Análise de microestruturas indicativas de processos de deformação em depósitos de transporte de massa do Grupo Itararé, Permocarbonífero da Bacia do Paraná

Abstract

Resumo: Os depósitos de transporte de massa (MTD – mass transport deposits) são depósitos sedimentares formados por processos gravitacionais. O Grupo Itararé, unidade permocarbonífera da Bacia do Paraná, apresenta registros de processos subaquáticos ligados a fluxo gravitacionais, tais como deslizamentos, escorregamentos e fluxo de detritos. Esse trabalho teve como objetivo produzir uma análise macro e microestrutural para compreender a influência das feições estruturais no processo de mistura de sedimentos, e entender como essa homogeneização controla a maturidade dos MDTs localizados nos municípios de Aurora e Witmarsun- Santa Catarina. Foram coletadas dezoito amostras com variados estágios de deformação, desde ritmitos com a estratificação muito pouco deformada a diamictitos com estrutura block-in-matrix. As rochas foram serradas, polidas, fotografadas, escaneadas e descritas macroscopicamente. Das dezoito amostras, seis foram selecionadas para a produção de dez lâminas delgadas. O permeâmetro modelo NER’s TinyPerm foi utilizado para a leitura da permeabilidade em quatorze pontos de nove amostras. Além disso, para identificação semi-quantitativa da composição do cimento de determinada amostra foi utilizado o MEV-EDS. Foram identificadas estruturas como boudins, pinch and swell, falhas normais e inversas, dobras de diversos estilos, injectitos de areia, rotação de clastos, pseudo sombra de pressão, dentre outras. As amostras que obtiveram medidas de permeabilidade acima do limite de detecção apresentaram valores de permeabilidade entre 10 a 45 millidarcy, nas suas porções mais arenosas, e podem ser classificadas como rochas reservatório de qualidade ruim a moderado. Os depósitos de transporte de massa foram produzidos em uma única fase de deformação progressiva plástico-rúptil, gerando as estruturas de deformação formadas pelo cisalhamento simples. Não há evidencias de deformação tectônica. O estilo e comportamento das estruturas é controlado pela diferença de competência entre a argila e a areia. Falhas e estruturas de estricção facilitam o processo de mistura da matriz através do rompimento de camadas. Os sedimentos estavam saturados de água e pouco a nada litificados no momento da deformação. Pode-se concluir que a liquefação, a fluidização e a deformação dos sedimentos são os processos que controlam a evolução dos depósitos e os diferentes tipos de produtos resultantes

Abstract: Mass transport deposits are gravity-induced deposits of remobilized sediments. The Itararé Group, permocarboniferous unit of the Paraná Basin, has records of subaqueous, processes related to gravitational flow, such as slides, slumps and debris flow. It is the focus of this research to produce a macro and microstructural analysis to understand the influence of the structural features in the sediment mixing process, and how this homogenization controls the maturity of MDTs located in Aurora and Witmarsun - Santa Catarina. Eighteen samples with different stages of deformation were collected, from rhythmites with very deformed stratification to diamictites with block-in-matrix structure. The rocks were sawn, polished, photographed, scanned and described macroscopically. Six samples were selected for the preparation of ten thin sections. The permeameter NER's TinyPerm was used for measurement of permeability in fourteen points of nine samples. Furthermore, MEV-EDS was used for semi-quantitative identification of the cement composition of a certain sample. Structures such as boudins, pinch and swell, normal and inverse faults, folds of different styles, sand injectites, rotation of clasts, isolated asymmetric objects, among others were identified. Samples that obtained permeability measurements above the detection limit showed permeability values between 10 to 75 millidarcy in their sandy portions and can be classified as a poor to a moderate reservoir. The mass transport deposits were produced in a single phase of progressive plastic-ductile deformation that generated the deformation structures formed by simple shear. There is no evidence of tectonic deformation. The style and behavior of structures are controlled by competence contrast between clay and sand. Faults and pinch and swell structures facilitate the matrix blending process by breaking layers. The sediments were water-saturated, poorly to non-lithified at the time of deformation. It can be concluded that the liquefaction, fluidization, and deformation of the sediments are the processes that control the evolution of the deposits and the different types of resulting products