Origem e distribuição dos depósitos de transporte em massa do grupo Itararé, na região de Mafra, Santa Catarina

Abstract

Resumo: Depósitos de transporte em massa correspondem à sedimentação controlada por processos gravitacionais que incluem deslizamentos, escorregamentos e fluxos de detritos, os quais em ambiente subaquoso podem remobilizar, por longas distâncias, grande volume de sedimentos previamente depositados. A indústria petrolífera tem dado grande atenção a estes depósitos, pois podem ser formados elementos de sistemas petrolíferos, como reservatório, selo ou condicionar a topografia sobre a qual são alojadas fácies de arenitos. Dependendo da reologia, constituição do protólito e da intensidade da deformação ao qual foram submetidos nestes processos de ressedimentação, podem ser produzidas espessas camadas de diamictitos. Este litotipo também é formado por outros processos deposicionais, tendo ocorrência muitas vezes atribuída a depósitos glaciais. O Grupo Itararé é uma unidade representativa do mais abrangente evento de glaciação ocorrido no Gondwana durante o Permo-Carbonífero, e seu empilhamento estratigráfico é pontuado por várias ocorrências de diamictitos. Durante muito tempo estas ocorrências foram utilizadas como indicadores diretos da presença de gelo na Bacia do Paraná, de modo que a extensão de mantos de gelo era coincidente com o registro destas rochas. Estudos têm mostrado que muitos destes depósitos são, na verdade, produtos de remobilização por transporte em massa, onde o gelo atuou como supridor de sedimentos que foram posteriormente remobilizados por instabilidade gravitacional. Diferenciar diamictitos de origem glacial e não-glacial no Grupo Itararé auxilia nos estudos paleoambientais, pois permite estabelecer os limites de abrangência glacial nesta unidade. Na região de Mafra, norte do estado de Santa Catarina, há afloramentos de diamictitos nas formações Campo do Tenente, Mafra e Rio do Sul, integrantes do Grupo Itararé. Esta tese tem como objetivo contribuir para o conhecimento sobre o Grupo Itararé, caracterizando os depósitos de transporte em massa e fácies associadas em Mafra, estabelecendo os possíveis controles na origem e distribuição destes depósitos, dentro de um arcabouço estratigráfico regional, também discutindo os processos condicionantes no contexto da glaciação permocarbonífera no oeste de Gondwana, comparando com afloramentos da Bacia de Paganzo descritos na literatura. Em Mafra, cerca de 300 metros de testemunhos de 5 sondagens rasas amostraram a subsuperfície desta região. Estes testemunhos foram descritos, sendo reconhecidas cinco associações de fácies denominadas de outwash subaquoso, rain out e decantação de lama, turbiditos delgados, depósitos de transporte em massa, e turbiditos espessos. Estas associações forneceram um perfil vertical que foi correlacionado com as áreas adjacentes de Alfredo Wagner, Vidal Ramos, Presidente Getúlio, Dr. Pedrinho e São João do Triunfo, evidenciado 5 sequências correspondente a ciclos de deglaciação, onde o mais expressivo depósito de transporte em massa da região de Mafra ocorre dentro da sequência S3. Os afloramentos forneceram uma visão espacial dos depósitos, permitindo também reconhecer diferentes tipos de produtos de transporte em massa em função da constituição da matriz argilosa ou arenosa, e arcabouço com predomino da presença de blocos de arenitos ou heterolitos dobrados. A comparação com afloramentos de depósitos de transporte em massa na Bacia de Paganzo, com idade e contexto deposicional glacial semelhante, forneceu argumentos para compreender os processos de colocação dos depósitos em Mafra, permitindo estimar as geometrias e continuidade laterais, além de estabelecer possíveis controles para depósitos sobrejacentes.

Abstract: Mass transport deposits correspond to sedimentation controlled by gravitational processes that include slides, slumps and debris flows, which in an subaqueous environment can remobilize large volumes of sediments previously deposited over long distances. The oil industry has paid great attention to these deposits, because elements of petroleum systems can be generated, such as reservoir, seal or conditioning the topography on which sandstones are ponded. Depending on the rheology, constitution of the protolith and the intensity of the deformation to which they were submitted in these resedimentation processes, thick layers of diamictites can be produced. This lithotype is also formed by other depositional processes, often attributed to glacial deposits. The Itararé Group is a representative unit of the most wide glaciation event that occurred in Gondwana during the Permo-Carboniferous, having stratigraphic stacking punctuated by several occurrences of diamictites. For a long time, these occurrences were used as direct indicators of the presence of ice in the Paraná Basin, being the extent of glaciers coincident with the record of these rocks. Studies have shown that many of these deposits are products of remobilization by mass transport, where the ice acted as a supplier of sediments which were later remobilized by gravitational instability. Differentiating diamictites of glacial and nonglacial origin in the Itararé Group helps in paleoenvironmental approaches, allowing to establish the limits of occurrence of glaciers in this unit. In the Mafra region, northern Santa Catarina state, there are outcrops of diamictites in the Campo do Tenente, Mafra and Rio do Sul formations, part of the Itararé Group. This thesis aims to contribute to the knowledge about the Itararé Group, characterizing the mass transport deposits and associated facies in Mafra, establishing the possible controls on the origin and distribution of these deposits, within a regional stratigraphic framework, also discussing the conditioning processes in the context of the permocarboniferous glaciation in western Gondwana, comparing with outcrops of the Paganzo Basin described in the literature. In Mafra, about 300 meters of cores from five shallow boreholes sampled the subsurface of this region. These cores were described, and five facies associations were recognized: subaqueous outwash, rain out and mud settling, thin turbidites, mass transport deposits, and thick turbidites. These associations provided a vertical profile that was correlated with the adjacent areas of Alfredo Wagner, Vidal Ramos, Presidente Getúlio, Doutor Pedrinho and São João do Triunfo, showing five sequences corresponding to deglaciation cycles, where the most expressive mass transport deposit in the Mafra region occurs within the S3 sequence. The outcrops provided a spatial view of the deposits, also allowing the recognition of different types of mass transport products, due to the constitution of the muddy or sandy matrix and the framework with the predominance of sandstone blocks or rafts of folded heteroliths. The comparison with outcrops from mass transport deposits in the Paganzo Basin, with similar age and glacial depositional context, provided arguments to understand the processes of placing deposits in Mafra, allowing to estimate the lateral geometries and continuity, in addition to establishing possible controls for overlying deposits.