirmam que as fontes primárias de sedimentos para os depósitos iniciais da Bacia do Parnaíba estariam localizadas nas regiões elevadas e montanhosas relacionadas às orogêneses do Ciclo Brasiliano, a sul/sudeste da Província Borborema (como os cinturões metamórficos e faixas Rio Preto e Riacho do Pontal). No atual estágio desta pesquisa, os dados obtidos enfatizam mudanças importantes nas áreas fonte entre as bacias rifte e sag, indicando que não há continuidade de polaridade e registro sedimentar entre as duas bacias. Deste modo, pode-se afirmar que as análises geocronológicas e de proveniência revelam que a Bacia do Parnaíba não teve evolução inicial continuada ou profundamente influenciada pelos sistemas de riftes da Bacia do Jaibaras.Syneclises or intracratonic basins are long-lived sedimentary basins characterized by complex subsidence and erosion histories, and their origin is currently one of the most prolific topics in the geologic sciences. Historically debated, the controversial premise that these geotectonic units evolve by thermal (or flexural) subsidence after a primeval rift basin is widespread, and to this day remains a controversial issue. However, the complexity of these basins and the reduced knowledge about their geochronological, architectural and provenance evolutions do not allow to satisfactory falsify this hypothesis. Considering this problematic, we proceeded a novel and integrated multi-proxy study, aiming to identify differences (and/or similarities) in the sedimentary signal and source areas of the Jaibaras (rift) and Parnaíba (intracratonic) basins, Ceará State, Brazil. Thus, we performed a detailed analysis integrating geochemistry of trace elements in detrital rutile grains, U-Pb geochronology of detrital zircon, macroscopic provenance and paleocurrents from the sedimentary deposits of the Aprazível Formation (Ediacaran - Cambrian, top of Jaibaras rift Basin) and the Ipu Formation (Ordovician, basal unit of Parnaíba intracratonic Basin). Our provenance analysis results demonstrate that conglomerates of the rift sequence are predominantly composed of volcanic, sedimentary, and metamorphic angular to sub-angular clasts, pointing to a diverse, nearby source area. On the other hand, conglomerates deposits of the initial sag sequence have greater sedimentary maturity, with dominant rounded quartz vein clasts and other subordinated lithologies, indicating provenance from distant source areas. The geochemistry of trace elements performed in detrital reinforce that the source areas of these two units were distinct, revealing an important decrease in the input of granulite facies and metamafic grains in the Parnaíba Basin comparing with the Jaibaras Basin. The maximum depositional age for the Aprazível Formation (ca. 499 ± 5 Ma) indicates Cambrian age for the upper part of the Jaibaras Basin succession, and Early Cambrian age for the Ipu Formation (ca. 528 ± 11 Ma). The fact that the maximum deposition age of the Ipu formation is older than the Aprazível Formation reflects distal sources different from those present in the limits and interior of the Jaibaras Basin. The U-Pb data together with palynological ages of Tianguá Formation suggest that the deposition of Ipu Formation started at the Late Cambrian/Early Ordovician. The provenance analysis based on detrital zircon data also indicate that the orogenic mountains areas related to the Brasiliano Orogeny at the south/southeastern of Borborema Province (e.g., Rio Preto and Riacho do Pontal metamorphic belts), were the most probable primary source areas for the initial deposition of the Parnaíba Basin. Finally, our data emphasizes the key change in source areas from the rift to the sag phase, indicating that there is no continuity between the sedimentation of both basins and strongly suggesting that the Parnaíba Basin probably did not evolved from a precursor rift basin.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)FAPESP: 2017/19550-1CAPES: 001Universidade Estadual Paulista (Unesp)Warren, Lucas Verissimo [UNESP]Assine, Mario Luis [UNESP]Universidade Estadual Paulista (Unesp)Cerri, Rodrigo Irineu [UNESP]2021-04-12T12:32:22Z2021-04-12T12:32:22Z2021-03-05info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11449/20432833004137036P9porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNESPinstname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)instacron:UNESP2023-10-25T06:12:23Zoai:repositorio.unesp.br:11449/204328Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.unesp.br/oai/requestopendoar:29462023-10-25T06:12:23Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)false
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Bacias intracratônicas
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