A Formação Botucatu abrange um conjunto de sedimentos depositados em ambientes do tipo continental eólico, localmente fluvial, cujas espessuras máximas raramente ultrapassam os 100 metros.
Gonzaga de Campos (1889) descreveu como “Gres de Botucatu” um pacote de arenitos vermelhos aflorantes na Serra do Botucatu, entre as cidades de São Paulo e Botucatu (SP). White (1908) intitula de “Gres de São Bento” a seqüência atualmente designada de Formação Botucatu.
Litologicamente é constituída por arenitos bimodais, médios a finos, localmente grossos e conglomeráticos, com grãos arredondados ou subarredondados, bem selecionados. Apresentam cor cinza avermelhado e é freqüente a presença de cimento silicoso ou ferruginoso. Constituem expressivo pacote arenoso, com camadas de geometria tabular ou lenticular, espessas, que podem ser acompanhadas por grandes distâncias.
No terço inferior, apresenta finas intercalações de pelitos, sendo comuns interlaminações areia-silte-argila, ocorrendo frequentes variações laterais de fácies.
À medida que se dirige para o terço médio, desaparecem as intercalações pelíticas, predominando espessas camadas de arenitos bimodais, com estratificação acanalada de grande porte, indicando que as condições climáticas se tornavam gradativamente mais árida, implantando definitivamente um ambiente desértico. A persistência de estruturas sedimentares, tais como estratificação cruzada acanalada de grande porte, estratificação cruzada tabular tangencial na base e estratificação plano-paralela, a bimodalidade dos arenitos, evidenciada por processos de “grain fall” e “grain flow” e, ainda, as frequentes intercalações pelíticas, “ripples” de adesão e marcas onduladas de baixo-relevo, sugerem ambiente desértico com depósito de dunas e interdunas.
Os contatos da Formação Botucatu com as rochas basálticas da Formação Serra Geral, que lhe sobrepõe, e com a Formação Rio do Rasto, subjacente, são discordantes.
Segundo Petri e Fúlfaro (1983), essa formação é constituída, predominantemente, por arenitos com seleção variando de regular a boa, classe modal dominante de areia fina, ocorrendo pouca matriz. Localmente, ocorrem
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arenitos conglomeráticos (fácies torrencial) que são frequentes no terço inferior da formação. É característica dessa formação a presença de estratificação de grande porte, correspondendo a um empilhamento de corpos prismáticos ou cuneiformes, podendo alcançar espessuras da ordem de 20 metros.
No que tange à idade dessa formação, pode-se dizer que ela ocorreu no período compreendido entre o Neotriássico e o Neojurássico. Isso porque as primeiras manifestações vulcânicas são datadas como Neojurássicas e porque os sedimentos do Grupo Rosário do Sul, correlacionáveis à Formação Pirambóia, contém fósseis Neotriássicos (Petri e Fúlfaro, 1983).
Na área de estudo os arenitos eólicos desta formação ocorrem como intercalações em alguns níveis basais da sucessão de basaltos da Formação Serra Geral. Litologicamente são compostos por sucessões de finas camadas avermelhadas de arenitos, siltitos e, por vezes, arenitos conglomeráticos e conglomerados. Os arenitos são finos a médios, com laminação milimétrica a centimétrica, moderadamente selecionados. Os grãos são subarredondados a subangulosos, com esfericidade média a baixa, em contatos côncavo-convexos e tangenciais, o que caracteriza empacotamento fechado, com diminutos fragmentos vulcânicos e palhetas de mica amoldados aos grãos de quartzo. Os arenitos conglomeráticos e conglomerados possuem arcabouço de grânulo a seixos arredondados, com predomínio de fragmentos de basalto, subordinadamente vidro vulcânico e intraclastos de arenito fino, imersos em matriz de quartzo arenito, sub-arcósio e sub-arcósio.
As relações entre estas rochas e os basaltos subjacentes indicam que houve períodos de intemperismo, erosão, transporte e sedimentação em diversas posições estratigráficas e caracterizam intervalos de tempo de quiescência do vulcanismo. Por conseguinte, são importantes para a interpretação do intervalo de tempo entre sucessivos derrames, na estimativa de duração de eventos vulcânicos, suportar a interpretação de dados geocronológicos e auxiliar na definição estratigráfica do magmatismo (Wildner et al., 2006).
Esta formação, juntamente com outras unidades gondwânicas (Santa Maria, Guará, Caturrita, Missiones e Tacuarembó), constitui-se no maior aquífero da América do Sul, conhecido como “Sistema Aquífero Guarani”.
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5.1.3FORMAÇÃO SERRA GERAL
A ruptura e separação do Gondwana durante o Cretáceo Inferior foi acompanhada por expressivo evento vulcânico que cobriu a porção centro-sul da América do Sul e o noroeste da Namíbia, formando a Província Magmática do Paraná – Etendeka, uma das maiores províncias vulcânicas de basaltos de platô do planeta. Tal evento tem sua gênese ligada à separação do continente Sul-Americano e Africano, com a consequente abertura do Oceano Atlântico, (Melfi, et al., 1988).
No continente Sul-Americano estima-se estarem 95,00% de todo o volume de magma produzido neste evento (Milner el al., 1995), estendendo-se por cerca de 1,20x106 km2, o que equivale a 75,00% da superfície da Bacia do Paraná, em sequências de até 1,70 km de espessura, resultando um volume da ordem de 7,80x105 km3 de lavas (Nardy et al., 2002).
A Província Magmática do Paraná é caracterizada predominantemente pelos derrames da Formação Serra Geral, que cobre praticamente toda a região Meridional do Brasil, porção Oriental do Paraguai e Ocidental do Uruguai (Formação Arapey), e a do norte da Argentina (Membro Posadas da Formação Curuzú Cuatiá)
O vulcanismo fissural gerou essencialmente diferentes tipos de rochas ígneas, nos quais as rochas de natureza básica (basaltos toleíticos e basaltos andesíticos toleíticos) predominam em aproximadamente 97,50% do volume total, enquanto as rochas de natureza ácidas (riólitos e riodacitos principalmente).
correspondem a 2,50% do volume total (Bellieni et al., 1986b, Melfi, et al.,1988, Nardy et al., 2002 e Luchetti et al., 2005.
De acordo com Nardy et al. (2002), as rochas acidas mesmo em menor número, apresentam destaque por representarem a fase final do evento vulcânico ocorrido na bacia. Esses litotipos distribuem-se na bacia formando platôs em regiões bem definidas. Há dois tipos de rochas ácidas: Palmas e Chapecó. Estes litotipos apresentam diferenças petrográficas e geoquímicas significativas, onde é possível reconhecer três magmas-tipo para o litotipo Palmas (Santa Maria, Anita Garibaldi e Caxias do Sul), e dois para o litotipo Chapecó (Ourinhos e Guarapuava). A Figura 12 mostra as principais manifestações vulcânicas da Bacia do Paraná.
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FIGURA 12 – Mapa geológico simplificado da Bacia do Paraná mostrando a extensa distribuição da Província Magmática do Paraná (Nardy et al., 2002).
As determinações das idades do magmatismo Serra Geral pelo método
40Ar/39Ar (Renne et al., 1992; Turner et al., 1994; Mantovani et al., 1995) fornece uma distribuição com idade principal de 131,6 Ma, média de 132,2 Ma e um pico em 132,6 Ma. Segundo Renne et al. (1992a) os basaltos da base e do topo da pilha de lavas forneceram idades idênticas, indicando que a atividade vulcânica perdurou por cerca de 1,0 Ma. Resultados de análises paleomagnéticas sugerem que a erupção do volume total de basaltos teve duração inferior a 2,0 Ma (Ernesto & Pacca, 1988).
Outros estudos revelaram novos dados 40Ar/39Ar dos basaltos, com idades entre 138,0 e 128,0 Ma, e sugerem dois intervalos, um de 138,0 a 135,0 Ma e outro de
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133,0 a 128,0 Ma (Mantovani et al., 1995). Entretanto, diversos dados K/Ar e
40Ar/39Ar tem demonstrado que o evento magmático da Bacia do Paraná ocorreu no intervalo de 139,0 a 125,0 Ma, talvez com o clímax entre 133,0 e 129,0 Ma. Além disso, as idades das rochas vulcânicas na porção sul da Bacia do Paraná situam-se entre 131,4 e 132,9 Ma (Renne et al., 1992a) enquanto que as das regiões norte e central entre 129,9 Ma e 131,9 Ma (Renne et al., 1992b). Assim sendo, parece que o vulcanismo que afetou a Província Magmática do Paraná migrou de Sul para Norte.
A duração total do magmatismo Paraná parece ser de 10,0 Ma, em contraste com o curto intervalo de tempo inferido para muitos derrames basálticos continentais e consistente com o modelo de magma produzido pela condução de calor em manto litosférico heterogêneo e com voláteis. Assim sendo, esse magmatismo pode ser datado como Neojurássico-Eocretáceo.
A área de estudo localiza-se no contexto da Formação Serra Geral (Figura 13), a qual, nesta região, é composta por basaltos toleíticos e basaltos andesíticos toleíticos, de cor cinza-escura a preta, quando sã, e tons alaranjados, esverdeados, com manchas branco-acinzentadas quando intemperizados. Em geral possuem textura microgranular, microfanerítica a fracamente porfirítica ou microfanerítica a afanítica, estrutura maciça ou amigdalóide/vesicular, sendo suas amígdalas em geral preenchidas por quartzo, sílica amorfa, zeólitas, celadonita e calcita (Wildner et al., 2006). Associadas a estas, ocorrem, esporadicamente, efusivas ácidas, de caráter dacítico.
Segundo Arioli (2008) a Formação Serra Geral na área de estudo esta dividida em duas sequência:
a) Formação Serra Geral Inferior, representada pela associação faciológica de derrames lobados de basalto vesicular, com abundantes intercalações vulcanoclásticas e sedimentares, capeada por extensos derrames tabulares de ferro basalto e que aflora mais extensamente ao longo do depocentro da Bacia do Paraná;
b) Formação Serra Geral Superior, representada pela associação faciológica de derrames tabulares de basalto maciço, que aflora principalmente a leste do depocentro da bacia e é capeada por delgada cobertura de derivados ácidos e intermediários.
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Figura 13 – Mapa geológico da área de estudo (Mineropar, 2006).
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A coluna estratigráfica da Formação Serra Geral, válida para a área de estudo, é apresentada na Figura 14.
Figura 14 – Coluna estratigráfica da Formação Serra Geral, na área de estudo (Arioli, 2008).
Na região em apreço, a espessura global dos derrames basálticos varia de 632,00 m no município de Foz do Iguaçu, a 1358,00 m no município de Francisco Beltrão, tais espessuras foram atestadas por perfuração de poços tubulares, que seccionam a Formação Serra Geral para captação de água no Sistema Aquífero Guarani.
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6.MATERIAL E MÉTODOS
Durante o desenvolvimento deste trabalho e até seu produto final, foram utilizadas técnicas geológicas e geofísicas correspondentes a várias especialidades das geociências, além de outros ramos da ciência, como geologia estrutural, sensoriamento remoto, hidrogeologia, hidroquímica, litogeoquímica e estatística.
Os subitens a seguir apresentam informações sucintas, porém indispensáveis, para a compreensão do trabalho em apreço, a respeito dos materiais e métodos de processamento utilizados em cada etapa, visando à otimização da pesquisa.