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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁPRO-REITORIA DE PESQUISA E POS GRADUAÇÃO
DEPARTAMENTO DE PESQUISA
PROGRAMA INSTITUCIONAL DE BOLSAS DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA- PIBIC CNPqRELATÓRIO TÉCNICO CIENTÍFICO
Período: Agosto de 2010 a Julho de 2011
( ) PARCIAL
(x) FINAL
IDENTIFICAÇÃO DO PROJETO: Análises petrográficas e diagenéticas,
atualização de banco de dados e formação de recursos humanos.
Titulo do Projeto de Pesquisa: Paleoambiente de depósitos permianos com
madeira fossilizada da Formação Pedra de Fogo, Bacia do Parnaíba, região de
Filadélfia-TO.
Nome do Orientador: Afonso César Rodrigues Nogueira
Titulação do Orientador: Doutorado
Unidade: Instituto de Geociências
Nome do Bolsista: Caio Alves de Moraes
Tipo de Bolsa: CNPq
1. INTRODUÇÃO
O limite Permiano-Triássico foi caracterizado por condições climáticas
áridas que proporcionaram uma fase de intensa desertificação das bacias
sedimentares implantadas no Supercontinente Pangeia (Caputo 1984, Góes &
Feijó 1994). No Brasil, os eventos desse período estão registrados nos
depósitos das formações Pedra de Fogo, Motuca e Sambaíba da Bacia do
Parnaíba. Destacam-se nestas unidades o intenso processo de silicificação
que, particularmente, na Formação Pedra de Fogo permitiu a preservação de
fósseis vegetais, os quais são objetos desta pesquisa de iniciação científica. A
abundância desses fósseis é compatível com a fase transgressiva que marca a
passagem do clima quente úmido para árido, com a predominância de
ambientes aquáticos, favorecendo a ocorrência de fauna e flora e favorecendo
a preservação de madeira in situ por permineralização (Faria Jr. &
Truckenbrodt, 1980, CPRM 2004). Este período foi marcado por grande
manifestação de vida, sendo chamando de último grande evento biológico do
Paleozóico na Bacia do Parnaíba, representada pelas madeiras fossilizadas
que indicam a presença de florestas tropicais (Faria Jr. & Truckenbrodt 1980).
Esta pesquisa de iniciação cientifica pretende apresentar interpretações
paleoambientais e paleoclimática da sequencia Permiana onde está inserida a
Formação Pedra de Fogo, por meio da análise de fácies sedimentares. Além
disso, foram avaliados alguns exemplares de madeira fossilizada que foram
tentativamente analisadas seguindo informações da literatura sobre a
paleoflora da Formação Pedra de Fogo,contribuindo assim no entendimento
dos eventos sedimentares e paleobiológicos do final do Permiano nas bacias
do meio-norte do Brasil.
2. JUSTIFICATIVA
O Permiano da Bacia do Parnaíba é representado pelas formações
Pedra de Fogo e Motuca que registram em seus depósitos eventos de
desertificação representados por ambientes continentais de clima árido (Faria
Jr. & Truckenbrodt, 1980, CPRM 2004). A Formação Pedra de Fogo, objeto
desta pesquisa, possui ampla distribuição nas bordas oeste e leste da Bacia do
Parnaíba, com espessura máxima de 240 m (Góes & Feijó 1994). Destacam-se
nessa unidade como principal registro fóssil lenhos e troncos fossilizados
preservados in situ posicionados estratigraficamente no topo da Formação
Pedra de Fogo que marcam a presença de florestas permianas (Plummer
1948). Destaca-se nessa paleoflora a madeira fóssil pertencente à espécie
Psaronius brasilensis geralmente encontrados em camadas silicificadas
juntamente com outros gêneros de madeira ainda pouco estudadas como
Carolinapitys,Pteridospermophyta,Teresinoxilon e Amielon(Brongniart 1827 in
Dolianiti 1948; Coimbra & Mussa 1984). Estas informações paleontológicas têm
sido acrescidas pelo reconhecimento de estromatólitos e vertebrados,
principalmente peixes e anfíbios (Barberena 1972, Cox & Hutchinson 1991). O
conteúdo palinológico tem sido identificado por Dino et al. (2002) datando a
unidade no Neopermiano. O ambiente deposicional tem sido considerado com
um ambiente de águas rasas, litorâneo e nerítico raso (Farias Jr. &
Truckenbrodt 1980). Embora as descobertas paleontológicas tenham
alavancado o conhecimento desta unidade, ainda não foi feito uma análise
paleoambiental mais precisa da unidade, com base na análise fácies
sedimentares, principalmente os depósitos contendo madeira fóssil. Dessa
forma, esta pesquisa pretende contribuir na análise paleoambiental da
Formação Pedra de Fogo, bem como tecer considerações paleoclimáticas com
base na mineralogia de argilominerais.
3. OBJETIVOS
A pesquisa tem como objetivo a interpretação paleoambiental e
paleoclimática de depósitos permianos que contém madeira fossilizada.
4. LOCALIZAÇÃO E ACESSO DA ÁREA DE ESTUDO
A área de estudo está localizada na região de Filadélfia-TO (figura1),
porção central da Bacia do Parnaíba localizada no nordeste do estado do
Tocantins. O município de Filadélfia localiza-se a margem esquerda do Rio
Tocantins, geograficamente na fronteira como estado do Maranhão, distando
512 km da capital Palmas-TO, e aproximadamente 850 km de Belém-PA. O
acesso principal a partir de Belém-PA foi feito através da rodovia federal BR-
316 até Santa Maria do Pará. A partir deste município prossegue-se pela BR-
010 até Porto Franco-MA, seguindo-se a partir daí por rodovia estadual até a
cidade de Carolina-MA, que se localiza a margem direita do Rio Tocantins.
Sendo o rio um limite natural entre os dois estados, o acesso a Filadélfia-TO é
feito a partir de pequenas balsas. Os afloramentos encontrados nesta região
ocorrem principalmente como cortes de estrada e escarpas de Serras, sendo
seu acesso feito a partir de rodovias e vicinais.
Figura 1- Mapa de localização do município de Filadélfia-TO e destaque da localização do pontos estudado (Fonte: A-Wikipedia, e B- Modificado de Aguiar &Nahass, 1969). A área do mapa em cinza onde o ponto está inserido, referem-se à Formação Pedra de Fogo.
A
B
P
5. MATERIAIS E MÉTODOS
Revisão bibliográfica – Levantamento dos principais trabalhos referentes
à Bacia do Parnaíba e Formação Pedra de Fogo.
Análise de Fácies - Na análise de fácies e estratigrafia será utilizada a
técnica de modelamento de fácies (Walker 1984, Walker & James 1992).
Análise paleontológica - Foram coletadas e analisadas troncos
fossilizados/silicificados para interpretações paleoambientais e paleoclimáticas.
6. REVISÃO DE CONCEITOS:
6.1. ESTRUTURAS SEDIMENTARES
Descrição de estruturas sedimentares
As estruturas sedimentares principais são formadas durante ou logo após a
deposição dos sedimentos. Estas dependem principalmente:
a) Velocidade da água
b) Tamanho dos grãos
c) Profundidade da água
d) Taxa de sedimentação
Estas características são importantes para interpretação do ambiente
deposicional, sentido normal de deposição em sequencias dobradas e direção
de paleocorrentes.
Estruturas na parte superior do acamamento
(1) Formas de leito ondulatório produzido por corrente unidirecional
A maioria destes são assimétricas com leve inclinação contra corrente (stoss
side), e uma declividade (25-35º) íngreme no sentido da corrente (lee side).
Estas formas de leitos migram no sentido do fluxo, com isso o sedimento é
acrescido ao lee side.
Fluxo reverso - Quando a água passa sobre a crista, o fluxo se separa do leito
para formar uma zona de fluxo reverso.
Marcas Onduladas (microondulações) ( current ripples )– São as menores
formas de leito subaquosas, geralmente desenvolvidas em leitos de silte à
areia média.
Macroondulações (megamarcas ou dunas)– Mesma forma, porém tamanho
diferente as microondulações. Tamanho aumenta com profundidade maiores
de água.
Sandwave– Usado para descrever formas de leitos maiores do que nas
macroondulações. São menores relevos e geralmente mais retos.
Antidunas – Simétricas em seção vertical, com cristas e depressões
largamente arredondadas. Prefixo “anti” caracteriza tendência das antidunas
migrarem contra a corrente. Desenvolvem-se em profundidades rasas, regime
de fluxo superior e estão em fase com ondas superficiais na água.
(2) Formas de leito ondulatório produzido por ação da onda
São formas de leito formadas em ambientes da costa e lacustres, sendo
fortemente influenciadas por ondas geradas pelo vento.
Wave-current ripples – São ondas de baixa profundidade ou ondas combinadas
com correntes se movendo na mesma direção. Produzem ondulações
assimétricas.
Superfície de acamamento hummocky ou ondulações suaves – Ocorrem em
alguns arenitos finos. Possuem espaçamento entre domos variando acima de
5m.
(3) Formas de leito ondulatório produzidos pelo vento
Wind-sand ripples – Formas de leitos menores compostos de areia fina a
média. Carecem de laminações internas bem definidas e tem grãos de areia
relativamente grossas concentradas próximas as suas cristas. Apesar de dunas
serem comuns nos mundos modernos, não são preservados em registros
rochosos.
(4) Gretas de contração ( mudcrack ou shrinkage crac k):
Formam-se em sedimentos de grãos finos quando ocorre encolhimento ocorre
durante a seca. São descritos como ortogonais ou não ortogonais, dependendo
do ângulo de interseção. Variam de alguns centímetros a vários metros, sendo
a principal função da espessura da camada.
(5) Marcas de gota de chuva:
Cavidades rasas, com bordas levemente elevadas, são atribuídas a gotas de
chuva ou granizo que caem na lama úmida.
Estruturas internas(1) Estratificação plana:
Estratos com pouco ou nenhum mergulho. Deposição em leito plano (leito
estável) em fluxo de regime superior (fluxo rápido de água).
(2) Estratificação inclinada:
Sets– Unidades de estratos com mergulho primário, delimitado por grandes
planos de acamamento.
Cosets– Sets semelhantes verticalmente contíguos
Estratificação cruzada:
Migração da forma de leito, principalmente marcas onduladas, megamarcas e
sand-waves, em resposta da ação da corrente.
Foresets – Estratos inclinados variando o mergulho de 20° a 35°. Podem ser
planos ou tangenciais.
(1) Estratificação cruzada tabular de grande escala – É produzida por
formas de leito com cristas relativamente retas (2D).
(2) Estratificação cruzada acanalada de grande escala – É formada
por formas de leito subaquosas irregulares (3D).
(3) Ondulações cavalgantes / laminação cruzada ascendente –
Depósitos do stoss side e do lee side formam lâminas contínuas.
Form sets – Unidade em que o caráter morfológico de uma forma de leito é
preservado.
Modificações e descontinuidades na estratificação cruzada(1) Estratificação cruzada herringbone – Estratificação cruzada com
sets superpostos que mergulham em direções opostas com
diferença de 180º entre os sets. São depositados por correntes de
maré cheia e vazante de forças e durações aproximadamente
iguais.
(2) Superfície de reativação – Superfície de declividade suave
produzida por mudanças nas condições de fluxo que
temporariamente para a migração de uma forma de leito grande e
causa erosão da crista e do lee side.
(3) Estratificação cruzada swash – Formada na zona swash da praia.
Estratos com mergulho em direção ao mar com baixo ângulo (2-
10°). Lâminas subparalelas aos limites do set inferior e
comumente mostram gradação textural inversa.
(4) Estratificação cruzada hummocky – São sets amplamente
ondulados com mergulho um tanto suave, suas lâminas são
compostas de silte grosso a areia fina. Lâminas são paralelas aos
limites do set inferior, mas são truncadas pelo limite do set
superior. Formadas por tempestades em plataforma marinha.
(5) Acamamento de antiduna – Suas lâminas mergulham suavemente
contra corrente. É produzida pela sedimentação no stoss side da
antiduna quando a superfície da onda quebra durante a migração
contracorrente.
Acamamento gradacional:
Descrito para mudança progressiva na granulometria da base até o topo da
unidade de sedimentação.
(1) Gradação normal – Há diminuição ascendente da granulometria.
Reflete “rápida” desaceleração da corrente transportadora.
(2) Gradação inversa (reversa ) – Há crescimento ascendente da
granulometria dentro da camada ou laminação. Ocorrem nas
porções proximais de alguns leques subaquosos.
Sucessões com tendência de adelgaçamento e espessamento ascendentes:
(1) Acamamento maciço (homogêneo) - Formado por certos fluxos
sedimentares de gravidade que não promovem a segregação
granulométrica para a geração de laminações. Pode ser formado
também pelos processos de liquefação e fluidificação
relacionados aos movimentos ascendentes da água nos poros ou
pela bioturbação.
Estruturas na parte inferior do acamamento: Marcas de sola
Ocorrem principalmente em camadas de arenitos e siltitos que sobrepõe
diretamente um lamito. As marcas de sola são produzidas pela erosão de
substrato lamoso coesivo, seguida pela deposição de areia ou silte.
Crescentes de corrente ( current crescentes )– Cristas arqueadas vistas na sola
da camada.
Tool casts – Quando objetos são carregados pela corrente e colidem com o
substrato de lama formando rara depressão mostrando com isso seus trajetos.
Esses podem ser de dois tipos:
*Groove casts – São retos, paralelos, e geralmente contínuos.
*Prod casts– Assimétricos com terminação a favor da corrente, sendo bruscos
e profundos e outro gradacional como a superfície de acamamento.
Estruturas formadas pela deformação de sedimento mole
Load casts– Protuberâncias bulbosas na base das camadas de areia
Estrutura em chama ( flame struture ) – Manifestação de loads costs em
aparência de língua de folhelhos curvados e adelgaçados.
Estruturas de deformação dentro de camadas individuais de areia:
Laminação convoluta – Caracterizada por dobraduras complexas e confusas de
lâminas dentro de uma camada não deformada diferente de espessura
uniforme. Alguns fatores sugeridos para esta laminação são:
a) Cisalhamento Causado pelo fluxo de fluido atuando na superfície do
sedimento
b) Expulsão da água dos poros
c) Carregamento contemporâneo com deposição
d) Fluxo laminar lateral de camadas liquefeitas
Estruturas em prato e pilar ( dish-and-pillar struture ) – Produzida por areia e silte
ricos em argila depositados rapidamente pelo escape ascendente de água
(desaguação) durante a consolidação.
6.2. ANÁLISE DE FÁCIES
FáciesO termo fácies pode ser usado tanto para descrição quanto para
interpretação. Este termo já é antigo, mas modelagem de fácies ainda é
bastante recente. Alguns autores tentaram inicialmente definir o termo
modelagem de fácies, porém por insuficiência de informações houve certa
dificuldade.
Este pode servir como ponto de referencia para interpretações e novas
situações, sendo importante também para exploração de subsuperfície para
óleo, gás e minério.
Escala e métodos para definições de fáciesFácies podem ser definidas em muitas escalas diferentes, porém
depende de alguns fatores:
a) O objetivo de estudo
b) O tempo disponível de avaliação para fazer medições
c) A abundância de características descritivas nas rochas
Associação de fáciesTodas as fácies podem ter sido definidas detalhadamente em pequenas
escalas, levando em conta os menores e mais sutis diferenças entre elas e a
outras aos seus arredores. Isto é muito útil para a associação de fácies.
Em larga escala, a associação de fácies é também denominada de
“elementos arquitetônicos”.
Sucessão de fáciesCertas propriedades de fácies são alteradas progressivamente e
sistematicamente, quer verticalmente ou horizontalmente.
Modelos de fáciesPode ser definido por específicos ambientes deposicionais, incorporando
informações de recentes sedimentos e rochas antigas. O principal problema é a
definição da escala e interpretações de fácies.Os modelos de fácies têm sido
tradicionalmente formulados por sistemas deposicionais que formam entidades
geográficas.
O modelo é constantemente avaliado, como os costumes distintos os
elementos arquitetônicos são reconhecidos, e os processos deposicionais
começam a serem melhores compreendidos. O modelamento de fácies informa
sobre ambientes deposicionais antigos e recentes, permitindo entender a
natureza, escala, heterogeneidade, e controle físico dos processos
sedimentares. Pode ser usado também pra predizer e interpretar nos corpos de
arenito reservas de óleo e gás. Também pode desvendar o movimento das
águas subterrâneas através dos sedimentos clásticos. A prevenção da erosão
costeira e furacões são outros exemplos da utilização destes modelos de
fácies.
O uso dos modelos fáciesO modelo permite assumir quatro principais funções:
a) Norma, para fins de comparações.
b) Enquadramento e guia para futuras observações
c) Predição em novas situações – é a mais importante função para
muitos modelos de fácies.
d) Base para interpretação
Futuras abordagens para modelagemPor meio do conhecimento de ambientes modernos, que são muito
complexos, os antigos modelos simples de modelagem podem ser
inapropriados ou até impossíveis de satisfazer a necessidade, o que faz com
que procurem novos meios de modelagens.
7. BACIA DO PARNAÍBA
A área de trabalho encontra-sesituada na Bacia do Parnaíba (Figura 2).
Estabacia, também denominada de Bacia do Maranhão e Bacia do Meio Norte
ocupa uma área de 600.000 km² no Nordeste ocidental brasileiro abrangendo
os estados do Piauí, Maranhão, e partes do Pará, Ceará e Tocantins (Góes,
1995; Góes & Coimbra, 1996). Com espessura de até 3.500m no seu
depocentro (Milani &Zalán 1999; Vaz et al. 2007). Sua classificação é de Bacia
intracratônica, sendo desenvolvida sobre um substrato composto de rochas
metamórficas oriundas de processo tectomagmático (Góes & Feijó, 1994).
Seu preenchimento sedimentar se estende do Siluriano ao Cretáceo,
sendo subdividido segundo Vaz et al. (2007) (Figura 03), em cinco
superseqüências: Siluriana, Mesodevoniana-Eocarbonífera, Neocarbonífera-
Eotriássica,Jurássica e Cretácea, delimitadas por extensas discordâncias que
se estendem por toda a bacia. Estratigraficamente se encontra dividida em
Grupos e suas Formações, sendo estes: Grupo Serra Grande (Formações Ipu,
Tianguá e Jaicós), Grupo Canindé (Formações Itaim, Pimenteiras, Cabeças,
Longá e Poti), Grupo Balsas (Formações Piauí, Pedra de fogo, Motuca e
Sambaíba), Grupo Mearim (Formações Mosquito, Pastos Bons e Corda), além
de algumas outras Formações não incluídas nestes Grupos: Sardinha, Grajaú,
Codó e Itapecuru.
Segundo Cunha (1986), a evolução geológica da Bacia do Parnaíba está
associada a atividades tectono-estrutural herdadas do Pré-Cambriano, mais
precisamente à estruturação das faixas de dobramentos e lineamentos
estruturais e/ou reativados durante o Ciclo Brasiliano. De acordo com Carozzi
et al.(1975) (in Petri & Fúlfaro, 1983), foram identificados três conjuntos de
lineamentos principais que controlam o padrão deposicional: a) noroeste-
sudeste; b) nordeste – sudoeste e c) norte-sul.Esses lineamentos
condicionaram a forma geral da bacia.
Figura 2- Mapa de localização da Bacia do Parnaíba(Fonte: Santos & Carvalho, 2004).
Figura 03 – Carta estratigráfica da Bacia do Parnaíba.Figura 3- Carta estratigráfica da Bacia do Parnaíba (Fonte: Vaz et al., 2007).
8. FORMAÇÃO PEDRA DE FOGO
8.1. TRABALHOS PRÉVIOS
A Formação Pedra de Fogo pertencente ao Grupo Balsas da Bacia do
Parnaíba foi denominada por Plummer (1946) ao descrer camadas ricas em
sílex e fósseis vegetais (Psaronius), aflorantes às margens do Riacho Pedra de
Fogo, nas proximidades do município de Pastos Bons-MA.Também
conhecidacomo “Formação de Sílex”, devido sua abundância de chert, essa
unidade sedimentar possui ampla distribuição nas bordas oeste e leste da
bacia, com espessura variando entre 150 a 300m segundo Kegel (1956) in
Brito (1979).Dias Brito et al. (2007) sugerem idade kunguriana para a parte
superior da unidade, já que, segundo esses autores, a Formação Pedra de
Fogo está posicionada no mesmo andar bioestratigráfico da Formação
Flowerpotde Oklahoma.Porém ainda há divergências quanto a sua idade
precisa por razão da sua pobreza fossilífera, e escassez de bons fósseis-guias,
o que acaba dificultando a datação destas rochas. Por esse motivo correlações
estratigráficas regionais (sobretudo com a Bacia do Amazonas) ou de longa
distância, têm sido aplicadas para auxiliar no posicionamento
cronoestratigráfico destas unidades.Paleontologicamente apresentam níveis
silicificados de oólitos, pellets,coquinas com restos de peixes, horizontes de
biostromas e bioermas estromatólitos, além de madeira fóssil, como a
Psaronius brasiliensis. Segundo Faria Jr. & Truckenbrodt (1980), esta
Formação encontra-se dividida litoestratigraficamente em três membros: sílex
basal, médio, e superior, este último também chamado de Trisidela. Na
sequencia inferior intercalam-se siltitos e bancos carbonáticos contendo
abundantes concreções e horizontes silicosos. Na parte média encontram-se
pacotes de arenitos, que são seguidos até o topo por ciclotemas de siltitos,
folhelhos e bancos carbonáticos com pequenas concreções silicosas. Já a
sequencia superior possui intercalações laminares de folhelhos e níveis
descontínuos de sílex, contendo brechas intraformacionais. Esta última através
do estudo de sua associação polínica pôde-se fazer uma correlação com à da
Formação Flowerpot de Oklahoma, segundo Dino et al.(2002).Sua
sedimentação é cíclica regressiva de ambiente marinho raso, que passa
gradualmente para ambiente continental de clima árido (Petri & Fulfaro, 1983),
possuindo também planícies de sabkha. SegundoSchobbenhaus (1984), os
contatos superiores e inferiores com as Formações Motuca e Piauí são
gradacional e concordante respectivamente. Há presença de sedimentos
cíclicos evaporíticos e calcários formados porrestos de peixes, o que
caracteriza ambiente marinho, além de clásticos com madeira fossilizada e
restos vegetais, característicos de ambientes fluviais continentais,interpreta-se
que houve variações no nível do mar.
8.2. FÁCIES E AMBIENTE DEPOSICIONAL
Levando em conta as associações faciológicas, análises sedimentologicas,
estratigráficas e paleontológicas, tudo indica um ambiente deposicional de
transição flúvio deltaico a marinho raso. Segundo Caldas et al.(1989), por meio
da presença de arenitos representativos de areias de praia e dunas eólicas,
além de argilitos e siltitos intercalados, a indícios de ambiente de planície de
maré, sendo estas reforçadas pela presença de estruturas semelhantes a
esteiras algáceas, encontradas a montante de onde ocorrem as madeiras
fósseis. Já os trabalhos de Faria Jr (1979) sugerem um ambiente marinho raso,
restrito, tipo epicontinental, variando de transicional, deltáico a nerítico. Seu
caráter cíclico de sedimentação foi justificado por este autor principalmente por
conta das oscilações periódicas do nível do mar ocorridas na Bacia do
Parnaíba durante o Permiano. Para Góes & Feijó (1994) a deposição desta
unidade se deu em ambiente nerítico raso a litorâneo com planícies de sabkha,
sob eventuais influências de tempestades.
8.3. PALEONTOLOGIA
A área de estudoé bastante conhecida pela sua grande abundância de
madeira fossilizada, principalmente da família Psaroniaceae, onde se destaca o
gênero Psaronius, que foi o primeiro registro fóssil vegetal descrito no Brasil. A
presença destes troncos fósseis pode ser encontrada ao longo de toda
extensão da Formação Pedra de Fogo, por vezesin
situ,sendoalgunsencontrados ainda em posição de vidano membro superior, o
que facilita interpretações paleoclimáticas por conta da grande sensibilidade a
variações ambientais que os vegetais possuem.Graças a esta vegetação
preservada, autores interpretaram que a flora permiana era bastante
desenvolvida, sob climas úmidos. O processo de preservação envolveu o
soterramento por sedimentos siliciclásticos e/ou material vulcânico, seguido por
impregnação dos tecidos por material silicicoso (permineralização). Conforme
tem sido classicamente divulgado, quanto aos fitofósseis, a Formação Pedra de
Fogo se caracteriza por uma flora predominantemente por Psaroniáceas.Além
dessas,Coimbra & Mussa (1984)destacam em camadas silicificadas famílias
diferentes, representadas pela Calamitaceae, Cordaitaceae e o morfo gênero
com caracteres de Cordaitaceae e Taxaceae. As Calamitaceaesindicam climas
quentes, e por conta de sua dispersão, mostraram também adaptação a zonas
úmidas e alagadas (pântanos), limitando áreas litorâneas, lacustrinas e fluviais
de clima úmido tropical, ou subtropical. Em trabalhos posteriores na borda leste
da Bacia do Parnaíba, mais precisamente as margens do rio Poti em Teresina-
PI, Caldas et al. (1989) reconheceram outros gêneros de madeiras ainda em
posição de vida, porém ainda pouco estudadas como Pteridospermophyta e
Teresinoxiloneuzebioi.Por meio do progresso das pesquisas paleobotânicas no
Gondwana, alguns autores procuram fazer associações de aspectos
paleontológicos e estratigráficos, ora sobre o caráter autóctone das floras
gondwânicas (Plumstead, 1958), ora sobre a possível introdução de elementos
nórdicos nessas áreas (Aechangelsky & Arondo, 1975) ou, sobre a
remanescência de elementos de uma flora cosmopolita pré-carbonífera
superior (Brinden, 1970). No Membro inferior fora encontrado horizontes
estromatolíticos de bioermas e biostromas, que constituem excelentes
camadas guias. Além desses, existem também níveis silicificados de oólitos,
pellets e coquina com restos de peixes(Faria Jr. & Truckenbrodt 1980).
9. RESULTADOS
9.1. FÁCIES SEDIMENTARES
A Formação Pedra de Fogo analisada na área de estudo possui uma
sucessão sedimentar tipicamente siliciclástica com subordinadas ocorrências
carbonáticas/evaporiticas. Feita a análise de fácies sedimentaresna região de
Filadélfia (TO), permitiu-se individualizar três associações de fácies
representativas de parte de um sistema desértico (Tabela1, Figura4): 1) dunas
eólicas, caracterizadas por arenitos finos a médios, alaranjados, com grãos
bem arredondados, foscos, estratificação cruzada tabular de pequeno a médio
porte, com grãos médios de sílex; 2) depósitos de wadi/inunditos
caracterizados por conglomerados com clastos de lenhos fósseis, arenitos com
estratificações cruzadas acanalada, contendo fragmentos centimétricos de
lenhos silicificados, intercalação arenitos/pelitos com acamamento wavy, e
arenitos com estratificação cruzada e sigmoidal; e 3) lacustres, constituído por
pelitos laminados, estromatólitos/travertinos, e pelitos com fragmentos
centimétricos a métricos de lenhos silicificados.
Tabela 1. Fácies, processos sedimentares e interpretação paleoambiental da
Formação Pedra de Fogo na área de estudo.
Fácies Descrição Processo Paleoambiente
Arenito com estratificação cruzada de grande porte (Ap)
arenitos finos a médios, alaranjados, com grãos bem arredondados, foscos e polidos. Segregação granulométrica dos foresets com bimodalidade. Sets com até 4 m de espessura.
Migração de dunas eólicas. Processos de abrasão de grãos movidos predominantemente por saltação. Campo
deDunasArenito com
estratificação cruzada tabular (At)
arenitos finos a médios, alaranjados, bem arredondados e foscos. Possui estratificação cruzada de pequeno a médio porte além de grãos de sílex.
É produzida por migração de formas de leito com cristas relativamente retas (2D). Retrabalhamento de madeira silicificada gerando grãos.
Conglomerado (C) Camada centimétrica de ortoconglomerado polimítico, cinza esbranquiçado de seixos de quartzo, pelito e fragmentos de lenhos fósseis.
Deposição em canais com correntes unidirecionais de alta energia em regime de fluxo superior.
Depósitos de Wadi/inundito
Arenito com estratificação cruzada acanalada com troncos fósseis (Aat)
Camada de arenito fino a médio, com lenhos fósseis geralmente fragmentados de até 30 cm de diâmetro.
Produzida pela migração de formas de leitos 3D com cristas sinuosas sob fluxo unidirecional em regime de fluxo inferior.
Arenito com estratificação cruzada sigmoidal (Acs)
Camada métrica de arenito fino a médio, esbranquiçados, com presença de curled flakes, e estratificação sigmoidal.
Migração de formas de leito em regime de fluxo inferior com corrente unidirecional com rápida desaceleração do fluxo.
Arenito com acamamento de mega-ripples (Amr)
Camada centimétrica de arenito fino a médio, creme esbranquiçado. O acamamento de megaripplesencontram-se intercalado commuddrapes e ritmitos com estruturas flaser e wavy ocorrem no topo.
Migração de formas de dunas subaquosas com fluxo de corrente unidirecional em regime de fluxo inferior. Alternância de deposição por suspensão e tração durante o declínio da inundação.
Pelito laminado com troncos fósseis (Plt)
Camadas decimétricas a métricas de pelito laminado cinza-esbranquiçado com presença de troncos silicificados de tamanho métrico e diâmetro de até 70 cm.
Deposição por suspensão e decantação em águas calmas de ambiente em baixa energia. Silicificação precoce de lenhos.
Pelito laminado (Pl) Camadas decimétricas a métricas de pelito laminado cinza-esbranquiçado sem a presença de troncos fósseis.
Deposição por suspensão em ambiente de baixa energia.
Figura 4- Perfil estratigráfico referente à Formação Pedra de Fogo no ponto 07°27'33,8" S - 47°50'17,4”W,proximidades de Filadélfia-TO.
9.2LENHOS FÓSSEIS
Ao longo do trabalho de campo foram coletadas amostras de troncos
fósseis para o estudo mais detalhado da morfoanatomia da vegetação que
predominou durante o Permiano da Bacia do Parnaíba. A Família
Psaroniaceaecom os gêneros Psaronius brasiliensis e Tietea singularis são as
espécies mais encontradas na Formação Pedra de Fogo, sendo por isso o
principal foco desta pesquisa. A preservação do sistema vascular (estelo)
permite a identificação e análise das estruturas dos exemplares descritos, que
serve como fonte de interpretação da maneira como viviam os vegetais neste
período. Dentre os troncos fósseis coletados, há predomínio da morfologia
externa cilíndrica e elíptica, exibindo estriações em formas de costelas e
sulcos, de largura milimétrica com diversas tonalidades, predominando o cinza
claro, e o marrom amarelado. No gênero Psaronius (Figura 6) a porção central
é caracterizada por um estelo complexo que apresenta conjunto de massas
arredondadas e anastomosadas imersas numa matriz compacta, sendo a capa
externa de raízes adventícias. Já a espécie Tietea singularis (Figura 5)possui
na região estelar formas vasculares que variam de arredondados a
encurvados, sendo a capa externa de raízes adventícias de menor tamanho
que o gênero Psaronius.
Figura 5- Corte transversal de tronco fóssil da espécie Tietea singularis exibindo o estelo (Est), contornado por capa externa fina de raízes adventícias (Ra).
Ra
Est
2 cm
Figura 6- Corte transversal de tronco fóssil da espécie Psaronius brasiliensis exibindo o estelo (Est), contornado por capa externa fina de raízes adventícias (Ra).
O tipo de fossilização que ocorreu na parede celular vegetal foi por
petrificação, onde a parede celular foi quimicamente alterada, já os espaços
celulares e intercelulares foram preenchidos por material mineral, ocorrendo
assim neles a permineralização. Pela sua abundância, o mineral que substituiu
a celulose e a lignina foi à sílica, o que fez estas serem fossilizadas pelo
processo de petrificação por silicificação. Como as imagens mostram,
houveram vezes onde a silicificação não preencheu totalmente as massas
vasculares dos lenhos deixando o material apresentarem cavidades (Figura 7),
e outras ocorrências que o material apresenta-se compacto tendendo a ser
translúcido (Figura 8).
Ra
Est
Figura 7- Amostra de Psaronius brasiliensis exibindo cavidades (C) por não ter o estelo (Est) totalmente preenchido por sílica.
Est
Ra
C
Figura 8- Amostra de Tietea singularis onde o estelo (Est) foi totalmente preenchido por sílica tornando-se compacto.
Em seções de cortes transversais dos exemplares da família
Psaroniaceae (gênero Psaronius e espécie Tietea singularis) observa-se o
sistema vascular (estelo) preservado, cuja morfologia corresponde ao tipo
dictiostelo policíclico (Morgan, 1959). Em análise macroscópica da massa
vascular, identificam-se longitudinalmente do centro para a borda as formas
anatômicas: xilema, floema, parênquima de reforço e parênquima fundamental
(Figura 9).
Est
Ra
Figura 9- Detalhes do estelo do exemplar do gênero Psaronius exibindo em sua anatomia o xilema (Xl), floema (Fl), parênquima de reforço (Pr) e parênquima fundamental (Pf).
10.MODELO DEPOSICIONAL
O Permiano da Bacia do Parnaíba é representado pela Formação Pedra de
Fogo que foi depositada a aproximadamente 300 milhões de anos. Por meio de
análises de fácies sedimentares e da paleoflora pôde-se interpretar e elaborar
um modelo de como ocorreu àdeposição nesta unidade que pertence a
umsistema desértico (Figura10, Figura11).
Durante o Permiano a região estudada foi uma região úmida (oásis?) que
se desenvolveu sobre ou lateralmente ao campo de dunas (Figura 10). A
vegetação predominante na região era da Família das Psaroniaceae,
principalmente do gênero Psaronius. Durante o florescimento deste tipo de
vegetação nas margens desta zona úmida que culminava no desenvolvimento
de um lago, os lenhos desta samambaia fragmentados, advindos da margem,
Pr
Pf
Fl Xl
5 mm
flutuariam na água, e/ou seriam soterradas pela sedimentação lamosa do lago.
As águas ricas em sílica dissolvida promoveriam assim a fossilização dos
lenhos antes do apodrecimento total da madeira. Fragmentos métricos seriam
melhor preservados nesta condição de deposição.
Figura 10- Modelo paleoambientalpara o final da deposição da Formação Pedra de Fogo durante o Permiano. Ambiente lacustre desenvolvia-se entre o campo de dunas (interdunas) formando oásis margeados por samambaias gigantes (Psaronius). Fragmentos da vegetação flutuariam na água até o soterramento e fossilização.
O campo de dunas era esporadicamente afetado por chuvas que
causariam inundações relâmpagos (flash flood) com a ocorrência de drenagens
efêmeras (wadis) retrabalhando as margens dos oásis e transportando material
mais grosso e fragmentos de lenhos para o lago, formando uma sucessão
granodecrescente ascendente (Figura 11). Esta sucessão que começa com
conglomerados, arenitos com estratificação cruzada acanalada, passando para
arenitos com estratificação cruzada sigmoidal e finalmente ritmitos com wavy e
flaser, sugere uma desaceleração paulatina do fluxo, típico de um depósito de
inundito. Após essa deposição eventual, o lago teria retornado as condições
deposicionais menos energéticas (Figura 10).
Dunas eólicas
Psaronius
Estromatólito/travertino
Lacustre
Fragmentos de lenhos
Figura 11- Modelo paleoambiental para o final da deposição da Formação Pedra de Fogo durante o Permiano. Rios efêmeros advindos do campo de dunas ou wadis depositariam uma sucessão granodecrescente ascendente de inudação (inundito). Após esse evento o lago retornaria às condições normais de deposição com a maior preservação de lenhos por processos de silicificação.
Dunas eólicasWadi/inundito
Psaronius
Depósitosde wadisFragmentos de lenhos
Chuvas
11.CONCLUSÕES
Esta pesquisa constou com o levantamento bibliográfico e coletas de
amostras na área de trabalho. A revisão dos trabalhos prévios sobre a bacia do
Parnaíba e Formação Pedra de Fogo, bem como de estruturas sedimentares
forneceu o embasamento para os trabalhos de campo realizados. Por meio de
levantamento bibliográfico pôde-se aplicar os procedimentos básicos para o
reconhecimento de lenhos fósseis, visando o entendimento da morfologia,
estrutura interna e tipo de fossilização para interpretações paleoambientais. A
análise de fácies confirmou o sistema deposicional desértico para o topo da
Formação Pedra de Fogo, implicando num paleoclima árido para esta unidade.
Além disso, foi possível definir que o sistema desértico era composto por um
campo de dunas e lagos na interduna cujas margens eram colonizadas por
samambaias gigantes, principalmente do gênero Psaronius. Embora na
literatura sejam descritos sítios paleontológicos onde os lenhos ocorrem in situ
formando florestas petrificadas, na região estudada a maioria dos fósseis
encontrados foram transportados. A melhor preservação é encontrada nos
depósitos pelíticos lacustre. Seria necessário um estudo mais detalhado da
tafonomia desses fósseis para confirmar esta interpretação. O processo de
fossilização ocorreu logo após o soterramento dos fragmentos vegetais e a
sílica substituiu (impregnou) as células vegetais possivelmente antes do
apodrecimento, indicando certa velocidade de fossilização.
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