Estilos estruturais e processos de deformação em depósitos de transporte em massa

Abstract

Resumo: Depósitos de transporte em massa (mass-transport deposits - MTDs) correspondem a fluxos gravitacionais caracterizados por complexo registro estrutural e compõem parcela importante do registro geológico marinho profundo moderno e antigo. O entendimento destes depósitos é importante para uma melhor compreensão das características paleogeográficas de uma bacia. O Grupo Itararé, unidade permocarbonífera da Bacia do Paraná, possui significante recorrência desses depósitos em seu registro estratigráfico. Os MTDs do Grupo Itararé consistem principalmente de lamitos arenosos/cascalhosos (diamictitos) e grandes blocos de arenitos e ritmitos ressedimentados. Esses depósitos apresentam grande variedade de estruturas deformacionais. Para o estudo foram selecionados MTDs em todos os três intervalos de tempo principais do Grupo Itararé, que correspondem mais ou menos com as formações Lagoa Azul, Campo Mourão e Taciba. Os MTDs estudados mostram estruturas distensionais, compressionais, outras estruturas indicativas de cisalhamento, clastos intrabacinais e matriz (resultante da mistura de sedimentos remobilizados). A partir da relação entre a quantidade de matrix (gerada por deformação) e assembleia de estruturas identificadas em cada MTD foram caracterizadas três fácies deformacionais (DF-1, DF2 e DF-3) que representam diferentes graus de desagregação e mistura dos sedimentos. As fácies deformacionais podem ser correlacionadas, de modo geral, a movimentos em massa, como deslizamento (slide), escorregamento (slump) e fluxo de detritos (debris flow). As relações deformacionais observadas em cada fácies deformacional sugerem que os processos deformacionais durante o fluxo em massa auxiliam a desagregação e mistura que leva à homogenização dos sedimentos remobilizados. Falhamentos, boudinagem e outros processos de cisalhamento são importantes processos de desagregação das camadas, blocos e sedimentos em todas as fácies deformacionais. Enquanto que cisalhamento na escala de laminações, cisalhamento nas bordas dos blocos e fluidização dos sedimentos auxiliam no processo de mistura. Diversos estudos consideram que as estruturas geradas por fluxos em massa permitem definir a orientação do talude. Neste estudo verificou-se a aplicabilidade da análise de diferentes estruturas na definição de paleotaludes a partir de dados de MTDs com exposição limitada. Para a definição de paleotaludes foram selecionadas estruturas como dobras, clastos orientados, estrias e sulcos em bordas de blocos, falhas, injetito e boudins. A maioria das estruturas mostraram potencial para uso na definição de paleotaludes. O estudo verificou ainda uma boa correlação entre paleotaludes indicados por MTDs próximos e em mesmo nível estratigráfico. A comparação entre os resultados de paleotaludes com dados estratigráficos, como paleocorrentes e mapa de isópacas, indicam implicações para a paleogeografia da bacia em cada intervalo de tempo do Grupo Itararé. Além disso, corroboram e complementam alguns aspectos sobre a evolução da deposição do Grupo Itararé, propostas na literatura. Palavras-chaves: fluxos gravitacionais em massa; deformação penecontemporânea; Grupo Itararé .

Abstract: Mass-transport deposits are the result of gravity-induced mass flows, characterized by complex structural record and compose an important portion of ancient and modern deep marine geological record. The comprehension of these deposits is important for the comprehension of paleogeographic characteristics of a basin. The Itararé Group, permocarboniferous unit of Paraná Basin, have significant reccurrence of MTDs in its stratigraphic record. MTDs of Itararé Group consist of diamictites and large blocks of sandstone and rhythmite. These deposits also show wide variety of deformational structures, however, there are a lack of studies of structural characterization and analysis of kinematic indicators. For the present study, MTDs were selected in all main three intervals of Itararé Group, which correspond more or less to Lagoa Azul, Campo Mourão and Taciba formation. The studied MTDs show strucures associated to extension, compression and shearing, and other deformational products as sedimentary clasts and matrix. From the relationship between amount of matrix and structural assemblage identified in each MTD were describe three deformational facies (DF-1, DF-2 e DF-3) that display different degrees of disaggregation and mixing of sediments. These facies can be corrolated more or less to some mass movements, as slides, slumps and debris flows. The deformational relationships identified in each DF suggest that deformation processes during mass flows help the disaggregation and mixing that leads to the homogenization of remobilized sediments. Faulting, boudinage and other shearing processes are important processes of layer, sedimentary blocks and sediments disaggregation in all deformational facies. While lamination-scale shearing, shearing at margens of sedimentary blocks and sediments fluidization help the process of mixing. Several studies consider that structures generated by mass flows allow the paleoslope definition. In this study, we verified the applicability of the analysis of different structures in the definition of the orientation of paleoslope from data collected in MTDs with limited exposure. For the definition of paleoslope were selected data from structures as folds, faults, boudins, injectites, oriented clasts, bedding, banded matrix and grooves/stretch marks at margens of sedimentary blocks. Most structures display potential use for paleoslope definition. We verified agreement between paleoflows of MTDs in same regions and time interval. The comparinson between MTDs paleoflows and stratigraphic data, such as paleocurrents of associated deposits and isopach map, indicates implication for the paleogeography of the basin in each time interval of Itararé Group. Besides, they corroborate and complement some aspects about the depositional evolution of Itararé Group proposed in the literature. Keywords: gravity-induced mass flows; penecontemporaneous deformation; Itararé Group.