Fácies e arquitetura deposicional do sistema turbidítico da formação Taciba, Grupo Itararé (Permocarbonífero), sudeste da Bacia do Paraná

Abstract

Resumo: Análise da arquitetura de sistemas turbidíticos é fundamental para compreender os processos sedimentares e prever a qualidade dos reservatórios na exploração de hidrocarbonetos. Modelos tradicionais frequentemente retratam sistemas com uma única fonte de alimentação, enquanto alguns estudos introduziram modelos para sistemas alimentados por múltiplas fontes. Este estudo foca no Membro Rio Segredo da Formação Taciba na Bacia do Paraná, Brasil, que é interpretado como um complexo de lobos alimentados por delta. A pesquisa tem como objetivo elucidar os processos sedimentológicos e a arquitetura deposicional deste sistema. A unidade turbidítica analisada faz parte da Formação Taciba (Grupo Itararé) que é dividida em Membro Rio Segredo (arenitos) e Membro Chapéu do Sul (diamictitos). O Membro Rio Segredo é caracterizado por turbiditos arenosos depositados em um sistema deltaico progradacional. O trabalho de campo envolveu 16 perfis sedimentológicos ao longo de uma seção de 87 km, analisando tipos de camadas e suas principais características sedimentares. O estudo identificou 17 tipos de camadas, agrupadas em correntes de turbidez do tipo surge (STB), correntes de turbidez de longa duração (LTB), fluxos híbridos (HEB) e depósitos de transporte em massa (MTD). Cada tipo de camada foi interpretado com base nos processos de deposição, variando de correntes de turbidez de alta energia a fluxos de massa. Camadas de evento híbrido, ricas em fragmentos de plantas, sugerem transformações de fluxo devido à erosão do substrato e controles topográficos. Essas camadas são particularmente prevalentes nas partes basais da sucessão, indicando ocorrência significativa durante o início das sucessões dos lobos progradacionais. A unidade turbidítica exibe uma geometria "sheet-like", estendendose por mais de 87 km com uma espessura máxima de 40 metros. Os depósitos foram classificados em quatro subambientes: eixo de lobo, fora do eixo de lobo, margem do lobo e margem distal do lobo. Medições de paleocorrente indicam direções dominantes para noroeste e sudoeste, possivelmente indicando dois pontos de alimentação para o sistema. O Membro Rio Segredo foi interpretado como um único complexo de lobo composto por sete lobos e sete interlobos, refletindo padrões de empilhamento compensatório. O modelo deposicional alinha-se com o modelo de rampa submarina alimentada por delta, caracterizado por lobos lateralmente coalescentes alimentados por múltiplos condutos. Esta configuração resulta em áreas deposicionais amplas e desconfinadas, com alto teor de areia e geometrias "sheetlike". Este estudo aprimora a compreensão dos sistemas turbidíticos alimentados por delta, fornecendo insights detalhados sobre a arquitetura interna e os processos deposicionais do Membro Rio Segredo. Os resultados destacam a complexidade e variabilidade dos processos sedimentares em tais sistemas, enfatizando a importância dos controles autogênicos e paleofisiográficos na formação de complexos de lobos turbidíticos.

Abstract: The architecture of turbidite systems is fundamental for understanding sedimentary processes and predicting reservoir quality in hydrocarbon exploration. Traditional models often depict systems with a single point source, while some studies have introduced models for systems fed by multiple sources. This study focuses on Rio Segredo Member of Taciba Formation in Paraná Basin, Brazil, interpreted as a deltafed lobe complex. The research aims to elucidate sedimentological processes and depositional architecture of this system. The turbidite unit analyzed is part of Taciba Formation within Itararé Group, divided into Rio Segredo Member (sandstones) and Chapéu do Sul Member (diamictites). Rio Segredo Member is characterized by sandy turbidites deposited in a progradational deltaic system. Fieldwork involved 16 sedimentological logs across an 87 km transect, analyzing bed types and sedimentary features. The study identified 17 bed types, grouped into surge-like turbidity currents (STB), long-lived turbidity currents (LTB), hybrid flows (HEB), and mass transport deposits (MTD). Each bed type was interpreted based on depositional processes, ranging from high-energy turbidity currents to mass flows. Slurry-hybrid beds, rich in mud and plant fragments, suggest flow transformations due to substrate erosion and topographic controls. These beds are particularly prevalent in basal parts of the succession, indicating significant occurrence during the onset of progradational fan successions. The turbidite unit exhibits a "sheet-like" geometry, extending for over 87 km with a maximum thickness of 40 meters. The deposits were classified into four subenvironments: lobe axis, lobe off-axis, lobe fringe, and distal lobe fringe, based on bed thickness, amalgamation, and depositional geometry. Paleocurrent measurements indicate dominant northwest and southwest directions, possibly indicating two feeding points for the system. Rio Segredo Member was interpreted as a single lobe complex composed of seven lobes and seven interlobes, reflecting compensational stacking patterns. The depositional model aligns with the delta-fed submarine ramp model, characterized by laterally coalescing lobes fed by multiple conduits. This configuration results in broad, unconfined depositional areas with high sand content and "sheet-like" geometries. This study enhances the understanding of delta-fed turbidite systems by providing detailed insights into Rio Segredo Member's internal architecture and depositional processes. The findings highlight the complexity and variability of sedimentary processes in such systems, emphasizing the importance of autogenic and paleophysiographic controls in shaping turbidite lobe complexes.