Boletim de Resumos Expandidos

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21º Seminário do Programa de

Pós-Graduação em Geologia UFPR

25 a 29 de Junho de 2018

Boletim de

Resumos Expandidos

Programa de Pós-Graduação em Geologia – UFPR Centro Politécnico - Caixa Postal 19.001 - CEP 81531-980 Curitiba – PR

www.posgeol.ufpr.br

Apoio:

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XX I S em i ná ri o d o Prog ram a d e Pó s -G rad u a çã o em G eol ogi a Univ ersid ad e Fed era l do Pa ra ná

2 5 a 2 9 d e j u n ho d e 2 0 1 8 C u ri t i b a - P R

ALTERAÇÕES PROVOCADAS POR ROCHAS INTRUSIVAS NOS CARBONATOS DA FORMAÇÃO IRATI

Alexandre Millen de Castro

[email protected]

Palavras-chave: calcário, influência térmica, Formação Irati.

Introdução

Intrusões magmáticas em reservatórios são um desafio à produção de hidrocarbonetos, seja qual for a natureza do reservatório. Além também de alterar o gradiente da temperatura local e provocar metamorfismo de contato, podem gerar convecção de fluidos e fornecer líquidos magmáticos que percolam na rocha reservatório, influenciando na diagênese com dissolução, aumento e/ou redução da porosidade.

Intrusões ígneas encaixadas entre as camadas da Formação Irati causam alterações nos calcários.

Estas alterações mudam em tipo e grau conforme a distância da intrusão. A proposta é identificar e caracterizar as alterações presentes nos calcários da Formação Irati decorrentes das intrusões ígneas.

Os trabalhos de campo concentraram-se em pedreiras de extração de calcários, nas cidades de Rio Claro (SP) e Perolândia (GO) (Figura 1), com objetivo de especializar os tipos de alterações que ocorrem na Formação Irati.

Figura 1 – A esquerda a disposição na Bacia do Paraná no Brasil, ressaltando os estados visitados e a direita a localização das cidades estudadas: Rio Claro (SP), Perolândia (GO).

As camadas de carbonatos do Pré-Sal, produtoras na Bacia de Santos, possuem intrusões e derrames intercalados. A presença de rocha ígnea tem afetado de maneiras distintas os reservatórios carbonáticos e pouco se conhece sobre estes efeitos pelas dificuldades e custos de amostragem em

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poços profundos. Deste modo, os resultados neste estudo em afloramentos da Formação Irati podem ser importantes e servir como análogos à exploração do Pré-Sal, onde ocorra intrusões.

Contexto geológico e fundamentação teórica

A bacia do Paraná é uma das dez províncias estruturais do Brasil (Almeida et al., 1977) e compreende uma área de aproximadamente 1.100.000km² em território nacional. Possui um formato ovalado, com o eixo principal N-S, dimensões de 1.750 km de comprimento, 900 km de largura e uma espessura máxima de 7 km. A formação Irati está localizada na Bacia do Paraná e está inserida na base do Grupo Passa dois, sobreposta a Formação Palermo e abaixo da Formação Serra Alta. A idade dessa formação pelo método U-Pb é datada como artinskiana (278,4 ± 2,2 Ma) de acordo com zircões de camadas bentoníticas provenientes de cinza vulcânica (Santos et al., 2006).

Hachiro (1996) subdivide a Formação Irati em dois membros: membro Taquaral, na base da formação Irati e composto por folhelhos silticos, cinza escuros, e com ocorrência de finas camadas de arenitos conglomeráticos com grânulos de sílex no estado de São Paulo, além de possuir fragmentos de ossos e dentes de peixes; membro Assistência, no topo da formação Irati e composto por folhelhos cinza escuros e folhelhos pretos pirobetuminosos, associados a calcários e ocasionais evaporitos de difícil individualização devido a homogeneidade das camadas (Hachiro, 1996). Os estudos do presente trabalho concentrar-se-ão nos carbonatos do Membro Assistência.

A Formação Irati foi sedimentada em condições de mar restrito, resultando no desenvolvimento de um contexto ambiental hipersalino. Sob estas condições acumularam-se carbonatos e evaporitos na porção norte e folhelhos negros na porção sul da bacia (Milani et al., 2007).

Uma das características da Bacia do Paraná é o magmatismo que culmina nos derrames do Grupo Serra Geral, que somado ao registro do magmatismo presente na bacia correlata na África, constituem a Província Magmática Paraná-Etendeka. A Formação Irati por consequência desses eventos magmáticos na bacia, tem como caraterística a presença de intrusões na forma de soleiras, que se encaixam entre as camadas de folhelhos e calcários.

Na Bacia do Paraná há existência de dois sistemas petrolíferos: Ponta Grossa-Itararé e Irati-Rio Bonito/Pirambóia, e neste último está inserida a Formação Irati com seus folhelhos negros ricos em matéria orgânica e geradores de óleo e gás. Araújo e colaboradores (2000) mostraram que um dos fatores determinantes para a formação de hidrocarbonetos nos folhelhos da Formação Irati foram as intrusões ígneas, criando um modelo não-convencional de geração de petróleo.

Recentemente no trabalho de compilação de sistemas petrolíferos influenciados por intrusões publicado por Senger e colaborados (2017) mostram que intrusões ígneas podem modificar os sistemas petrolíferos em todos os aspectos, inclusive na qualidade do reservatório, como ilustrado na Figura 2.

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Figura 2 – Esquema teórico da influência de intrusões na janela do óleo em reservatórios (Senger et al., 2017).

Kang Xu e colaboradores (2015) mostraram que investigações com métodos geoquímicos são eficientes para delimitar os tipos de alterações e a área de influência, decorrente das intrusões ígneas em reservatórios carbonáticos no noroeste da Bacia de Tarim na China. O presente trabalho segue, como base metodológica, as investigações de Kang Xu e colaboradores (2015).

Materiais e Métodos

Nas pedreiras amostradas, a metodologia foi de seguir uma sistemática onde a coleta seguiu perfis verticais e adjacentes as soleiras. Para determinar as alterações aplicou-se os métodos com os respectivos objetivos:

 Petrografia para determinar como a textura do calcário da Formação Irati muda à medida que se aproxima das intrusões;

 Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) foi determinante para a descrição da textura dos argilominerais e análises químicas pontuais com auxílio da Espectroscopia por Energia Dispersiva (EDS);

 Difração de Raio X (DRX) para determinar a assembleia mineralógica, já que a granulometria é muito fina;

Resultados obtidos

Com as relações de campo é possível distinguir diferenças dos efeitos das intrusões nas pedreiras de Goiás e São Paulo. Em Goiás, é possível distinguir uma visível borda de metamorfismo térmico nos calcários circundantes (Figura 3b, c) à soleira (Figura 3a), distinto do que foi encontrado em São Paulo, onde o calcário periférico a intrusão apresenta um sutil metamorfismo térmico. Contudo, ainda na região de São Paulo, há cristalização de pirita macroscópica precipitada em planos preferencias: fraturas e acamamento dos calcários; foi possível ainda averiguar uma expressiva mudança na textura do calcário, onde surgem nódulos alongados horizontalmente com uma textura de mármore envoltos em uma auréola de rocha enegrecida, provável consequência da distribuição desigual do calor proveniente das intrusões.

A petrografia evidencia mudança gradual na mineralogia do calcário a medida que se aproxima das intrusões, contudo ela só foi definida de forma efetiva com o uso da DRX que demonstra o surgimento de pirita e talco nas áreas mais próximas das soleiras. Na petrografia foi possível observar que há

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planos de percolação de fluídos, que dissolveram o calcário, mas que posteriormente também foram preenchidos por precipitação de calcita e pirita (Figura 3e, f), interferindo pouco na permeabilidade da rocha.

Figura 3 – Mosaico de fotos das amostras coletadas em Goiás: a) diabásio da soleira; b) calcário no contato com a soleira; c) calcário a 30 cm da soleira; d) calcário distante de intrusões; e) lamina petrográfica da intrusiva; f) lamina petrográfica em luz polarizada da amostra c; h) lamina petrográfica do calcário distante da soleira. As laminas da amostra “c” evidenciam fraturas ocasionadas por percolação de fluidos, criando conexão entre os poros, contudo sem mudança na permeabilidade já que há cristalização nessas fraturas.

As imagens do MEV mostram textura de corrosão no calcário, consequência da interação com os líquidos magmáticos. Os resultados de FRX dos elementos maiores presentes no calcário da Formação Irati esclarecem como as intrusões afetaram a geoquímica do calcário.

Discussões e conclusões

Focando na região de Goiás, onde a maioria dos dados já foram produzidos, é possível interpretar que a qualidade para reservatório das camadas de calcários da Formação Irati, pouco se alteraram na área de estudo. Pois apesar dos fluidos magmáticos terem criado fissuras de corrosão, como mostrado na Figura 3e, conectando os poros naturais existentes, não houve aumento da permeabilidade, já que estas mesmas fissuras foram preenchidas por minerais precipitados posteriormente.

Resta agora dimensionar qual distância a influência das soleiras de diabásio alcançaram em Goiás, interpretando os dados de FRX e terras raras, que serão analisados futuramente.

Em São Paulo, contrariando a expectativa inicial, que era de encontrar uma borda de metamorfismo térmico nos calcários próximos a intrusão e uma perda gradual desse metamorfismo a medida que se afasta. O calcário na região de Rio Claro demonstra como a afirmação feita anteriormente não é precisa, pois a sequência textural apresentada na Figura 3a até 3d não foi encontrada e os nódulos com textura de mármore estão estratigraficamente abaixo e afastados aproximadamente 6m da soleira. Para tanto a análise química dos calcários na pedreira em Rio Claro, junto com a análise de inclusões fluidas para medição da temperatura de formação destes nódulos, poderá dar resposta ao problema.

Etapas Futuras (caso se aplique)

a) b) c) d)

e) f) h)

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Os próximos passos do projeto são analisar e interpretar os dados obtidos no município de Alto Garças – MT e Rio Claro – SP.

Pretende-se também e estudos de inclusões fluidas para determinar a temperatura que os calcários foram submetidos com a intrusão de soleiras e estudos com terras raras complementando os estudos geoquímicos.

Agradecimentos

Sou grato ao financiamento provido pela CAPES através do Programa de Pós-Graduação em Geologia da UFPR.

Agradeço também ao LAMIR e todo corpo técnico, por todo apoio estrutural e colaborações financeiras que foram cruciais para elaboração da pesquisa.

Referências

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Resumos, p.12.

HACHIRO, J. 1997. O Subgrupo Irati (Neopermiano) da Bacia do Paraná. PhD Thesis, Instituto de Geociências, Universidade de São Paulo, São Paulo, 248 p.

Milani E. J., Melo J. H. G., Souza P. A., Fernandes L. A., França A. B. 2007. Bacia do Paraná. Rio de Janeiro, Boletim de Geociências da Petrobras: Cartas Estratigráficas, 15(2): 265-287.

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Senger K., Millett J., Planke S., Ogata K., Eide C. H., Festøy M., Galland O., Jerram D. A. 2017. Effects of igneous intrusions on the petroleum system: a review, First Break, 35: 1-10.

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Dados Acadêmicos

Nível: Mestrado; Data de ingresso na Pós-Graduação: 03/2017; Área de concentração: Geologia exploratória;

Linha de Pesquisa: Análise de bacias; Título original do projeto de pesquisa: Metamorfismo térmico nas rochas calcárias da Formação Irati; Bolsista CAPES DS.

Orientação: Almério Barros França.

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Avaliação da variação da salinidade e microbiota das lagoas do Pantanal

Aluana Ariane Schleder

[email protected]

Palavras-chave: testemunhos, mudanças climáticas, marcadores geoquímicos Introdução

O Pantanal é o bioma que detém a maior área úmida continental do mundo, com uma área de aproximadamente 200.000 Km² do Brasil, Bolívia e Paraguai. Lá, ocorre a presença permanente ou temporária de águas superficiais rasas, com solos muitas vezes saturados, além de grande biodiversidade de flora e fauna adaptada para tais ambientes. O Pantanal é resultado de uma bacia sedimentar tectonicamente ativa, caracterizada por uma dinâmica sedimentar que produz mudanças constantes na paisagem (ASSINE, 2003). Estudos realizados em testemunhos sedimentares identificaram a ocorrência de fortes mudanças climáticas durante a transição dos períodos Pleistoceno/Holoceno. Estas mudanças foram caracterizadas pelas variações na precipitação e temperatura, assim como nas mudanças da vegetação e na dinâmica da sedimentação.. Essas mudanças climáticas foram caracterizadas por um predomínio de longos períodos secos desde o Pleistoceno Superior até o Holoceno Médio e intercalados com episódios úmidos no Pleistoceno e na transição Pleistoceno/Holoceno. Especula-se que a morfologia atual do Pantanal é resultado dessas mudanças ocorridas na transição Pleistoceno/Holoceno (GUERREIRO, 2016).

Neste contexto, cita-se a região da Nhecolândia no Pantanal, com características peculiares apresentando mais de 5.000 lagoas, dentre salinas e de água doce. As lagoas salinas são depressões localizadas no interior das cordilheiras, com diferentes formas (arredondadas ou alongadas). São lagoas perenes com profundidade máxima de 3 metros, podendo variar sazonalmente, conforme as variações do nível dinâmico do aquífero livre, o qual abastece as lagoas. Além disso, são altamente mineralizadas e têm áreas variando entre 500 a 1.000 m²(QUEIROZ NETO et al., 1999).

Várias publicações têm identificado a microbiota das lagoas no Pantanal (ANDREOLE et al., 2014), contudo, ainda não foram realizados estudos que mostrem quando houve mudanças na microbiota, induzidas pela salinidade destes ambientes. Diante deste contexto, busca-se identificar a composição geoquímica detalhada no material orgânico depositado nos sedimentos (testemunho) ao longo dos anos e que possam ser relacionadas com variações na microbiota, induzidas por fatores externos, tais como evaporação e concentração, variações na temperatura, variações hidrológicas ou por eventos geológicos passados (CIMERMAN et al., 2005). O detalhamento da composição do material orgânico depositado pode ser obtido pela análise dos mais diferentes lipídios, uma vez que a estrutura química dos lipídios varia conforme as mudanças do meio, tais como temperatura, pH e salinidade (GAINES et.

al., 2009).

Os sedimentos, têm a capacidade de armazenar uma grande variedade de lipídios, os quais estão associados à fonte do material orgânico, bem como pelos processos que ocorreram na coluna d´água.

Dos vários grupos de compostos, tidos como marcadores geoquímicos, ou seja, associados à fontes e processos, pode-se citar os n-alcanos, ácidos graxos, glicerol dialquil glicerol tetraéter (GDGTs) e pigmentos, os quais são compostos preservados durante o processo de deposição e cujas fontes e processos são inequívocas. Os n-alcanos estão presentes naturalmente em ceras das folhas das plantas (Killops e Killops, 2005), sendo os n-alcanos com 31 e 35 átomos de carbono (C31 e C35) são predominantes em plantas vasculares, enquanto que os de cadeia mais curtas, C₁₅ a C₁₉, são predominantes em algas (Meyers, 2003). Já o pristano e fitano indicam as condições de deposição do ambiente, se óxicos ou anóxicos. Outro exemplo de marcador geoquímico para esta finalidade são os ácidos graxos (AGs). É sabido que os AGs são plenamente associados com diferentes tipos de bactérias, tanto que já existem programas específicos comercialmente acoplados a cromatografia gasosa que associam grupos de bactérias pelo perfil de ácidos graxos obtidos na análise (MIDI). Sendo assim, os AGs presentes nos sedimentos podem contribuir para construir a filogenia de gêneros bacterianos dispostos no testemunho submetidos ao estresse local.

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Já a investigação e uso dos compostos do grupo glicerol dialquil glicerol tetraéter (GDGTs) podem indicar situações e períodos com intensas variações de pH e temperatura. Os compostos do grupo GDGTs estão presentes na membrana celular de Archaeas e tem como função regular o fluxo de prótons (HOPMANS et al., 2000;).

Os pigmentos são compostos presentes em algas e em todos os organismos fotossintetizantes, tendo como principal função a absorção de luz para fotossíntese e fotoproteção. Devido a sua especificidade taxonômica, os pigmentos têm sido utilizados como marcadores de variações das comunidades fototróficas, associadas à eutrofização e alterações climáticas. A avaliação de pigmentos em sedimentos pode ser utilizada na reconstrução das comunidades e produção fototrópicas passadas, refletindo as mudanças por quais foram submetidas (LEAVITT e HODGSON, 2001).

Assim, a proposta busca identificar padrões de periodicidade das variações da microbiota das lagoas pela distribuição e associação dos marcadores geoquímicos combinados com análise de DNA com o intuito de observar mudanças na microbiota induzida pela salinidade.

Contexto geológico e geomorfológico da área de estudo

Na área de estudo predomina a formação Pantanal a qual é constituída por arenitos e argilas, formando uma capa relativamente delgada sobre o fundamento Paleozóico da bacia do rio Paraguai. São depósitos na maior parte recentes. A espessura da formação Pantanal é variável, entre 40 e 300m não sendo ainda possível uma boa delimitação, devido à irregularidade do substrato e ao fato de ainda se encontrar em desenvolvimento (GODOI FILHO, 1986).

A Nhecolândia é constituída por sedimentos arenosos finos, que foram depositados pelo rio Taquari no Quaternário. Essa sub-região com a do Paiaguás constituem o Pantanal do Taquari: um gigantesco leque aluvial com uma área de 50.000km² (SILVA, 1986). Na Nhecolândia, observa-se sucessiva freqüência de contrastes altimétricos de dois a cinco metros entre o topo das partes altas, denominadas regionalmente de “cordilheiras”, e as depressões, conhecidas como “campos limpos”, se aplainadas; de

“vazantes”, se côncavas e contínuas; ou de “baías”, se em forma de pequenas lagoas (EMBRAPA, 1997).

Materiais e Métodos Área de estudo

A área de estudo compreende as lagoas salinas e de água doce situadas na Fazenda de Nhumirim da Embrapa Florestas na sub-região da Nhecolândia, Pantanal, no município de Corumbá - MS (18º59’S e 56º39’W) a qual está inserida na bacia hidrográfica do alto rio Paraguai. A bacia compreende uma área de aproximadamente 345.000 Km² em território brasileiro, sendo que 135.000 Km²consituem a planíce úmida do Pantanal (EMBRAPA, 1997) (Figura 1).

Figura 1. Mapa de localização das lagoas de Nhecolândia no Pantanal (Fonte: adaptado de Barbiéro et al., 2016).

Amostragem

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Será realizada uma campanha amostral, onde 4 testemunhos serão obtidos de 3 lagoas salinas e 1 em uma lagoa com baixa salinidade. Os testemunhos serão caracterizados segundo sua constituição lipídica compreendendo os seguintes grupos de marcadores geoquímicos: ácidos graxos, n-alcanos, compostos de GDGT e pigmentos. Também será realizada descrições detalhadas do perfil sedimentar, fáceis, coloração, textura etc. Os testemunhos serão datados pela técnica do decaimento do ¹⁴C. Além da caracterização granulométrica, teor de carbono orgânico e finalmente o sequenciamento de DNA com a finalidade de observar variações da filogenia.

Após a coleta os testemunhos serão fatiados da seguinte forma: Os primeiros 100 cm serão fatiados a cada 4 cm e o restante do testemunho a cada 10 cm. Considerando um testemunho de aproximadamente 1,80 cm será obtido um total de 33 subamostras por testemunho. Posteriormente serão armazenados em sacos plásticos para transporte até o laboratório. No laboratório, as amostras serão congeladas, liofilizadas e armazenadas em freezer a uma temperatura de -15ºC até o momento do procedimento do extração.

Procedimentos analíticos

O carbono orgânico total será determinado pela metodologia da combustão do material orgânico. Já a porção lipídica será extraída com uma mistura diclorometano:metanol (2:1,v/v), conforme procedimento descrito por Bataglion et al. (2012).

Resumidamente o procedimento consiste na separação com uma coluna preenchida com sílica gel, alumína e sulfato de sódio anidro,. Os n-alcanos serão separados com 3mL de hexano, já os ácidos graxos serão obtidos com 3 mL de uma mistura de acetato de etila: ácido acético (5%,v/v).Os ácidos graxos serão analisados na forma de ésteres metílicos (FAMEs). Os FAMEs e n-alcanos serão quantificados por cromatografia gasosa, a partir de curvas de calibração. Para identificação de microorganismos, os perfis de ácidos graxos serão comparados a uma base de dados utilizando-se o software “Microbial Identification System” (MIDI).

A análise dos compostos do grupo GDGTs será realizada de acordo com o método descrito por Damsté et al., (2002), Blaga et al., (2009) e Machado (2014). Já os pigmentos (clorofila a e b) serão analisados de acordo com o método descrito por Wright et al., (1997) e Buffan-Dubau e Carman (2000).

Serão analisadas a reação em cadeia da polimerase em tempo real (qPCR) do gene 16S RNAr com iniciadores específicos (à serem definidos) e em seguida as amostras serão sequenciadas. Para esta etapa serão selecionadas amostras do topo dos testemunhos (20 a 30 cm), do meio (60 a 70 cm) e final do testemunho (110 a 120 e 170 a 180). A análise de sequenciamento será conduzida para avaliação das mudanças na microbiota que constituem os testemunhos das lagoas.

A datação do testemunho será realizada pelo método da síntese do benzeno e posterior cintilação a qual será realizada nas frações do testemunho a fim de se obter a idade do mesmo e associação com eventos geológicos e antrópicos (ZARETSKAIA et al., 2001).

A determinação da composição granulométrica das amostras será realizada no Laboratório de Análises de Minerais e Rochas – LAMIR da UFPR o qual, utiliza dois ensaios granulométricos: por via úmida e a Laser.

Resultados esperados

Espera-se com este projeto identificar a distribuição dos marcadores geoquímicos no material orgânico da lagoa salina localizada em Nhecolândia e associar com as comunidades bacterianas presentes, com o intuito de construir cenários envolvidos na dinâmica de lagoas salinas, além de compreender a composição orgânica e influência das condições extremas na microflora, as quais, que de alguma forma participam de mecanismos de formação e precipitação de minerais característicos de tais lagoas. Por meio dos resultados obtidos, será possível entender as transformações ocorridas no ecossistema e como tal transformação foi ocorrendo ao longo do tempo. Finalmente, espera-se que os resultados mostrem, de forma inédita, a evolução da salinidade nessas lagoas que tiveram origem em períodos antigos ou recentes.

Planeja-se também, poder interpretar de forma interdisciplinar, a distribuição de alguns marcadores geoquímicos, além de adquirir conhecimento a respeito do significado e quantificação desses marcadores como ferramentas de avaliação do estado trófico em ambientes extremos, como as lagoas salinas ainda não estudadas por este tipo de abordagem no Brasil.

A divulgação dos resultados do projeto será através da publicação de 4 artigos científicos em revistas internacionais A1 ou A2 (Quaternary Research, Organic Geochemistry).

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Etapas Futuras

A campanha de coleta está agenda para setembro de 2018, na qual, serão coletados 4 testemunhos de aproximadamente 1,80 m cada, os quais serão fatiados totalizando 132 subamostras. Estas subamostras serão pré-tratadas (secas) e extraídas para análise cromatográfica compostos do tipo GDGTs. A presente proposta está inserida dentro de um projeto de grande extensão, o Microbial, cujo objetivo é obter informações relacionadas a origem da salinidade nas lagoas.

As análises dos marcadores geoquímicos propostos (ácidos graxos, hidrocarbonetos e pigmentos) serão realizados no Laboratório de Geoquímica Ambiental e do Petróleo da UFPR coordenado pelo professor orientador. Já a caracterização granulométrica será realizada no Laboratório de Rochas e Minerais - LAMIR, com a participação da Dra. Anelize Baniuk (coorientadora). As análises de extração do DNA, PCR e sequenciamento serão realizadas no Brasil com a colaboração da Dra. Lucília Parron (Embrapa Florestas).

Foi proposto um doutorado sanduíche na Universidade de Algarve em Portugal sob supervisão dos Prof. Dr. Paulo Fernandez e Prof. Tomasz Boski. As seguintes atividades estão previstas durante o estágio sanduíche: datação por ¹⁴C e análise de compostos do tipo GDGTs.

Agradecimentos

Informar fonte(s) de financiamento da pesquisa incluindo nome e número do projeto “guarda-chuva”

caso se aplique.

Referências

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Radiocarbon. 43, 571–580.

Nível: Doutorado; Data de ingresso na Pós-Graduação: maio de 2017; Área de concentração: Geologia Ambiental;

Linha de Pesquisa: Recursos Hídricos; Título original do projeto de pequisa: Avaliação da variação de salinidade e microbiota nas lagoas do Pantanal; Possui bolsa: não. Orientação: Prof. Dr. Sandro Froehner; Co-orientação:

Profa. Dra. Anelize Baniuk e Dra. Lucilia Parron.

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Geometria e arquitetura de unidades reservatório em bacias glaciadas:

reavaliação dos Arenitos Lapa e Pedra Alta – Grupo Itararé, Bacia do Paraná.

Amanda Hammerschmidt Carvalho

[email protected]

Palavras-chave: deltas, fluxos gravitacionais, paleovales.

Introdução

Há décadas, a Bacia do Paraná, que abrange o território central e sul do Brasil, além de parte do Uruguai, Argentina e Paraguai, é alvo de interesse com relação ao seu potencial exploratório (França &

Potter, 1988). Porém, sua grande extensão territorial (aproximadamente 1.600.000 km²) e, os espessos derrames magmáticos cenozoicos que recobrem seu registro sedimentar, dificultam a aquisição e qualidade de dados tanto diretos como indiretos (perfilagem geofísica, aquisição de testemunhos e dados sísmicos, por exemplo). Sendo assim, o uso de análogos aflorantes se torna uma ferramenta interessante na caracterização litoestratigráfica da bacia e no reconhecimento da evolução da sedimentação ao longo da mesma, conhecimento fundamental para a identificação de possíveis plays exploratórios. Baseando-se nisso, esse trabalho caracteriza duas unidades arenosas aflorantes do Grupo Itararé (Permocarbonífero), conhecidas informalmente como Lapa e Pedra Alta, visando identificar semelhanças e diferenças acerca da arquitetura deposicional e evolução da sedimentação em cada um deles. Além disso, são feitas inferências sobre o potencial exploratório desses sistemas, comparando-os a sistemas semelhantes em outras regiões do mundo. Tanto o arenito Lapa, quanto o arenito Pedra Alta, afloram no município de Lapa (PR), que dista aproximadamente 70 km de Curitiba, porém, estratigraficamente, o arenito Lapa é mais antigo (Figura 1). Partiu-se da hipótese de que ambos fossem corpos arenosos confinados, geometricamente canalizados, que teriam se formado em condições bastante parecidas e que, portanto, apresentariam uma coluna estratigráfica bastante semelhante. Isso porquê trabalhos anteriores a respeito do arenito Lapa o apontavam como um sistema confinado e canalizado (depositado sobre discordância) e, as escassas informações sobre o arenito Pedra Alta indicavam que haviam semelhanças, ao menos litológicas, entre os dois. Outra questão abordada é a origem do paleovale sobre o qual o arenito Lapa foi depositado, visto que diferentes interpretações foram sugeridas (e.g., França et al., 1996; Canuto et al., 1997; D’Ávila, 1999; Vesely, 2006). Sucessões arenosas depositadas em bacias glaciadas, como é o caso dos arenitos do Grupo Itararé, constituem importantes reservatórios de petróleo, havendo acumulações conhecidas, por exemplo, no Ordoviciano do norte da África e Oriente Médio; no Permo-Carbonífero da Austrália, Oman, América do Sul; e no Pleistoceno do norte da Europa (e.g. Le Heron et al., 2006; Huuse et al., 2012).

Nessas bacias, arenitos ocorrem comumente na forma de depósitos confinados em paleovales, interpretados como preenchimento de incisões subglaciais do tipo tunnel-valley e, portanto, essa foi a hipótese inicialmente considerada para explicar a origem da incisão sobre a qual o arenito Lapa se depositou.

Contexto geológico

A Bacia do Paraná é considerada uma bacia intracratônica brasileira, cujo registro litológico abrange idades ordovicianas a cretáceas, é composto de rochas sedimentares e magmáticas, e pode atingir até 7.000 metros de espessura no depocentro da bacia (Milani et al., 2007). O Grupo Itararé corresponde ao intervalo permocarbonífero da Bacia do Paraná, seu registro contempla rochas formadas durante a Era Glacial Neopaleozoica, e, apesar de sucessões glaciais não serem tipicamente lembradas como passíveis de conter sistemas petrolíferos, o grupo foi considerado o melhor alvo exploratório para hidrocarbonetos (HC) da Bacia do Paraná (França & Potter, 1988). Isso se deve ao fato de seu registro:

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estar em contato direto, por discordância, com rochas geradoras da Formação Ponta Grossa (Devoniano), conter rochas com boas qualidades de reservatório mesmo em grandes profundidades;

apresentar rochas pelíticas potencialmente selantes, além de intrusivas cretáceas e; ter apresentado diversos indícios de gás e condensado (França & Potter, 1988).

O potencial exploratório do Grupo Itararé foi corroborado pela descoberta de uma acumulação subcomercial de gás - o campo de Barra Bonita (Campos et al., 1998) – cujas rochas reservatório foram interpretadas como arenitos depositados sobre feições erosivas canalizadas. O arenito Lapa foi descrito como resultante do preenchimento de um paleovale (França et al., 1996), devido à sua morfologia em crista estreita, alongada e pouco sinuosa, sendo assim considerado o melhor análogo aflorante aos reservatórios encontrados em profundidade.

Figura 1: A) Localização da área de estudo, que abrange uma parte do intervalo permocarbonífero da Bacia do Paraná. B) Posicionamento estratigráfico dos arenitos Lapa e Pedra Alta dentro da proposta de divisão do Grupo Itararé em cinco sequências de deglaciação, com caráter retrogradacional (Vesely, 2006).

Materiais e Métodos

A realização desse trabalho foi possível através de levantamento bibliográfico, da coleta de dados em campo e posterior junção e interpretação dessas informações. Como embasamento teórico foram pesquisados temas como: a Bacia do Paraná e o Grupo Itararé, ambientes glaciais e flúvio-deltaicos, fluxos gravitacionais de sedimentos, reservatórios de hidrocarbonetos associados a ambientes glaciais, feições de erosão subglacial e, método geofísico de resistividade (levantamento elétrico).

Em campo, a caracterização dos arenitos Lapa e Pedra Alta envolveu a descrição das litologias, estruturas sedimentares, confecção de perfis estratigráficos verticais, fotomosaicos, e medição de paleocorrentes. Adicionalmente, sobre o arenito Lapa foi feito um caminhamento elétrico pelo método de investigação geofísica de resistividade, longitudinal à unidade. Também foram confeccionados mapas gamaespectrométricos (mapas de concentração de potássio, equivalentes de urânio e tório, e mapa ternário) com dados adquiridos em um levantamento aéreo geofísico feito pela Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais (CPRM) não relacionado a esse trabalho, mas que coincidentemente englobou parte da área estudada.

Posteriormente, todos esses dados foram tratados e analisados, possibilitando o entendimento dos ambientes e processos deposicionais atuantes na formação das unidades estudadas.

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Resultados obtidos Arenito Pedra Alta

Os dados coletados em campo apontaram um sistema que pode ser dividido em cinco associações de fácies com contatos essencialmente transicionais, denominadas e interpretadas como: A) planície fluvio- deltaica com rios entrelaçados; B) zona de desembocadura de canais; C) talude deltaico; D) depósitos marinhos distais glacialmente influenciados e; E) depósitos de fluxos densos não-coesivos. Quando empilhadas, essas associações de fácies formam uma sucessão de aproximadamente 200 metros de espessura, com tendência de engrossamento para o topo (caráter progradacional). Essa progradação foi relacionada a um momento de recuo glacial, visto que os depósitos sedimentares descritos apresentam influência glacial cada vez mais indireta em direção ao topo.

A análise da variação das fácies, tanto lateral como verticalmente, mostrou contatos transicionais, por vezes interdigitados, o que permitiu inferir relações genéticas entre depósitos subaéreos e subaquosos.

Segundo o modelo proposto (Figura 2), a taxa de sedimentação durante o recuo glacial superou a subida do nível relativo do mar geralmente associada a recuos glaciais. Assim, o rápido aumento da coluna sedimentar no talude deltaico fez com que o mesmo colapsasse, dando origem aos depósitos de transporte em massa, que englobam, inclusive, blocos decamétricos dos arenitos de planície deltaica (associação de fácies A). Da mesma forma, estruturas descritas na associação de fácies B indicam a entrada de fluxos catastróficos na bacia (e.g. climbing dunes, Carvalho & Vesely, 2017), associados à rápida liberação de água de degelo. Ao adentrarem a bacia e perderem energia, esses fluxos deram origem aos depósitos de fluxos densos não-coesivos (associação de fácies E).

Figura 2: Modelo proposto para a formação do arenito Pedra Alta e unidades subjacentes associadas. A e B mostram diferentes estágios de deposição relacionados à deglaciação, assumindo-se que a deposição teve início quando a margem da geleira ainda estava em contato com o corpo d’água (A), evoluindo para um ambiente proglacial, influenciado por uma geleira já com base terrestre (B). C) Modelo paleodeposicional que mostra as relações entre os diferentes subambientes e suas associações de fácies correspondentes.

Arenito Lapa

O chamado arenito Lapa é, na verdade, uma sucessão sedimentar depositada sobre um paleovale que pode ser dividida em três associações de fácies, as quais englobam conglomerados e arenitos (maciços e estratificados), além de diamictitos. Da base para o topo, as associações de fácies foram denominadas e interpretadas como depósitos: A) de outwash subaquoso, B) marinhos rasos/desembocadura fluvial e, C) fluvial.

Essa sucessão aflora como uma crista estreita, alongada e pouco sinuosa, que chama a atenção por suas dimensões. O preenchimento (profundidade preservada do paleovale) tem aproximadamente 150

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metros, a crista tem em média 1,5 km de largura e 100 km de comprimento. Em superfície, essa geometria pode ser observada e comprovada através de fotos, perfis topográficos transversais à crista e modelos de elevação digital do terreno, por exemplo. Ademais, em subsuperfície rasa, os mapas gamaespectrométricos também realçam essa feição, que apresenta assinatura diferencial principalmente com relação às concentrações de potássio e tório.

A seção de eletroresistividade construída a partir de dados adquiridos em campo apresentou importante resultado na caracterização do contato entre o arenito Lapa e estratos subjacentes. Esse contato, longitudinalmente à crista, apresenta ondulações decamétricas (comprimento de onda entre 50-200 m e altura entre 5-25 m), característica tipicamente encontrada nas feições erosivas subglaciais chamadas tunnel-valleys, o que, juntamente às características morfológicas e de preenchimento da unidade, levam a crer que a origem da incisão esteja ligada a essas estruturas. O modelo proposto para a formação do arenito Lapa está exemplificado pela Figura 3.

Figura 3: Modelo proposto para a formação do arenito Lapa. A) Uma discordância regional é gerada pela queda do nível relativo do mar, ligada a um avanço glacial, também responsável pela escavação do vale. B) há o início do recuo glacial, durante o qual fluxos concentrados e hiperconcentrados são injetados na bacia, dando origem a associação de fácies A. C) a continuidade do recuo glacial faz com que os fluxos provenientes da geleira adentrem com menos força na bacia e, processos relacionados a ação das ondas passem a ter maior influência, desenvolvendo-se assim uma superfície de ravinamento, sobre a qual se depositou a associação de fácies B. D) uma linha de costa livre de geleira se desenvolve e é implantado um sistema fluvial (associação de fácies C) que progressivamente avança sobre as fácies marinhas.

Dentro da proposta feita para esse trabalho, diversos aspectos podem ser abordados. Primeiramente, o modelo estratigráfico proposto para o arenito Pedra Alta difere de trabalhos anteriores sobre o Grupo Itararé, visto que registra uma espessa sucessão deltaica progradacional, na qual o arenito (depositado em ambiente desconfinado) culmina a deposição. Portanto, essa unidade não se encontra depositada sobre discordância, tampouco preenchendo um paleovale, como inicialmente sugerido. Essa conclusão tem grande impacto na arquitetura de reservatórios pois implica que as unidades com melhor qualidade de reservatório (melhor continuidade vertical e lateral) têm contatos interdigitados a unidades não- reservatório e estão posicionadas no topo da sucessão sedimentar e não na base. Contrariamente, o arenito Lapa, interpretado como depositado sobre um vale inciso (ambiente confinado), apresenta as fácies arenosas de maior continuidade lateral na base do intervalo.

Ainda sobre o arenito Pedra Alta, pode-se correlacionar depósitos que representam a evolução da entrada da água de degelo na bacia. O rápido acúmulo de sedimentos no talude deltaico serviu de gatilho para movimentos de massa e; fluxos catastróficos deixaram seu registro através de climbing

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dunes na desembocadura fluvial e, ao perderem energia, formaram depósitos de fluxos hiperconcentrados e concentrados em meio a depósitos marinhos profundos.

Deposição em momentos de recuo glacial, presença de depósitos de fluxos hiperconcentrados e concentrados na base do intervalo e depósitos fluviais culminando a sucessão sedimentar, são semelhanças entre as unidades estudadas.

A origem da superfície erosiva sobre a qual o arenito Lapa foi depositado foi relacionada à erosão subglacial, mais especificamente, a estruturas de grandes dimensões, tipicamente intraestratais, conhecidas como tunnel-valleys.

Etapas Futuras

Está prevista a confecção de um terceiro artigo que terá um caráter de revisão bibliográfica acerca das estruturas chamadas tunnel-valleys, pois são pouco conhecidas em território brasileiro, o que dificulta a identificação de outros registros da mesma. Serão abordados aspectos como: processos formadores, geometrias resultantes e preenchimento característico.

Agradecimentos

Essa pesquisa contou com apoio financeiro do Programa Interdisciplinar em Engenharia de Petróleo e Gás Natural da UFPR (PRH-24), da CAPES, e do CNPq através do projeto “Depósitos de transporte em massa na sucessão neopaleozoica da Bacia do Paraná” (processo 461650/2014-2)

Referências

Campos, L., Milani, E., Toledo, M, Queiroz, R., Catto, A., Selke, S., 1998. Barra Bonita: a primeira acumulação comercial de hidrocarboneto da Bacia do Paraná. In: Rio Oil & Gas Conference. Rio de Janeiro. Brazilian Petroleum Institute (IBP).

Canuto, J.R., Rocha-Campos, A.C., Santos, P.R., 1997. The Late Paleozoic Lapa sandstone (Itararé Subgroup): a possible tunnel valley fill. Anais da Academia Brasileira de Ciência, 69: 275-276.

Carvalho, A.H., Vesely, F.F., 2017. Facies relationships recorded in a Late Paleozoic fluviodeltaic system (Paraná Basin, Brazil): Insights into the timing and triggers of subaqueous sediment gravity flows. Sedimentary Geology, 352: 45-62.

D’Ávila, R.S.F. 1999. Análise de fácies e estratigrafia física do Arenito Lapa, Grupo Itararé, Bacia do Paraná, Brasil. Dissertação de mestrado. Instituto de Geociências, Universidade Federal do Rio Grande do Sul. 349p.

França, A.B. & Potter, P.E. 1988. Estratigrafia, ambiente deposicional e análise de reservatório do Grupo Itararé (Permocarbonífero), Bacia do Paraná (Parte 1). Boletim de Geociências da Petrobrás, 2(2): 147-191.

França, A.B., Winter, W.R, Assine, M.L., 1996. Arenitos Lapa-Vila Velha: um modelo de trato de sistemas subaquosos canal-lobos sob influência glacia, Grupo Itararé (C – P), Bacia do Paraná. Revista Brasileira de Geociências, 26: 43-56.

Huuse, M., Le Heron, D.P., Dixon, R., Redfern, J., Moscariello, A., Craig, J., 2012. Glaciogenic reservoirs and hydrocarbon systems: an introduction. In: Huuse, M., Redfern, J., Le Heron, D. P., Dixon, R. J., Moscariello, A., Craig, J. (Eds), Glaciogenic Reservoirs and Hydrocarbon Systems. Geological Society, London, Special Publications (368 pp.).

Le Heron D.P., Craig J., Sutcliffe O.E., Whittington R., 2006. Late Ordovician glaciogenic reservoir heterogeneity: An example from Murzuq Basin, Libya. Marine and Petroleum Geology, 23: 655- 677.

Milani, E.J., Melo, J.H.G., Souza, P.A., Fernandes, L.A., França, A.B., 2007. Bacia do Paraná. Boletim de Geociências da Petrobras, 15: 265-287.

Vesely, F. F. 2006. Dinâmica sedimentar e arquitetura estratigráfica do Grup Itararé no centro-leste da Bacia do Paraná. Curitiba. Tese de Doutorado. Universidade Federal do Paraná. 226 p.

Nível: Doutorado; Data de ingresso na Pós-Graduação: abril de 2014; Área de concentração: geologia exploratória; Linha de Pesquisa: análise de bacias; Título original do projeto de pesquisa: Análise estratigráfica do sistema arenoso Pedra Alta, Carbonífero Superior da Bacia do Paraná – Impactos na arquitetura de reservatórios do Grupo Itararé; Possui bolsa: sim, CAPES.

Orientação: Fernando Farias Vesely

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XX I S em i ná ri o d o Prog ram a d e Pó s -G rad u a çã o em G eol ogi a Univ ersid ad e Fed era l do Pa ra ná

2 5 a 2 9 d e j u n h o d e 2 0 1 8 Cu ri ti b a - P R

Morfotectônica da região de Londrina, Paraná

Ana Cecília Branco Sowinski

[email protected] / [email protected]

Palavras-chave: Morfotectônica; Falhas transcorrentes e transtracionais; Tectônica Cenozoica.

Introdução

O trabalho insere-se no projeto Tectônica Cenozoica do Sul do Brasil, cujo objetivo é o mapeamento das morfoestruturas que contribuem na configuração do relevo da região sul brasileira, assim como a análise do tectonismo relacionado a essas estruturas (morfotectônica). A região de Londrina, norte do estado do Paraná, passou a ser foco de investigação do projeto a partir da ocorrência de sismos na área urbana, ocorridos entre os anos de 2015 e 2018 e com magnitudes entre 1.1 e 1.9 graus na escala Richter. Os sismos ocorreram próximos à superfície, em basaltos toleíticos do Grupo Serra Geral, datados do Eocretáceo, e suscitaram a hipótese de que os mesmos fossem reflexos da atuação tectônica recente na região. Além dos sismos, evidências morfológicas de um relevo tectonicamente controlado, com a presença de escarpas, blocos em degraus, e uma rede de drenagem estruturada em padrões em paralelo e em treliça, exibindo anomalias e um forte controle por falhas, enriquecem a tese de uma paisagem controlada pela atuação de pulsos tectônicos. Por meio de investigações de campo, coleta e tratamento de dados, além de análise e interpretação de imagens de sensores remotos, busca-se estabelecer um modelo morfotectônico para a região de Londrina, caracterizando a morfologia e correlacionando-as aos pulsos tectônicos que atuaram e controlaram a evolução da paisagem, através de morfotectônica. Objetiva-se definir os paleotensores atuantes nas rochas basálticas da área de estudo e comparar com outras regiões do Sul e Sudeste Brasileiro, já estudadas no âmbito de sua Tectônica Cenozoica. Desta forma, o trabalho busca contribuir para o entendimento dos campos de tensões e deformações associadas que afetaram as unidades geológicas da região sul brasileira e modificaram a sua paisagem, durante o Cenozoico e até o presente.

Indiretamente, poder-se-á testar se o modelo de campo atual definido para a Plataforma Sulamericana, com eixo próximo à direção E-W, é verificado no norte do Paraná.

Contexto Geológico

A área de estudo (figura 01) insere-se na unidade morfoestrutural da Bacia do Paraná, no terceiro planalto paranaense e no planalto de Londrina. Corresponde a uma paisagem com relevo ondulado, dissecação média e declividades medianas inferiores a 12%. As principais formas do relevo constituem- se predominantemente por topos alongados e vertentes convexas, além de vales fluviais encaixados em falhas do embasamento basáltico. Situa-se sobre as rochas vulcânicas da Província Ígnea do Paraná (Gomes et al., 2017), representadas por basaltos toleíticos do Grupo Serra Geral e relacionadas aos eventos magmáticos ocorridos em 134,7 Ma (Thiede e Vasconcelos, 2010), no contexto das manifestações tectônicas que precederam a abertura do Gondwana. Segundo Milani et al. (2007), o magmatismo Serra Geral corresponde à Supersequência Gondwana III, ou Sequência Jurássica- Eocretácica, dentro do contexto da Bacia do Paraná, cuja evolução tectonoestratigráfica esteve condicionada durante toda sua história ao desenvolvimento de grandes estruturas regionais como arcos, flexuras e lineamentos.

De acordo com Zalán (1990), as principais direções estruturais presentes são as NW-SE e as NE- SW, correspondendo a zonas de fraqueza antigas reativadas durante a evolução da Bacia, seguidas da direção E-W. Estas direções estão associadas ao desenvolvimento de extensas zonas de falhas transcorrentes, como a Falha São Jerônimo-Curiúva (NW-SE), a Falha do Guaxupé (NE-SW) e a de Falha de São Sebastião (E-W). Estas falhas estiveram tectonicamente ativas ao longo da evolução da Bacia do Paraná, considerando-se que os últimos movimentos expressivos teriam ocorrido no Cenozoico, quando o soerguimento das serras adjacentes à Bacia (Serras do Mar e do Pantanal) teria afetado e ativado arcos

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e estruturas regionais (Soares, 2007). A ideia que se tem colocado é que estas estruturas teriam funcionado como principais zonas de dispersão das tensões intraplaca (Zalán, 1990).

Figura 1 - Localização da área de estudo.

Desde o Cretáceo, as rochas das regiões Sul e Sudeste do Brasil estiveram sujeitas a uma sequência de campos de paleotensão, que afetaram as rochas e determinaram os estilos de deformação rúptil. O primeiro evento teria sido no Cretáceo Inferior, de caráter distensivo na direção NE-SW, correlacionado às intrusões dos diques do Serra Geral e ativações de falhas normais NW-SE.

Posteriormente, atuou uma paleotensão compressiva na direção NE-SW, em associação com a intrusão de rochas alcalinas no Cretáceo Superior, ativando falhas transcorrentes dextrais com direção NNE, e sinistrais, com direção E-W (Riccomini, 1995).

No Eoceno-Oligoceno, associada à abertura do Rift Continental do Sudeste Brasileiro (Riccomini, 1989), atuou uma paleotensão distensiva NNW-SSE, quando da geração das bacias tafrogênicas do sul e sudeste do Brasil, até que no Plio-Pleistoceno passa a atuar uma paleotensão compressiva N-S, como verificado por Chavez-Kus e Salamuni (2008), com base em observações na Bacia de Curitiba, ativando falhas dextrais NNW-SSE e sinistrais NNE-SSW. Ao final do Pleistoceno e no Holoceno, passa a atuar uma paleotensão compressiva de direção WNW-ESE, reconhecidamente a principal tensão neotectônica para as regiões Sul e Sudeste do Brasil (Salamuni, 2004). Por fim, Riccomini (1995) reconheceu na região do Rift Continental do Sudeste Brasileiro uma tensão aproximadamente E-W, ativa desde o Holoceno, o que corrobora a visão de Assumpção (2016) quanto aos esforços atuantes no presente para a Plataforma Sul-Americana.

Materiais e métodos

Em campo, as falhas foram identificadas e descritas quanto às suas características geométricas, dinâmicas e cinemáticas. Os dados obtidos foram sistematizados em tabelas de acordo com seus azimutes e cinemática e processados por softwares de geologia estrutural. O software Stereo32 foi usado para o tratamento dos dados de falhas e criação de diagramas de roseta, e o WinTensor, para o tratamento dos dados cinemáticos e criação dos diagramas de paleotensão, através do método dos diedros retos.

As rotinas de geoprocessamento e análise morfométrica foram feitas por softwares específicos:

QGIS 2.18 e ArcGIS 10.3. Foi elaborado um Modelo Digital de Elevação (MDE) a partir de imagens de satélite SRTM com resolução de 30m, e a partir dele criadas versões com relevo sombreado conforme diversas posições azimutais (0°/45°/90°/315°). Foi igualmente criado uma versão do MDE no modo Slope (porcentual). Estas técnicas aumentam a qualidade da imagem do sensor remoto e destacam as estruturas geológicas. Os alinhamentos geológicos foram traçados na escala 1:100.000, e a rede de drenagem foi vetorizada e classificada quanto a padrões e anomalias de acordo com o proposto por Howard (1967).

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Foram consideradas e analisadas nove bacias de rios afluentes da margem esquerda do rio Tibagi.

Foram aplicadas técnicas de morfometria para gerar os mapas hipsométrico e de rugosidade de todas elas.

Resultados esperados

Pretende-se estabelecer o modelo morfotectônico para a área de estudo, e assim traçar comparativos com outras regiões brasileiras. Desta forma contribuir-se-á para o maior entendimento acerca das fases de deformação rúptil que modelaram o relevo na região Sul brasileira, durante o Cenozoico. Com a finalização do trabalho, almeja-se publicar ao menos um artigo científico em revista científica de destaque nas áreas de Geomorfologia e Geologia Estrutural.

Resultados obtidos

A rede de drenagem apresenta um padrão paralelo principal, seguindo a direção E-W, direção que condiciona o alinhamento de cristas do relevo e escarpas. O padrão em treliça é bem marcado, seguido do padrão subdendrítico. A drenagem apresenta anomalias, como verifica-se em trechos retilíneos e paralelizados, capturas de rios por falhas, rios com tropia bidirecional e trechos de bacias hidrográficas apresentando fortes assimetrias (figura 2).

Quanto aos aspectos estruturais, foram medidas duzentas e sete falhas, 98% correspondendo ao sistema transcorrente, e 2%, ao sistema normal. As falhas foram descritas como estruturas contínuas, retilíneas a suavemente curvilíneas, por vezes exibindo catáclase associada em zonas de dano com espessuras entre 0,2 e 1 metro. Os planos de falha apresentaram-se lisos a rugosos, com grande quantidade de indicadores cinemáticos, sendo as estrias de fibras minerais, as fraturas conjugadas, as fraturas em meia-lua, as fraturas em colher e os sulcos os principais indicadores verificados. Resultados de paleotensão demonstraram pelo menos 4 campos de paleotensão registrados nas rochas da região de estudo, com posicionamento do tensor σ1 a: (a) N30E, (b) N55W, (c) N75E e (d) N20W. Relações de corte permitiram verificar que as falhas de direções E-W e NW-SE seriam estruturas mais jovens do que as de direção NE.

O relevo apresenta dois domínios: Sudeste e Noroeste, com características distintas. O primeiro apresenta maior rugosidade e o desenvolvimento de drenagens predominantemente meandrante. O segundo é um compartimento mais elevado, com a presença de escarpas, blocos em degraus e rios predominantemente retilíneos, encaixados em falhas. Na figura 3 é ilustrado o MDE com aplicação de técnicas de realce das estruturas geológicas, assim como o traçado dos lineamentos geológicos, a localização dos pontos de campo e os epicentros dos sismos. São apresentados os estereogramas com as falhas (vermelhas – dextrais; azuis – sinistrais) gerados para os diferentes pontos de campo da área de estudo. Também é representado o diagrama de rosetas por frequência dos alinhamentos tectônicos.

Os resultados obtidos até o momento permitem constatar que as formas do relevo e a rede de drenagem apresentam-se tectonicamente controladas na região de Londrina. A análise do relevo permitiu dividir estabelecer dois domínios morfológicos para a área de estudo: um à Sudeste e outro, à Noroeste.

O primeiro caracteriza-se por uma área aplainada, com maior rugosidade, dominada por rios de caráter meandrante. O segundo corresponde a um compartimento mais elevado, com a presença de escarpas, blocos em degraus e rios predominantemente retilíneos. Ambos os domínios apresentam anomalias na rede de drenagem, como trechos de rios condicionados por falhas e trechos de bacias hidrográficas assimétricas. As anomalias da rede de drenagem, somadas ao padrões verificados na área de estudo (em paralelo, o em treliça e o subdendrítico), são evidências do controle tectônico. A explicação para a separação entre os dois domínios poderia estar ligada a processos tectônicos, como basculamentos e/ou rotação de blocos ao longo de falhas transtracionais e/ou normais. Estes processos tectônicos são capazes de alterar o nível de base e ocasionam mudanças na energia e padrão dos rios, condicionando diferentes domínios morfológicos.

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Figura 2 - Mapa da rede de drenagem da área de estudo, com destaque para as estruturas anômalas e/ou controladas por falhas.

Figura 3 - Modelo digital de elevação e alinhamentos tectônicos.

Os resultados da análise com os paleotensores identificaram quatro campos de paleotensão atuantes sobre as rochas da região de estudo, com tensor σ 1 a: (a) N30E, b) N55W, c) N75E e d) N20W.

Estes campos apresentam correspondência com outros tensores já verificados em outras regiões do Sul e Sudeste brasileiro. A cronologia relativa da atuação dos paleotensores, entretanto, permanece nebulosa e mais trabalhos deverão ser realizados, principalmente no que se refere à datação radiométrica de minerais nos planos de falhas e também em sedimentos, a partir de termoluminescência.

Etapas futuras

As próximas etapas do trabalho serão para a aplicação de outros dois métodos morfométricos: a análise do perfil longitudinal dos rios e a análise dos knickpoints. Aplicar-se-ão às bacias os cálculos do Fator de Assimetria da Bacia de Drenagem (FABD) (Cox, 1994), com o qual é possível verificar anomalias

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no curso principal da drenagem e associá-las a atividades tectônicas. Os resultados dos paleotensores serão comparados a dados já existentes na bibliografia específica, na tentativa de se estabelecer uma cronologia relativa entre os mesmos. Mais uma etapa de campo está planejada para enriquecimento do banco de dados e para dar continuidade às interpretações e discussões morfotectônicas.

Agradecimentos

Agradeço ao projeto Tectônica do Sul do Brasil, e em especial ao meu orientador: Prof. Dr.

Eduardo Salamuni. Aos meus colegas Taily Farias, William Peyerl, Jéssica Miranda e Emerson Santos, pela parceria e apoio prestados ao longo do trabalho. Por fim, agradeço à Universidade Federal do Paraná e ao Programa de Pós-Gradução em Geologia, pela oportunidade da realização do mestrado.

Referências

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Nível: Mestrado; Data de ingresso na Pós-Graduação: 01/04/2017; Área de concentração: Geologia Exploratória;

Linha de Pesquisa: Evolução Crustal; Título: Morfotectônica da região de Londrina, Paraná; possui bolsa: SIM (CAPES); Orientação: Prof. Dr. Eduardo Salamuni.