Micromorfologia de fácies deformadas do Grupo Itararé e Formação Aquidauana, paleozoico superior da Bacia do Paraná

Abstract

Resumo: O Grupo Itararé e a Formação Aquidauana, correlatos temporalmente, representam a Late Paleozoic Ice Age (LPIA) na Bacia do Paraná. Estas rochas sedimentares fornecem um registro glacial extenso, que contém intervalos deformados, interpretados como glaciotectonitos, com feições incluindo dobras, cavalgamentos e zonas de cisalhamento sub-horizontais, que podem ser produzidas tanto sub- quanto pró glacialmente. Adicionalmente, ambas as unidades possuem uma significativa ocorrência de depósitos de transporte em massa, que são caracterizados principalmente como diamictitos lamosos com grandes blocos ressedimentados de arenitos e lamitos no Grupo Itararé e como diamictitos arenosos pobre em clastos na Formação Aquidauana. Estes depósitos possuem estruturas relacionadas à cisalhamento, distensão e compressão. Poucos estudos abordaram estruturas em microescala relacionadas à deformação de sedimentos em movimentos de massa e em depósitos glaciotectonizados do Paleozoico ou mesmo períodos mais antigos, que podem ser obliteradas por eventos diagenéticos subsequentes. Este trabalho tem como objetivo adereçar este problema e correlacionar a gama de microestruturas presentes em lâmina petrográfica aos diferentes contextos deposicionais interpretados com base na descrição macroscópica de fácies sedimentares. Os resultados são utilizados para avaliar criticamente a aplicabilidade da micromorfologia na distinção de paleoambientes no registro glacial Pré-Pleistocênico e como estas estruturas podem ser modificadas com o tempo em resposta à litificação e diagênese. O estudo une dados de campo com análise micromorfológica e microestrutural detalhada de 40 seções delgadas do Grupo Itararé e Formação Aquidauana. Amostras foram coletadas de diferentes litotipos de diferentes contextos, incluindo diamictitos, arenitos e lamitos de transportes de massa e glaciotectonitos sube pró-glaciais. As microestruturas presentes incluem plasmic fabrics uniastriais, estruturas rotacionais, micro zonas de cisalhamento, clastos cisalhados, falhas, dobras, ''boudins'' e intraclastos. Porém, algumas fácies bem selecionadas, que contém pouca ou nenhuma matriz, também possuem feições tipicamente associadas com compactação e diagênese, como esmagamento de grãos, redução da porosidade primária, contatos suturados e estilólitos. Resultados mostram que sedimentos de diferentes contextos deposicionais podem conter assembleias similares de microestruturas. Isto sugere que apenas microestruturas não podem caracterizar por completo o contexto deposicional em sequências mais antigas. Além disso, a diagênese exerce um papel importante na preservação de estruturas sedimentares primárias e de deformação em estado inconsolidado, podendo levar à sobreposição destas estruturas caso a rocha tenha conteúdo baixo de matriz. PALAVRAS CHAVE: GLACIOTECTONITO, MOVIMENTO DE MASSA, MICROMORFOLOGIA

Abstract: The Itararé Group and time equivalent Aquidauana Formation represent the Late Paleozoic Ice Age in the Paraná Basin. These sedimentary rocks provide an extensive glacial record which contains deformed intervals interpreted as glaciotectonites, with features such as folds, thrusts and subhorizontal shear zones, which could be produced sub- or proglacially. Additionally, both units have a significant occurrence of masstransport deposits (MTDs), which are characterized mainly as muddy diamictites with major blocks of ressedimented arenites and mudstones in the Itararé Group and as mostly sandy diamictites clast-poor in the Aquidauana Formation. Those deposits also display structures related to shearing, distension and compression. Few studies have approached microscale deformation related to soft-sediment deformation, in mass transport deposits and glacially-related deposits from the Paleozoic or even older periods, which can be obliterated by subsequent diagenetic events. This study aims to address this issue and correlate the range of microstructures present in thin section to different depositional settings interpreted on the basis on macroscale sedimentary facies analysis. The results are used to critically evaluate the applicability of micromorphology in distinguishing paleoenvironments in the pre-Pleistocene glacial record and how those structures can be modified over time in response to lithification and diagenesis. The study combines field data with detailed micromorphological and microstructural analysis of 40 thin sections from the Itararé Group and the Aquidauana Formation. Samples were collected from a range of lithotypes from different depositional settings including: diamictites, sandstones and mudstones from, mass transport, subglacial overriding and ice-marginal glaciotectonism. The microstructures present include unistrial plasmic fabrics, glaciotectonic laminations, rotational structures (turbates), microshear zones, sheared clasts, faults, folds, boudins and intraclasts. However, in some well-sorted facies, which contain very little or no matrix, also contain features typically associated with compaction and diagenesis, such as grain crushing, reduction of primary porosity, sutured grain contacts and stylolites. Results show that sediments from a range of different depositional facies may contain a similar assemblage of microstructures. This suggests that microstructures on their own cannot fully characterize the deformational setting in older sequences. Furthermore, diagenesis plays a major role when it comes to the preservation of primary sedimentary and soft-sediment deformation features and can lead to the overprinting of these structures if the rock has a low content of matrix. KEY-WORDS: GLACIOTECTONITE, MASS TRANSPORT DEPOSIT, MICROMORPHOLOGY