i UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO - UFRJ
CENTRO DE CIÊNCIAS MATEMÁTICAS E DA NATUREZA - CCMN INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS - IGEO
DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA
ESTUDO DA PROVENIÊNCIA DOS ARENITOS DA
FORMAÇÃO EXU, BACIA DO ARARIPE
NICK DOURADO BELÉM DE OLIVEIRA
Rio de Janeiro Fevereiro de 2011
ii Universidade Federal do Rio de Janeiro
Centro de Ciências Matemáticas e da Natureza Instituto de Geociências
Departamento de Geologia
ESTUDO DA PROVENIÊNCIA DOS ARENITOS DA FORMAÇÃO EXU, BACIA DO ARARIPE
NICK DOURADO BELÉM DE OLIVEIRA
Dissertação de Mestrado
Orientadores:
Ismar de Souza Carvalho Renata da Silva Schmitt
Rio de Janeiro Fevereiro de 2011
iii DOURADO, N.B.O.
Estudo da proveniência dos arenitos da Formação Exu, Bacia do Araripe, [Rio de Fevereiro 2012.
xvi, 91 p. 29,7 cm
Dissertação de mestrado – Universidade Federal do Rio de Janeiro, Instituto de Geociências (IGEO/UFRJ).
iv NICK DOURADO BELÉM DE OLIVEIRA
ESTUDO DA PROVENIÊNCIA DOS ARENITOS DA FORMAÇÃO EXU, BACIA DO ARARIPE
Dissertação de Mestrado submetida ao Programa de Pós-graduação em Geologia, Instituto de Geociências, da Universidade Federal do Rio de Janeiro – UFRJ.
Orientador(es) Acadêmico(s): Ismar de Souza Carvalho Renata da Silva Schmitt
Aprovada em: 17 de Fevereiro de 2012. Por:
____________________________________________ Orientador: Ismar de Souza Carvalho, UFRJ ____________________________________________ Orientadora: Renata da Silva Schmitt, UFRJ ____________________________________________
André Ribeiro, UFRJ ____________________________________________ Maria Antonieta da Conceição Rodrigues, UERJ ___________________________________________ Rodrigo Peternel Machado Nunes, UERJ
v
AGRADECIMENTOS
Primeiramente agradeço a Deus, por me dar forças todos os dias da minha vida, coragem para enfrentar meus desafios, e o poder de transformar meus sonhos em objetivos, para que dessa forma então os mesmos sejam realizados.
Ao Professor Ismar de Souza Carvalho por cada minuto de sua atenção. A Professora Renata da Silva Schmitt e ao Professor André Ribeiro por toda discussão geológica e imensa dedicação em me ajudar no que se trata da conclusão desta dissertação.
Outra pessoa importantíssima em minha vida, confortando-me todos os fins de semana, com palavras edificadoras, Maria de Fátima Oliveira Belém, minha mãe.
Não poderia esquecer também minha grande companheira, amiga, professora, namorada, Renata Neves de Castro.
A minha irmã de consideração Pricilla Camões, que me incentivou a terminar este mestrado após uma concorrência árdua para ver quem terminava primeiro. Lógico, que ela venceu!!!
A minha prima de consideração Giselle Raposo e também a Milena Oliveira, durante meu trabalho na Ingrain Rocks, pelas grandes motivações em relação ao término do mestrado
A Alisson Andrade (Viadalisson), Rodrigo Corrêa (Viadrigo), Vitor Silos
(Viátor), Diego Brito e Dayvison Carvalho, pelas grandes conversas geológicas que
de alguma forma contribuíram para a conclusão deste trabalho.
Ao Programa de Pós-graduação em Geologia, Instituto de Geociências, da Universidade Federal do Rio de Janeiro – UFRJ.
A todos que participaram de minha vida, ao longo desta dissertação, pertimitindo que assim eu me tornasse em um ser humano e um profissinal melhor.
vi
RESUMO
Dourado, Nick B. O. Estudo da Proveniência dos arenitos da Formação
Exu, Bacia do Araripe. Rio de Janeiro, 2012. xvi, 91p. Dissertação apresentada ao Programa de Pós-graduação em Geologia- Departamento de
geologia, Instituto de Geociências, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2012.
A Bacia do Araripe está localizada no extremo sul do Estado do Ceará, compreendendo ainda porções dos estados de Pernambuco e Piauí, possuindo uma área total com cerca de 8.000 km². Regionalmente está inserida em um conjunto geotectônico informalmente denominado como “bacias interiores do Nordeste”, que corresponde a uma série de pequenas bacias sedimentares com estruturação típica de riftes juvenis. Essas são preenchidas por sedimentos terrígenos da série Neojurássica - Neocretácea, encravadas no embasamento da Província Borborema e associadas à grandes lineamentos pré-cambrianos. Sua origem está diretamente ligada ao evento da abertura do Oceano Atlântico Sul, o qual envolveu toda a porção leste da Plataforma Sul-Americana, chamado de reativação sul-Atlantiana, responsável pela fragmentação do paleo-continente Gondwana e pela formação dos riftes mesozoicos do Nordeste. A intensa atividade tectônica da Plataforma Sul-Americana criou grandes depressões tafrogênicas possibilitando a formação de centros de deposição de sequências meso-cenozoicas, que constituem a sequência sedimentar da Bacia do Araripe. A natureza de sua sedimentação está relacionada a um contexto continental, salvo por uma incursão marinha durante o andar Alagoas.
Neste estudo realizou-se a análise das litofácies da sequência albo-cenomaniana da Bacia do Araripe, representada pela Formação Exu, que possibilitou a análise da proveniência destes depósitos. Trata-se de uma sucessão de arenitos vermelhos, friáveis, algumas vezes argilosos, variando sua granulometria entre média a grossa, geralmente caulínicos, com estratificações cruzadas, planares e acanaladas, de médio porte. Com
vii esse conjunto, intercalam-se níveis de arenitos conglomeráticos e conglomerados com seixos de quartzo, de geometria tabular, além de estratificações cruzadas. Ocasionalmente ocorrem fácies lamíticas de planície de inundação intercaladas com os arenitos. Na porção oeste da bacia, observam-se ciclos de granodecrescência ascendente, com níveis seixosos na base variando a arenitos grossos com estratificação cruzada planar a acanalada e dispostos em sets decimétricos a métricos.
Foram realizadas algumas medições de orientação de sentido do fluxo de sedimentos (paleocorrentes) contudo poucos afloramentos possuem estas informações. Sendo assim o estudo dos sentidos de paleocorrentes ainda não são os dados mais criteriosos para determinação da proveniência dos sedimentos que compõem a Formação Exu.
Os litotipos referentes a Formação Exu são considerados petrograficamente como quartzo arenitos, em geral com tamanho areia muito fina a média, subangulosos à subarredondados, moderadamente a bem selecionados , que sofreram um transporte considerável antes de sua deposição.
Os arenitos da Formação Cariri possuem características composicionais e texturais similares aos arenitos da Formação Exu, além de possuir fácies rudáceas compostas basicamente por seixos de quartzo, o que explicaria a presença de níveis conglomeráticos de quartzo intercalados algumas vezes nos arenitos da Formação Exu. Compreendendo-se que esta sequência albiana-cenomaniana não sofreu reativações tectônicos realmente efetivas em torno de 100 Ma, pode-se considerar a hipótese de que estes sedimentos que compõem a Formação Exu possam ser oriundos da própria Bacia do Araripe (Fm. Cariri). Como se trata de uma bacia de pull-apart, o reajuste tectônico que a mesma sofreu proporcionou o basculamento de blocos que
viii foram soerguidos e posteriormente erodidos, gerando sedimentos, transportando-os e então depositando-os, compondo assim os litotipos da Formação Exu.
ix
ABSTRACT
Provenance of sandstone from The Exu Formation, Araripe Basin
The Araripe Basin is located in the extreme south of Ceará state, and includes portions of Pernambuco and Piaui states, with a total area of about 8.000 km ². Regionally it is inserted within a geotectonic setting informally known as "the interior basins from the Northeast", which corresponds to a series of small sedimentary basins with a typical structure of juvenile rifts. These basins were filled with terrigenous sediments from Upper Jurassic to lower Cretaceous from the basement from Borborema Province and associated with Precambrian lineaments. Its origin is linked directly to the opening of South Atlantic Ocean opening event, which involved the entire eastern portion of the South American Platform, in the so called South-Atlantic Reactivation, responsible for the fragmentation of Gondwana paleocontinent and the formation of Mesozoic rifts from Northeast Brazil . The intense tectonic activity from the South American Platform created some taphrogenic depressions, allowing the deposition of Meso-Cenozoic sequences, which constitute Araripe’s sedimentary sequence. Its sedimentation is related with a continental environment, except one marine incursion during the Alagoas stage.
It is presented here the study of lithofacies on albian-cenomanian sequence from The Araripe Basin, The Exu Formation, in order to understand its provenance. It is a succession of red sandstone, friable, sometime clayey, medium to coarse grained, usually kaolinitic, with medium size planar and though cross-stratification. This sucession is interbeded with levels of conglomeratic sandstones and conglomerates with quartz pebbles, which have a tabular geometry and cross-stratifications. Occasionally these occurrence of mudstones are related to a flood plain interbeded with sandstones.
x In the western portion of the basin, there are cycles of fining upwards, with levels varying from pebbly levels on the base to coarse sandstones with planar and though cross-stratification on the top, these sets have decimeter to metric arrangement.
Measurements of paleocurrents were performed, however few outcrops have this information. Thus the study of paleocurrents’ direction is not enough to consolidate solid information about provenance of The Exu Formation.
The lithotypes of the Exu Formation are petrographically consistent as quartz sandstones, often with very fine to medium sand, sub-angular to sub-rounded, moderately to well sorted, indicating a significant distance of transport prior to its deposition.
The sandstones from The Cariri Formation have similar compositional and textural characteristics to those sandstones from The Exu Formation, however it has coarse facies composed mainly of quartz pebbles, which would explain the presence of conglomeratic levels of quartz , sometimes intercalated in the sandstones of The Exu Formation.
Considering this Albian-Cenomanian sequence was not tectonically reactivated about 100 M.y., the source for The Exu Formation sediments could be within The Araripe Basin itself (The Cariri Formation). As a pull-apart basin, the tectonic adjustments produced tilted blocks that were uplifted and subsequently eroded, generating sediments that were transported and then deposited, latter as The Exu Formation lithotypes.
xi SUMÁRIO Agradecimentos --- V Resumo --- VI Abstract --- IX Sumário --- XI Índice de figuras --- XIII Índice de tabelas --- XVI Índice de quadros --- XVI
1. INTRODUÇÃO --- 1
1.1 OBJETIVOS --- 4
1.2 LOCALIZAÇÃO --- 4
1.3 MATERIALDEESTUDOEMETODOLOGIAAPLICADAAOTRABALHO --- 6
1.3.1 TRABALHOS DE CAMPO --- 6
1.3.2 TRABALHO DE GABINETE --- 7
1.3.3 TRABALHO DE LABORATÓRIO --- 8
2. GEOLOGIA REGIONAL --- 9
2.1 CONTEXTOGEOTECTÔNICOEEVOLUÇÃOTECTÔNICAREGIONAL --- 9
2.2 TECTONO-SEQUÊNCIASDABACIADOARARIPE --- 12
2.2.1 TECTONO-SEQUÊNCIA SIN-RIFTE (EO-JURÁSSICA A NEOCOMIANA)---- 12
2.2.2 TECTONO-SEQUÊNCIA PÓS-RIFTE (NEO-APTINA A EOCENOMANIANA) 14 2.3 LITOESTRATIGRAFIA --- 15
2.3.1 Formação Cariri: --- 15
2.3.2 Formação Brejo Santo: --- 15
2.3.3 Formação Missão Velha: --- 16
2.3.4 Formação Abaiara: --- 16
2.3.5 Formação Barbalha: --- 16
xii
2.3.7 Formação Araripina: --- 17
2.3.8 Formação Exu: --- 18
3. AVALIAÇÃO DE PALEOCORRENTES NOS ARENITOS DA FORMAÇÃO EXU --- 19
4. CARACTERIZAÇÃO DETALHADA DA FORMAÇÃO EXU --- 24
4.1 NOMENCLATURA --- 24
4.2 LITOFÁCIESESISTEMASDEPOSICIONAIS --- 26
4.3 IDADE --- 30
4.4 PALEOCLIMA --- 31
5. RESULTADOS --- 33
5.1 TABELADEPONTOS --- 33
5.2 FÁCIESSEDIMENTARES --- 41
5.3 DESCRIÇÃODOSAFLORAMENTOS --- 44
5.4 PETROGRAFIA --- 55
6. AVALIAÇÃO DAS PROVÁVEIS ÁREAS FONTES DA FORMAÇÃO EXU --- 68
6.1 EMBASAMENTOPROTEROZÓICO --- 68
6.2. FORMAÇÃOCARIRI --- 71
7. DISCUSSÃO --- 79
8. CONCLUSÕES --- 82
xiii
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1 Bacia do Araripe (em amarelo) os principais lineamentos em seu contexto tectônico regional (modificado de Ponte, 1991), e as demais bacias fanerozóicas do nordeste
do Brasil. ________________________________________________________________ 2
Figura 2 Visão geral da Chapada do Araripe em direção à Santana do Cariri, com rumo NW-SE, onde estão presentes os arenitos da Formação Exu. __________________________ 3
Figura 3 Visão geral da Chapada do Araripe, em direção à Araripina, com rumo NW-SE, onde estão presentes os arenitos da Formação Exu. _________________________________ 3
Figura 4 Mapa geológico da Bacia do Araripe (modificado de Assine, 2007) _____________ 5
Figura 5 Carta estratigráfica da Bacia do Araripe (segundo Assine et al., 2007). _________ 11
Figura 6 Paleodrenagem continental, durante o Albiano-Cenomaniano, na porção oriental do Brasil (modificado de Assine, 1992). ___________________________________________ 19
Figura 7 Mapa de paleocorrentes da sequência Albiano-Cenomaniano, modificado de Assine, (1992). Neste Mapa “n” significa o número de medidas referente às paleocorrentes, e “x” corresponde a indicação de sentido, em rumo, relacionado as mesmas. _________________ 21
Figura 8 Mapa de paleocorrentes da sequência Albiano-Cenomaniano, relacionado aos dados coletados neste trabalho. Neste Mapa “n” significa o número de medidas referente às paleocorrentes, e “x” corresponde a indicação de sentido, em rumo, relacionado as mesmas. 22
Figura 9 Estratificações cruzadas acanaladas presentes no ponto NI_AR08, perto do Pontal de Santa Cruz. Neste afloramento foi possível medir o sentido das paleocorrentes, com sentido de fluxo de sedimentos para leste, isso devido sua disposição 3D in situ. ________________ 23
Figura 10 Arenitos com estratificações cruzadas planares (ponto NI_AR04). ___________ 26
Figura 11 Arenitos com estratificações cruzadas planares, perto do Pontal de Santa Cruz (ponto NI_AR08). ____________________________________________________________ 27
Figura 12 Arenito maciço intercalado com níveis conglomeráticos composto basicamente por seixos de quartzo no ponto NI_AR08, no Pontal de Santa Cruz. ____________________ 28
Figura 13 Arenito maciço intercalado com níveis conglomeráticos composto por seixos de quartzo no ponto NI_AR06, no Geosítio Ponta de Pedra. _____________________________ 28
Figura 14 Paraconglomerado com seixos de quartzo no ponto NI_AR26, no Geosítio Ponta
xiv
Figura 15 Sistema fluvial entrelaçado passando a meandrante, Albiano-Cenoamaniano, da Formação Exu (modificado de Ponte, 1991). _______________________________________ 30
Figura 16 Mapa de pontos aos afloramentos visitados durante a dissertação __________ 40
Figura 17 Fotomosaico NIAR03A, referente a um dos pontos visitados na Bacia do Araripe _ _______________________________________________________________ 45
Figura 18 Perfil sedimentar referente ao ponto NIAR03A __________________________ 46
Figura 19 Fotomosaico NIAR04, referente a um dos pontos visitados na Bacia do Araripe 48
Figura 20 Perfil sedimentar referente ao ponto NIAR04A __________________________ 49
Figura 21 Perfil sedimentar referente ao ponto NIAR04B __________________________ 50
Figura 22 Perfil sedimentar referente ao ponto NIAR04C __________________________ 51
Figura 23 Fotomosaico NIAR28, referent a um dos pontos visitados na Bacia do Araripe _ 53
Figura 24 Perfil sedimentar referente ao ponto NIAR28 ___________________________ 54
Figura 25 Diagrama de Folk (1980), onde os pontos plotados se encontram no campo de quartzo arenito. Observa-se que não houve presença de Feldspato, contudo há caulinita nestas seções delgadas. Sabe-se que Q= Quartzo, F= Feldspato e L= Fragmentos líticos. ________ 57
Figura 26 Fotografia da lâmina 15 (Tabela 01), referente ao afloramento NI_AR12. Nota-se, em geral que os grãos muito finos a médios, subangulosos a subarredondados, e estão imersos em uma matriz ferruginosa. _____________________________________________ 59
Figura 27 Fotografia da lâmina 23 (Tabela 01)(Foto inferior), referente ao afloramento NI_AR17. Observam-se agregados de grãos de quartzo com extinção reta ou ondulante fraca e contatos poligonais, semelhantes ao tipo de A de Pettijohn et al (1957)(Foto Superior) _____ 60
Figura 28 Fotografia da lâmina 23 (Tabela 01) )(Foto inferior), referente ao afloramento NI_AR17. Observam-se agregados de grãos de quartzo elongado com contatos suturados e extinção ondulante forte. Esta variedade é semelhante ao tipo D de Pettijohn et al (1957) (Foto
Superior) _______________________________________________________________ 61
Figura 29 Fotografia da lâmina 23 (Tabela 01), referente ao afloramento NI_AR17. Observa-se neste arenito há preObserva-sença minerais opacos, em geral subarredondos, com circularidade alta
xv
Figura 30 Fotografia da lâmina 23 (Tabela 01), referente ao afloramento NI_AR17. Observa-se que em algumas porções deste arenito há preObserva-sença de uma matriz rica em Fe. Provavelmente este elemento é oriundo de alguns minerais __________________________ 63
Figura 31 Fotografia da lâmina 15 (Tabela 01), referente ao afloramento NI_AR12. Nota-se, em geral que os grãos muito finos a finos, subarredondados. Composto basicamente por quartzo. Observa-se a muscovita imprensada entre os grãos de quartzo. ________________ 64
Figura 32 Diagrama de Folk (1980), onde os pontos plotados se encontram no campo de Arcóseo. Observa-se que se considerou a matriz caulinica oriunda de feldspato. Sabe-se que Q= Quartzo, F= Feldspato e L= Fragmentos líticos. _________________________________ 66
Figura 33 Campos composicionais provisórios indicando a origem dos arenitos levando em consideração os diferentes tipos de proveniência (Dickinson et al, 1983a) _______________ 67
Figura 34 Granito equigranular porfirítico relacionado ao afloramento NI_AR11 (Embasamento Proterozóico). __________________________________________________ 69
Figura 35 Fotografia da lâmina 7 (Tabela 01), referente ao afloramento NI_AR07. Nota-se a presença de hornblenda. ______________________________________________________ 69
Figura 36 Fotografia da lâmina 12 (Tabela 01), referente ao afloramento NI_AR11. Granito equigranular composto basicamente por quartzo, plagioclásio, microclina e muscovita. _____ 70
Figura 37 Fotografia da lâmina 18 (Tabela 01), referente ao afloramento NI_AR15. Granito composto basicamente por quartzo, microclina e biotita. _____________________________ 70
Figura 38 Arenito com estratificações cruzadas planares presentes no ponto NI_AR33 (Formação Cariri). ___________________________________________________________ 72
Figura 39 Arenito com estratificações cruzadas planares presentes no ponto NI_AR32 (Formação Cariri). ___________________________________________________________ 72
Figura 40 Paraconglomerado composto por seixos de quartzo arredondados no ponto NI_AR32 (Formação Cariri). ____________________________________________________ 73
Figura 41 Paraconglomerado e ortoconglomerado composto por seixos de quartzo arredondados no ponto NI_AR32 (Formação Cariri). ________________________________ 73
Figura 42 Diagrama de Folk (1980), onde os pontos plotados se encontram no campo de Arcóseo. Sabe-se que Q= Quartzo, F= Feldspato e L= Fragmentos líticos. _______________ 76
xvi
Figura 43 Fotografia da lâmina 21 (Tabela 01), referente ao afloramento NI_AR16. Em geral grãos finos a médios, subangulosos à subarredondados. Constituído basicamente de quartzo e feldspato. Observa-se a geminação tartan na microclina. _____________________________ 77
Figura 44 Fotografia da lâmina 20 (Tabela 01), referente ao afloramento NI_AR16. Nota-se, em
geral grãos finos a médios, subangulosos à subarredondados, e estão imersos em uma matriz fina. _______________________________________________________________________ 78
ÍNDICE DE TABELAS
Tabela 1 Dados referentes aos pontos visitados ____________________________________ 35
Tabela 2 Descrições das lâminas delgadas referentes aos arenitos da Formação Exu. Sabe-se que Q= Quartzo; C= Caulinita; Min. Op.(MO) = Minerais Opacos; AMF= Areia Muito Fina; AF= Areia Fina; AM= Areia Média; CV-CC= Contato Concavo-Convexo. ____________ 58
Tabela 3 Descrições das lâminas delgadas referentes aos arenitos da Formação Cariri.
Sabe-se que Q= Quartzo; C= Caulinita; Min. Op.(MO) = Minerais Opacos; AMF= Areia Muito Fina; AF= Areia Fina; AM= Areia Média; CV-CC= Contato Concavo-Convexo. ________________ 75
ÍNDICE DE QUADROS
1
1. INTRODUÇÃO
A Bacia do Araripe faz parte do conjunto geotectônico informalmente denominado “bacias interiores do Nordeste”, que corresponde a uma série de pequenas bacias sedimentares com estruturação típica de riftes juvenis. Essas são preenchidas por sedimentos terrígenos da série Neojurássica - Neocretácea, encravadas no embasamento da Província Borborema e associadas a grandes lineamentos pré-cambrianos. Sua origem está diretamente ligada ao evento da abertura do Oceano Atlântico.
A intensa atividade tectônica da Plataforma Sul-Americana criou grandes depressões tafrogênicas possibilitando a formação de centros de deposição de sequências meso-cenozoicas, que constituem a sequência sedimentar da Bacia do Araripe (Figura 1).
Dentre os diversos litotipos que compõem esta bacia, encontram-se as rochas referentes à Formação Exu, que afloram basicamente na Chapada do Araripe (Figura 2 e Figura 3). O interesse a respeito da proveniência desta unidade estratigráfica é reflexo de um precário acervo existente na literatura geológica.
Proveniência é derivado do francês: “provenir”, e do latín “proveniens”, que significa origem ou lugar onde algo é produzido. No entanto, em petrologia sedimentar, proveniência se refere especificamente à natureza, composição, identidade, tipo dimensões de uma rocha, relevo. clima na área fonte, e algumas medidas incluem o fator de formação, que é mais entendido como uma convenção de distância em relação ao transporte de sedimentos até sua deposição (Suttner & Woodford, 1974). Assim pode-se escrever:
2
Proveniência= f (área fonte, relevo, clima, transporte)
A partir destas considerações detalhou-se esta unidade litoestratigráfica através de diversas ferramentas, possibilitando avaliar a proveniência de seus litotipos.
Figura 1 Bacia do Araripe (em amarelo) os principais lineamentos em seu contexto tectônico regional (modificado de Ponte, 1991), e as demais bacias fanerozóicas do nordeste do Brasil.
3 Figura 2 Visão geral da Chapada do Araripe em direção à Santana do Cariri, com rumo NW-SE, onde estão presentes os arenitos da Formação Exu.
4
1.1 OBJETIVOS
Esse trabalho tem como ojetivo o entendimento da proveniência dos litotipos que compõem a Formação Exu, através da caracterização das suas fácies e medidas de paleocorrentes com intuito de identificar o possível sentido do fluxo de sedimentos naquela época e sugerir a(s) área(s) fonte(s) de sedimentos que constituem essa unidade.
Complementando-se este estudo tem-se a análise das lâminas petrográficas de amostras coletadas em campo, reconhecendo assim as principais características composicionais e texturais da mesma, possibilitando reconhecer áreas fonte ao redor das rochas da Formação Exu com características análogas ou que pudessem, em condicões específicas, dar origem a elas.
1.2 LOCALIZAÇÃO
A Bacia do Araripe se encontra no extremo sul do Estado do Ceará, compreendendo ainda porções dos estados de Pernambuco e Piauí, possuindo uma área total com cerca de 8.000 km². Esta bacia é limitada pelas seguintes coordenadas geográficas: 38° 30’ a 40° 55’ de longitude oeste de Greenwich e 7° 07’ a 7° 49’ de latitude sul do equador (Figura 4).
As principais cidades localizadas sobre a bacia sedimentar, ou nas suas imediações, são: Juazeiro do Norte, Crato, Barbalha, Missão Velha, Milagres, Brejo Santo, Jardim e Maurití, no Estado do Ceará; Araripina e Exú, em Pernambuco.
5 Figura 4 Mapa geológico da Bacia do Araripe (modificado de Assine, 2007)
6
1.3 MATERIAL DE ESTUDO E METODOLOGIA APLICADA AO
TRABALHO
O material de estudo foram os afloramentos referentes às rochas da Formação Exu e seu respectivo embasamento; bem como as amostras coletadas destes afloramentos e também as lâminas petrográficas confeccionadas. Desenvolveram-se atividades de campo para a coleta de amostras; análises sedimentológicas e estruturais das sucessões aflorantes; confecção de lâminas petrográficas referentes às amostras obtidas em atividade de campo; leitura e interpretação das mesmas; caracterização das fácies sedimentares referente aos litotipos que compõem a Formação Exu e confecção de um quadro de fácies, realização de seções estratigráficas dos afloramentos visitados; construção de perfis litológicos e compilação bibliográfica.
1.3.1 TRABALHOS DE CAMPO
Consistiu em um reconhecimento geológico-estrutural com escala 1:1.300.000, de uma área de 8.000 Km2 (Ponte & Ponte Filho, 1996), abrangendo as folhas topográficas: Fronteiras, Simões, Campos Sales, Ouricuri, Santana do Cariri, Bodocó, Crato, Jardim, Milagres e São José do Belmonte (IBGE, escala 1:100.000). Durante o mapeamento foram feitas descrições macroscópicas das litologias da região, análises estruturais, além
7 da confecção de fotomosaicos e perfis litolológicos, visando reconhecer e detalhar as unidades litoestratigráficas pertencentes à Bacia do Araripe.
No total foram 30 dias de trabalho de campo, distribuídos no primeiro trimestre de 2010 e o restante em julho de 2011, totalizando 37 pontos estudados, com coleta de 38 amostras, sendo 24 para petrografia. Acerca desta etapa de trabalho, foram utilizados martelo Estwing E3-23 LP, bússola Brunton, lupa de 10 vezes de aumento, GPS ETREX, caderneta de campo, trena de 20m, máquina fotográfica.
1.3.2 TRABALHO DE GABINETE
Foi desenvolvido desde o primeiro trimestre de 2010 até o final de setembro de 2011. Consistiu das seguintes atividades:
- Levantamento bibliográfico, incluindo geologia regional e trabalhos anteriores sobre a Formação Exu e a Bacia do Araripe, como também artigos relacionados a estes mesmos tópicos.
- Produção de mapas geológico e de pontos em escala 1:1.300.000 no programa ArcGis Desktop 9.3;
- Fotomosaicos (NI_AR03A, NI_AR04 e NI_AR28) confeccionados no programa Corel Draw x5 e também no Photoshop CS5;
- Perfis sedimentológicos (NIAR03A, NIAR04A, NIAR04B, NIAR04C e NIAR28) confeccionados no programa Corel Draw x5 .
- Análise/ descrição petrográficas;
- Fotografia das lâminas petrográficas e inclusão de escala nas mesmas utilizando o software Axio Vision LE 48;
8 - Elaboração da dissertação de mestrado.
1.3.3 TRABALHO DE LABORATÓRIO
Desenvolvido a partir do primeiro semestre de 2011, no laboratório de petrografia do Departamento de Geologia, Instituto de Geociências (IGEO), Centro de Ciências Matemáticas da Natureza (CCMN) da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ).
Foram realizadas análises petrográficas em 24 lâminas delgadas de amostras orientadas e coletadas nas etapas de campo.
A análise petrográfica permitiu identificar a mineralogia, a composição modal das amostras selecionadas e suas microestruturas. Vinte e sete lâminas delgadas de rochas relacionadas ao embasamento, à Formação Cariri e à Formação Exu foram confeccionadas no Laboratório de Laminação do Departamento de Geologia, IGEO, UFRJ.
Acerca das rochas sedimentares, observadas em campo e em laboratório, foi identificada: a composição mineralógica, a textura (granulometria, seleção granulométrica, grau de arredondamento, maturidade mineralógica, arcabouço, matriz, contato entre os grãos, orientação), estruturas observadas, e também uma estimativa modal dos grãos presentes.
9
2. GEOLOGIA REGIONAL
2.1 CONTEXTO GEOTECTÔNICO E EVOLUÇÃO TECTÔNICA
REGIONAL
Inserida na Província Borborema, a Bacia do Araripe representa a mais extensa das bacias interiores do Nordeste do Brasil, que correspondem a uma série de pequenas bacias sedimentares com estruturação típica de riftes juvenis (Ponte, 1980) (Figura 1). Ela ocupa parte dos estados do Piauí, Pernambuco e Ceará, entre o meridianos 38º 30’ e 40º 50’ W e os paralelos 07º 05’ e 07º50’ S. Com mais de 8.000 km2
de área e 1.700 m de espessura, a mesma é composta por sequências sedimentares paleozoicas e mesozoicas (Ponte & Ponte Filho, 1996). Apresenta-se com uma forma, aproximadamente, retangular com eixo longitudinal na direção E-W (Brito Neves, 1990).
Os limites da bacia são controlados por grandes falhamentos pré-cambrianos com orientação predominante E-W e NE-SW. Ao norte da bacia ocorre o Lineamento da Paraíba; a noroeste, há a extremidade sudoeste da Falha de Farias Brito; ao sul, existe a Falha de Sítio dos Moreiras, que converge, na sua extremidade sudoeste, para o Lineamento de Pernambuco; à leste e sudeste, a Falha de Conceição, ou Boqueirão dos Cochos, que converge, em sua extremidade nordeste para o Lineamento da Paraíba (Ponte & Ponte-Filho, 1996).
Sua origem e evolução estão relacionadas à atividade tectônica responsável pela ruptura do paleocontinente Gondwana, durante a separação América do Sul - África e a abertura do Oceano Atlântico Sul. Este tectonismo é
10 correlacionado com o forte controle estrutural exercido pelas zonas de fraqueza crustais pré-existentes. Tal fato reforça a hipótese de reativação dessas extensas zonas de cisalhamento neoproterozoicas durante a implantação do rifteamento mesozoico (Castro et al., 1999).
A coluna estratigráfica da Bacia do Araripe repousa sobre um embasamento de rochas pré-cambrianas (Figura 5). Nela foram identificadas cinco tectono-sequências, limitadas por discordâncias regionais ou por descontinuidades deposicionais, segundo Assine et al. (2007). São elas: i) Tectono-sequência paleozoica de idade ordoviciana-devoniana (?), associada a uma sinéclise intracratônica; ii) Tectono-sequência Pré-Rifte, durante a época Neojurássica e incluindo-se no andar Dom João (Viana et al., 1971); iii) Tectono-sequência Rifte, durante a época Eocretácea e incluindo-se nos andares Rio da Serra e Aratu (Viana et al., 1971); iv) Tectono-sequência Pós-Rifte I, durante a época Eocretácea e de idade Aptiano- Albiano; e v) Tectono-sequência Pós-Rifte II, durante a época Eocretácea e de idade Albiano-Cenomaniano.
11 Figura 5 Carta estratigráfica da Bacia do Araripe (segundo Assine et al., 2007).
12
2.2 TECTONO-SEQUÊNCIAS DA BACIA DO ARARIPE
A coluna estratigráfica da Bacia do Araripe repousa sobre um embasamento de rochas precambrianas, aqui descritas genericamente como Complexo do Embasamento. Nela foram identificadas cinco tectono-sequências, limitadas por discordâncias regionais ou por descontinuidades deposicionais.
Neste trabalho é relevante a discussão das tectono-sequências Sin-Rifte e a Pós-Rifte, comentadas a seguir.
2.2.1 TECTONO-SEQUÊNCIA SIN-RIFTE (EO-JURÁSSICA A
NEOCOMIANA)
A Tectono-sequência Sin-Rifte é o registro estratigráfico do estágio tectônico de ruptura crustal, relacionado ao processo de formação do Oceano Atlântico Sul e a margem continental brasileira. Segundo os modelos mais recentes de evolução dos riftes intracontinentais, essa fase tectônica comporta dois estágios distintos: (1) o Estágio Sin-Rifte II, (Le- Fournier, 1985) ou o Estágio de hemigráben Juvenil (Rosendahl, 1987), caracterizado pelo início da ruptura crustal, com basculamento de blocos e (2) o Estágio Sin-Rifte III (Le- Fournier, 1985) ou Estágio de Hemigráben Maduro (Rosendahl, 1987), caracterizado pela maior intensidade tafrogênica, que resulta em afundamento de blocos escalonados. No Brasil, Chang et al. (1998), estudando as bacias da
13 margem continental brasileira, adotaram o esquema evolutivo de Le- Fournier (1985).
A Tectono-sequência Sin-Rifte é formada por tratos de sistemas deposicionais alúvio-flúvio deltaico-lacustre, sintectônicos, exibindo grandes variações faciologicas, lateral e verticalmente. Crono-estratigraficamente, inclui-se no andar Baiano (Brito & Campos, 1982).
Na Bacia do Araripe, à exemplo das bacias do Iguatu e Rio do Peixe, só ocorre a sua parte inferior representada pelo andar Rio da Serra e, talvez, pela parte inferior do andar Aratu. Apenas uma unidade litoestratigráfica representa a Tectono-Sequência Sin-Rifte na Bacia do Araripe: a Formação Abaiara, constituída por intercalações bem estratificadas de sedimentos terrígenos de origem fluvial, deltaico-lacustre e lacustre, comportando arenitos finos a médios, argilosos, micáceos, siltitos e folhelhos, todos de colorações variadas, desde o amarelo-avermelhado, cinza e esverdiados.
A Tectono-sequência Sin-Rifte, na Bacia do Araripe, é limitada na base pela discordância pré-neocomiana, que a separa da Tectono-sequência Pré-Rifte, abaixo, e no topo, pela discordância Pré-Aptiana, que separa da Tectono-sequência Pós-Rifte, sobrejacente. Esta Tectono-sequência é constituída por arenitos finos intercalados com siltitos e folhelhos depositados por sistemas fluviais/ deltaicos/ lacustres nos grabens rasos desenvolvidos durante a tectônica rifte (Formação Abaiara) e com fluxo para sudeste (Assine, 1994).
14
2.2.2 TECTONO-SEQUÊNCIA PÓS-RIFTE (NEO-APTINA A
EOCENOMANIANA)
Ponte et al. (1990) definiram a Sequência Pós-Rifte, para incluir, nas bacias sedimentares do interior do Nordeste, todos os estratos sedimentares, predominantemente continentais, contemporâneos das supersequências Transicional e Marinha, das bacias pericratônicas brasileiras.
Na Bacia do Araripe a Tectono-Sequência Pós-Rifte registra um ciclo deposicional completo, transgressivo-regressivo (“fácies de White”, 1980), sendo limitada na base pela discordância Pré - Aptiana, que a separa das sequências mais antigas ou do Complexo do Embasamento. Seu topo é uma superfície topográfica que forma a capa da Chapada do Araripe. Na coluna litoestratigráfica formal, corresponde inteiramente ao Grupo Araripe, que inclui quatro formações: Barbalha, Santana, Araripina e Exu.
Após o estágio rifte, durante a fase quiescente, as primeiras fácies são representadas por arenitos grossos/ finos/ intercalados com siltitos e por vezes folhelhos betuminosos em ciclos granodecrescentes (Formação Barbalha). Provavelmente os depósitos sedimentares característicos desta formação foram controlados pela subsidência e pelos movimentos ascendentes dominantes do nível de base, que por sua vez eram regidos pelas transgressões marinhas nas bacias costeiras adjacentes.
Estes sedimentos iniciam o preenchimento dos baixos do relevo deixados pela fase anterior e seguem em onlap transgredindo sobre as unidades anteriores, caracterizando a discordância pré-aptiana.
15 Logo a seguir iniciou-se uma sedimentação transicional caracterizada por carbonatos, margas, gesso e folhelhos (Formação Santana).
As últimas associações da fase Pós-rifte são representadas por siltitos, lamitos, arenitos de origem lagunar (Formação Araripina) e arenitos grossos/ conglomerados originados em sistemas fluviais entrelaçados e meandrantes (Formação Exu).
2.3 LITOESTRATIGRAFIA
2.3.1 Formação Cariri: Esta unidade é constituída por três fácies
sedimentares, duas fácies são rudáceas e a outra arenítica (Figura 5). Na literatura geológica há menções desta unidade litoestratigráfica sob diversas denominações: Formação Cariri, Formação Mauriti e Formação Tacaratu. Sua idade paleozoica foi colocada em questão por Carvalho et al. (1995), em função da ocorrência de pegadas de dinossauros. É possível que pelo menos parte do que está sendo chamado de Formação Cariri pertença ao Mesozoico. Esta unidade estratigráfica será melhor descrita em um dos próximos capítulos.
2.3.2 Formação Brejo Santo: É composta por sedimentos continentais
vermelhos, predominantemente folhelhos, argilitos e siltitos de origem lacustre rasa; arenitos finos a médios, argilosos, de origem fluvial e secundariamente eólica, nos quais se encontram ostracodes típicos do andar Dom João, como
16
2.3.3 Formação Missão Velha: É constituída por arenitos quartzosos, por
vezes feldspáticos e/ou caolínicos, localmente conglomeráticos, portadores de abundantes troncos e fragmentos de madeira silicificada, atribuídos à conífera
Dadoxylon benderi. Os arenitos apresentam-se em sets decimétricos, com
estratificação cruzada planar e/ou acanalada, entre os quais podem ocorrer níveis decimétricos de siltitos arroxeados. A associação faciológica é de planícies fluviais de sistemas entrelaçados caracterizados por canais rasos e de alta energia (Figura 5).
2.3.4 Formação Abaiara: Folhelhos sílticos e siltitos vermelhos, com
intercalações lateralmente descontínuas de camadas decimétricas de arenitos finos, predominam na base da seção, ao passo que arenitos finos predominam na parte superior. Lentes de arenitos quartzosos finos a muito grossos, com níveis conglomeráticos, com fragmentos de madeira silicificada, ocorrem intercaladas na seção. Estratos com estratificação cruzada recumbente e dobras convolutas são evidências de tectonismo contemporâneo à sedimentação. Intercalados nos arenitos encontram-se níveis decimétricos a métricos de folhelhos verdes, freqüentemente portadores de ostracodes. As associações faciológicas e o conteúdo fossilífero indicam sedimentação em tratos deposicionais continentais, num cenário de lagos rasos e planícies fluviais de canais entrelaçados (Figura 5).
2.3.5 Formação Barbalha: Predominam arenitos com intercalações de
folhelhos de colorações avermelhadas e de níveis delgados de conglomerados. Os arenitos são finos a médios, subarredondados a subangulares, em geral
17 bastante friáveis, argilosos, às vezes com seixos dispersos e/ou portadores de feldspatos alterados e bolas de argila, ocorrendo dispostos em sets com 0,2 a 2,0 m de espessura, que invariavelmente apresentam estratificação cruzada planar ou acanalada (Figura 5).
2.3.6 Formação Santana: A Formação Santana, Grupo Araripe possui dois
membros: i) Membro Crato; e ii) Membro Romualdo (Figura 5).
O Membro Crato é composto por calcários micríticos laminados interdigitados lateralmente com folhelhos verdes. Sobre a seção de calcários laminados ocorrem camadas descontínuas de gipsita, com espessura máxima da ordem de 30 m, em associação faciológica com folhelhos verdes e pretos, denominado Camada Ipubi.
Já o Membro Romualdo é caracterizado pela presença de arenitos interestratificados com folhelhos, margas e calcários nodulares (Chagas, 2006). Tratam-se de depósitos lacustres, lagunares e flúvio-deltáicos.
2.3.7 Formação Araripina: É constituída por ritmitos compostos por arenitos
finos e lamitos, de colorações avermelhadas, arroxeadas e amareladas, neles ocorrendo intercalados corpos lenticulares de arenitos médios a grossos, com espessuras que ultrapassam três metros. Estruturas de sobrecarga, como pseudonódulos e almofadas, e estruturas em chama são comuns na associação, sendo a presença de truncamentos na estratificação uma característica marcante, constituindo diastemas angulares internos à unidade (Figura 5).
18
2.3.8 Formação Exu: É constituida por arenitos fluviais, composta
basicamente por quartzo e uma matriz caulínica, em geral com uma granulometria fina a grossa, e seu registro micropaleontológico é praticamente nulo. Sua idade é ainda uma icógnita, mas existe uma tendência de admiti-la como albo-cenomaniana. Há exemplo de outros arenitos capeadores cretáceos (e.g., Formação Açu, Formação Itapecuru e Formação Urucuia). As características sobre as rochas que compõem essa unidade estratigráfica serão mencionadas em um dos próximos capítulos (Figura 5).
19
3. AVALIAÇÃO DE PALEOCORRENTES NOS ARENITOS DA
FORMAÇÃO EXU
Segundo Assine (1992), as medidas de paleocorrentes referentes à Formação Exu, apresentaram sentidos de fluxo para WSW (Figura 6).
Figura 6 Paleodrenagem continental, durante o Albiano-Cenomaniano, na porção oriental do Brasil (modificado de Assine, 1992).
20 De acordo com medidas de paleocorrentes similares, Medeiros (1990,
apud Ponte, 1991) interpretou que a direção destes canais fluviais sugeria um
recuo do mar para oeste, na direção da Bacia do Parnaíba.
Para Assine (2007), o sentido WSW do fluxo dos rios tem sua origem no soerguimento epirogênico da região Nordeste do Brasil, a partir do Albiano. Este soerguimento diferenciou-se com um basculamento para oeste, originando uma paleodrenagem continental no interior do Nordeste com fluxo na mesma direção de mergulho.
Para o mesmo autor, a proveniência dos sedimentos da Formação Exu seria a porção leste da Província da Borborema, que foi a área soerguida durante a formação destes depósitos fluviais (Figura 6). Segundo Assine (2007), a natureza deste soerguimento se baseia na ocorrência do alojamento do plúton granítico do Cabo (100-105 Ma), em nível crustal raso (Assine, 2007), além do aumento do fluxo de calor responsável pela sucessão vulcano-sedimentar da sequência rifte. Para Ponte & Ponte-Filho (1996) o soerguimento epirogênico seria um reflexo da colisão da vanguarda da placa sulamericana, que culminou com o soerguimento da Cadeia dos Andes.
Outras unidades siliciclásticas de bacias adjacentes compartilharam a parte leste do Nordeste como área fonte: a Formação Açu, da Bacia Potiguar e o Membro Angico (Formação Riachuelo), da Bacia de Sergipe/Alagoas (Assine, 2007).
Assine (1994) chegou a coletar 195 medidas de paleocorrentes em 10 estações de estudo previamente selecionadas, com intuito de promover uma inferência estatística do sentido fluxo de sedimentos referentes aos detritos que compõem a Formação Exu (Figura 7).
21 Figura 7 Mapa de paleocorrentes da sequência Albiano-Cenomaniano, modificado de Assine, (1992). Neste Mapa “n” significa o número de medidas referente às paleocorrentes, e “x” corresponde a indicação de sentido, em rumo, relacionado as mesmas.
No trabalho de campo foram visitados 38 pontos (estações), dentre os quais somente 6 deles possuem medidas de paleocorrentes.
Embora os locais visitados tenham sido basicamente os mesmos que foram citados anteriormente, os dados obtidos não corroboram com os previamente publicados.
Observou-se muitas estruturas sedimentares, como estratificações cruzadas planares e acanaladas, contudo poucas vezes foi possível a coleta de informações referentes ao sentido de paleocorrentes em virtude de uma disposição 2D do afloramento (Tabela 1). Essas paleocorrentes tem variações nos sentidos W, NW, N e NE (Figura 8) , ou seja os dados são mais dispersos, do que os encontrados anteriormente.
22 Figura 8 Mapa de paleocorrentes da sequência Albiano-Cenomaniano, relacionado aos dados coletados neste trabalho. Neste Mapa “n” significa o número de medidas referente às paleocorrentes, e “x” corresponde a indicação de sentido, em rumo, relacionado as mesmas.
É importante ressaltar a essencialidade de coerência ao se aferir o sentido do fluxo de sedimentos. Somente podem ser medidos os sentidos das paleocorrentes em estratificações cruzadas, presentes em afloramentos, daqueles que possuem uma disposição 3D (Figura 9), caso contrário tem-se somente a confirmação de que houve um fluxo trativo unidirecional, porém sem indicação alguma de seu real sentido.
23 Figura 9 Estratificações cruzadas acanaladas presentes no ponto NI_AR08, perto do Pontal de Santa Cruz. Neste afloramento foi possível medir o sentido das paleocorrentes, com sentido de fluxo de sedimentos para leste, isso devido sua disposição 3D in situ.
A partir destas explicações entende-se que as paleocorrentes medidas até o presente momento, tanto neste trabalho quanto em outras publicações, não têm uma relevância tal que permita por si só o entendimento da proveniência dos sedimentos que compõem a Formação Exu. Para semelhante conceito é necessário como complemento o estudo sedimentológico e petrográfico das rochas referentes a esta formação como também a mesma análise em rochas que sejam relacionadas à sua provável área fonte.
24
4. CARACTERIZAÇÃO DETALHADA DA FORMAÇÃO EXU
4.1 NOMENCLATURA
O primeiro a estudar os arenitos vermelhos do topo da Chapada do Araripe foi Small (1913), denominando-a então como “Arenito Superior”. Em seguida, Beurlen (1962) definiu formalmente estes arenitos como Formação Exu. O mesmo sugeriu uma distinção em dois membros nesta unidade: um inferior composto por siltitos argilosos, laminados, e um superior, que corresponde ao arenito conglomerático. Barros (1963) sugeriu a mudança do nome Exu para Arajara. A justificativa para tal é que a cidade de Exu situa-se sobre o terreno do complexo cristalino, enquanto a cidade de Arajara estaria numa localidade-tipo mais apropriada. Anjos (1963) concordou com o argumento mencionado por Barros (1963), contudo o mesmo sugeriu que o nome adequado seria da cidade pernambucana de Feira Nova. Ambas as propostas não tiveram muita aceitação nos trabalhos posteriores.
Esta unidade estratigráfica foi separada por Mabesoone & Tinoco (1973) em dois membros com características litológicas diferentes. A sequência de siltitos foi denominada Membro Inferior e a sequência de arenitos, Membro Superior.
Ponte & Appi (1990) redefiniram a unidade definida por Beurlen (1962), excluindo assim a definição de seção inferior, e sendo individualizada com a denominação de Formação Arajara. A motivação de Ponte & Appi (1990) para realizar esta mudança foi baseada na presença de um contato entre as formações, o qual se tratava de uma discordância erosiva.
25 Assine (1992) optou por manter a Formação Exu definida por Beurlen (1962), por considerá-la uma única unidade litoestratigráfica. O autor alegou que o contato erosivo existente entre as duas unidades, sob a forma de canais, não necessariamente caracteriza um hiato de tempo significativo que caracterize uma discordância bacinal. Não obstante, pelos mesmos critérios de distinção litológica utilizada por Mabesoone & Tinoco (1973), o mesmo sugeriu a subdivisão Formação Exu Inferior e Superior.
A Formação Exu foi englobada no Grupo Araripe por Ponte & Appi (1990), correspondendo então à sequência Pós-Rifte da bacia. Posteriormente, Ponte & Ponte-Filho (1996) renomearam a mesma sequência para Tectono-sequência Pós-Rifte e definiram o Grupo Araripe como um registro estratigráfico de um ciclo deposicional, transgressivo/regressivo (T-R) completo, compreendendo três sistemas deposicionais distintos, entre os quais o último pertencia à Formação Exu. Contudo, Neumann & Cabrera (1999), discordaram da inclusão da Formação Exu no mesmo grupo que as outras formações da Fase Pós-Rifte, como proposto por Ponte & Appi (1990), pelo fato de estar separado por uma descontinuidade reconhecida regionalmente.
Esta discordância (Albiano superior) foi reconhecida por Assine (2007), separando-as em duas formações, chamadas de Formação Araripina e Formação Exu, para as porções inferior e superior, repectivamente. Apesar do argumento de Neumann & Cabrera (1999), Assine (2007) manteve a Formação Exu incluída no Grupo Araripe e admitiu que os arenitos da Formação Exu representam um novo evento tectono-sedimentar.
26
4.2 LITOFÁCIES E SISTEMAS DEPOSICIONAIS
Localizada no topo da Chapada do Araripe, a Formação Exu se apresenta como um corpo tabular, em atitude sub-horizontal, com suave inclinação regional para WNW, que recobre a unidade anterior com uma discordância erosional, angular, de baixo ângulo (Ponte, 1991) (Figura 10 e Figura 11). A espessura desta formação varia de 150 a 200 metros na parte leste a cerca de 100 metros na sua extremidade oeste, podendo atingir espessuras maiores nos locais onde a mesma recobre os baixos estruturais da bacia tectônica neocomiana (Ponte & Appi, 1990).
27 Figura 11 Arenitos com estratificações cruzadas planares, perto do Pontal de Santa Cruz (ponto NI_AR08).
As litofácies referentes a esta unidade estratigráfica correspondem a uma sequência composta por arenitos vermelhos, friáveis, algumas vezes argilosos, com granulometria variando entre média a grossa, geralmente caulínicos, com estratificações cruzadas, planares e acanaladas, de médio porte. Tanto com esse conjunto, como também com pacotes de arenitos maciços, intercalam-se níveis de arenitos conglomeráticos e conglomerados de seixos de quartzo, de acamamento espesso, por vezes com os seixos laterizados (Ponte, 1991) (Figura 12, Figura 13 e Figura 14). Essas litologias formam ciclos superpostos, por vezes separados por níveis de paleo-solo, onde Medeiros (1990, apud Ponte, 1991) observou marcas de raízes e pequenos canais abandonados preenchidos por pelitos vermelhos. Assine (1992) também observou algumas ocorrências ocasionais de fácies lamíticas de planície de inundação intercaladas com os arenitos.
28 Figura 12 Arenito maciço intercalado com níveis conglomeráticos composto basicamente por seixos de quartzo no ponto NI_AR08, no Pontal de Santa Cruz.
Figura 13 Arenito maciço intercalado com níveis conglomeráticos composto por seixos de quartzo no ponto NI_AR06, no Geosítio Ponta de Pedra.
29 Figura 14 Paraconglomerado com seixos de quartzo no ponto NI_AR26, no Geosítio Ponta de Pedra.
Assine (1992) identificou na porção oeste da bacia ciclos de granodecrescência ascendente, com níveis seixosos na base variando a arenitos grossos com estratificação cruzada planar a acanalada e dispostos em
sets decimétricos a métricos.
A associação de fácies desta unidade caracteriza a ocorrência de diversos ciclos de depósitos fluviais entrelaçados passando a meandrantes (Medeiros, 1990 apud Ponte, 1991) (Figura 15).
30 Figura 15 Sistema fluvial entrelaçado passando a meandrante, Albiano-Cenoamaniano, da Formação Exu (modificado de Ponte, 1991).
4.3 IDADE
Nenhum registro paleontológico foi identificado na Formação Exu, de maneira que a sua idade permanece indeterminada. Apenas Lima (1978C) havia descrito formas distintas de palinomorfos provenientes da Formação Exu. Contudo, de acordo com redefinição litoestratográfica realizada por Ponte & Appi (1990), aquelas amostras com palinomorfos seriam da Formação Araripina.
Embora os arenitos continentais da Formação Exu sejam considerados estéreis, existem ocorrências de estruturas formadas por bioturbações, como constatado por Chagas (2006). Sobretudo, a não preservação destes organismos dificultou a atribuição de uma idade relativa.
Sedimentos cronocorrelatos das bacias adjacentes foram utilizados por Assine (1992, 2007), como os das Formações Açu (Bacia Potiguar) e Itapecuru
31 (Bacia do Parnaíba), para posicionar a Formação Exu no intervalo do Albiano ao Cenomaniano. Esta correlação já havia sido observada por outros autores (Braun, 1966; Mabesoone & Tinoco, 1973). Barbosa (1970) também observou características semelhantes às da Formação Urucuia, que atualmente corresponde ao Grupo Urucuia, da sequência fanerozoica da Bacia do Sanfranciscana, o qual recebeu uma idade neocretácica por Zalán e Silva (2007).
4.4 PALEOCLIMA
Devido à falta de fósseis nos litotipos que compõem a Formação Exu, tem sido muito difícil determinar o paleoclima durante a época de deposição. Os estudos acerca deste tema foram executados utilizando-se diferentes meios de interpretação, e revelaram alguns resultados contraditórios entre si (Passos, 2009).
Em estudos paleoclimáticos do Cretáceo brasileiro, Petri (1983) argumentou, com base em evidências litológicas, que o período Albiano-Cenomaniano foi caracterizado por um clima seco, principalmente no interior do continente. Lima (1979c) confirmou, com base em dados palinológicos, que a aridez no interior do continente durante o Albiano era intensa e que permaneceu assim durante o Cenomaniano. Pedrão et al. (1993, apud Santos & Carvalho, 2004), com base em associações palinológicas, indicam que, durante o Albiano e o Cenomaniano, a Bacia do Parnaíba (adjacente à bacia do Araripe) experimentou um clima tropical quente e árido.
32 Entretanto, Teles (1995), com base em estudo de argilominerais efetuado na bacia do Araripe e em bacias adjacentes, concluiu que durante a deposição dos sedimentos da Formação Exu o clima era quente e úmido. Teles (1995) ainda alegou que este clima era acompanhado de uma rexistasia e dissecamento erosional nas bordas do relevo, provavelmente ligado aos movimentos tectônicos da região. Santos & Carvalho (2004), em estudo sobre as bacias do Parnaíba, Grajaú e São Luís, destacam a ocorrência de fases úmidas com a formação de cobertura vegetal, documentada pelas madeiras fósseis preservadas. Mussa et al. (2000, apud Santos & Carvalho, 2004) optou interpretar como climas tropicais quentes e úmidos, durante o Cenomaniano, na Bacia São Luís.
33
5. RESULTADOS
Os resultados apresentados nesta dissertação foram adquiridos a partir de observações em afloramentos, compostos basicamente por: construção de um quadro de fácies sedimentares referente a Formação Exu, fotomosaicos, seções estratigráficas e perfis sedimentológicos, além da análise de 24 lâminas petrográficas para complementar as informações de proveniência dos arenitos da Formação Exu.
5.1 TABELA DE PONTOS
As informações coletadas nos afloramentos estudados estão apresentadas na forma de planilhas (Tabela 1) e também através de pontos plotados no mapa geológico (Figura 16). Os itens discutidos foram:
NOMES DAS AMOSTRAS
COORDENADA X (Datum Córrego Alegre)
COORDENADA Y (Datum Córrego Alegre)
ALTITUDE (m) ERRO (m) (GPS) FUSO TIPOS DE AFLORAMENTOS ROCHAS UNIDADES ESTRATIGRAFICAS
34
ESTRUTURAS SEDIMENTARES
PALEOCORRENTES
TIPOS FRATURA
DIREÇÕES DO MERGULHO FRATURA
OBSERVAÇÕES
LOCALIZAÇÃO DE REFERÊNCIA DO PONTO
PONTOS NO MAPA CONFECCIONADO NO ARCGIS
35
NOMES
AMOSTRAS X Y
ALTITUDE
(m) ERRO (m) FUSO TIPO DE AFLORAMENTO DIMENSAO ESTADO_DA_ROCHA
NI_AR01 324267 9171540 713 10 24 Corte de estrada 50m de altura x 8m comprimento semi-fresca NI_AR02 324045 9171414 724 10 24 Corte de estrada 8m de altura x 130m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR03A 310768 9180638 702 10 24 Corte de estrada 8m de altura x 50m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR03B 310732 9180868 681 10 24 Corte de estrada 8m de altura x 100m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR04 463197 9185396 846 8 24 Corte de estrada 12m de altura x 50m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR05 465596 9163234 785 8 24 Corte de estrada 10m de altura x 40m comprimento semi-alterada NI_AR06 430469 9209802 787 8 24 Corte de estrada 15m de altura x 50m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR07 412189 9214296 484 8 24 Corte de estrada/ lajedo 15m de altura x 50m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR08 419634 9202266 721 4 24 Corte de estrada 10m de altura x 16m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR09 419018 9202928 769 4 24 Parede/ lagedo 50m de altura x 15m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR10 465945 9202540 429 4 24 Lagedo 14m de altura x 16m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR11 463150 9206688 591 4 24 bloco in situ 0,5m de altura x 2m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR12 449558 9196322 826 4 24 Corte de estrada 4m de altura x 20m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR13 466903 9211482 406 8 24 Corte de estrada 3m de altura x 10m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR14 466521 9211248 410 8 24 Corte de estrada 3m de altura x 15m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR15 465550 9210462 388 8 24 Corte de estrada 5m de altura x 30m comprimento semi-fresca NI_AR16 464510 9207190 607 12 24 lagedo 5m de altura x 30m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR17 415553 9179802 784 12 24 Corte de estrada 20m de altura x 20m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR18 415615 9180012 846 8 24 Corte de estrada 15m de altura x 20m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR19 453439 9195342 654 8 24 Corte de estrada 15m de altura x 20m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR20 456387 9190874 688 8 24 Corte de estrada 12m de altura x 30m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR21 454725 9189392 732 8 24 Corte de estrada 40m de altura x 60m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR22 454725 9185934 765 8 24 Parede 15m de altura x 20m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR23 466697 9190164 467 8 24 Corte de estrada 4m de altura x 20m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR24 430975 9208400 805 3 24 Corte de estrada 4m de altura x 6m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR25 430255 9210010 774 3 24 Corte de estrada 15m de altura x 20m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR26 430085 9210131 789 3 24 Corte de estrada 15m de altura x 20m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR27 412076 9210807 734 3 24 Corte de estrada 3m de altura x 15m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR28 334478 9166971 688 3 24 Corte de estrada 30m de altura x 10m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR29 330824 9162046 737 3 24 Corte de estrada 15m de altura x 20m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR30 450107 9195400 917 3 24 Corte de estrada 15m de altura x 20m comprimento semi-fresca a semi-alterada NI_AR31 525447 9183976 418 3 24 Corte de estrada 2m de altura x 100m comprimento semi-fresca NI_AR32 524371 9183758 388 3 24 Corte de estrada 1m de altura x 70m comprimento semi-fresca NI_AR33 509456 9192679 375 3 24 Corte de estrada 2m de altura x 4m comprimento semi-fresca
NI_AR34 493774 9202195 - - - -
NI_AR35 439494 9193764 - - - -
NI_AR36 - - - -
NI_AR37 - - - -
Datum Córrego alegre
36
PONTO ROCHA UNIDADE_ESTRATIGRAFICA
NI_AR01 arenito Formação Exu
NI_AR02 arenito fino a médio intercalado com camadas silto- arenososas e argila-siltosas Formação Exu(?)_ Formação Araripina(?) NI_AR03A arenito fino a médio intercalado com camadas silto- arenososas e argila-siltosas Formação Exu
NI_AR03B arenito fino a médio intercalado com camadas silto- arenososas e argila-siltosas Formação Exu NI_AR04 arenito médio a grosso Formação Exu NI_AR05 arenito fino a grosso com níveis conglomeráticos Formação Exu NI_AR06 arenito fino a médio com níveis conglomeráticos Formação Exu NI_AR07 filito intrudido por um dique de pegmatito rico em K-feldspato Embasamento NI_AR08 arenito médio a grosso Formação Exu NI_AR09 arenito fino a grosso com níveis conglomeráticos Formação Exu NI_AR10 filito intrudido por um dique de pegmatito rico em K-feldspato Embasamento NI_AR11 Granito rico em K-felspato Embasamento NI_AR12 arenito fino a médio com níveis conglomeráticos Formação Exu NI_AR13 filito/Ardósia com alguns veios de Qz Embasamento NI_AR14 filito/Ardósia com alguns veios de Qz Embasamento NI_AR15 granito cinza inequigranular porfirítico Embasamento
NI_AR16 arenito fino a médio Embasamento (Formação Tacaratu) NI_AR17 arenito médio a grosso Formação Exu
NI_AR18 arenito médio a grosso Formação Exu NI_AR19 arenito médio a grosso Formação Exu NI_AR20 arenito fino a médio com níveis conglomeráticos Formação Exu NI_AR21 arenito fino a médio com níveis conglomeráticos Formação Exu NI_AR22 arenito fino a médio com níveis conglomeráticos Formação Exu NI_AR23 arenito fino a médio com níveis conglomeráticos Formação Exu NI_AR24 arenito fino a médio com níveis conglomeráticos Formação Exu NI_AR25 arenito fino a médio com níveis conglomeráticos Formação Exu NI_AR26 arenito fino a grosso com níveis conglomeráticos Formação Exu NI_AR27 arenito fino a médio Formação Exu NI_AR28 arenito fino a grosso com níveis conglomeráticos Formação Exu
NI_AR29 arenito fino a médio intercalado com camadas silto- arenososas e argila-siltosas Formação Exu(?)_ Formação Araripina(?) NI_AR30 arenito fino a médio com níveis conglomeráticos Formação Exu
NI_AR31 arenito fino a grosso com níveis conglomeráticos Formação Tacaratu ( Formação Cariri) NI_AR32 arenito fino a grosso com níveis conglomeráticos Formação Tacaratu ( Formação Cariri) NI_AR33 arenito fino a grosso com níveis conglomeráticos Formação Tacaratu ( Formação Cariri) NI_AR34 arenito fino a médio com níveis conglomeráticos Formação Exu
NI_AR35 arenito fino a médio Formação Missão Velha
NI_AR36 - -
37
PONTO MINERALOGIA (DESCRIÇÃO MEGASCÓPICA)
NI_AR01 quartzo e feldspato caulinizado NI_AR02 quartzo e feldspato caulinizado NI_AR03A quartzo e feldspato caulinizado NI_AR03B quartzo e feldspato caulinizado NI_AR04 quartzo e feldspato caulinizado NI_AR05 quartzo e feldspato caulinizado NI_AR06 quartzo e feldspato caulinizado NI_AR07 quartzo, feldspato e mica NI_AR08 quartzo e feldspato caulinizado NI_AR09 quartzo e feldspato caulinizado NI_AR10 quartzo, feldspato e mica NI_AR11 quartzo, feldspato e mica NI_AR12 quartzo e feldspato caulinizado
NI_AR13 -
NI_AR14 -
NI_AR15 quartzo, feldspato e pirobólio NI_AR16 quartzo e feldspato caulinizado NI_AR17 quartzo e feldspato caulinizado NI_AR18 quartzo e feldspato caulinizado NI_AR19 quartzo e feldspato caulinizado NI_AR20 quartzo e feldspato caulinizado NI_AR21 quartzo e feldspato caulinizado NI_AR22 quartzo e feldspato caulinizado NI_AR23 quartzo e feldspato caulinizado
NI_AR24 Arcabouço de quartzo e feldspato caulinizado, níveis conglomeráticos de quartzo e quartzo lateritizado NI_AR25 Arcabouço de quartzo e feldspato caulinizado, níveis conglomeráticos de quartzo e quartzo lateritizado NI_AR26 Arcabouço de quartzo e feldspato caulinizado, níveis conglomeráticos de quartzo e quartzo lateritizado NI_AR27 Arcabouço de quartzo e feldspato caulinizado, níveis conglomeráticos de quartzo e quartzo lateritizado NI_AR28 Arcabouço de quartzo e feldspato caulinizado, níveis conglomeráticos de quartzo e quartzo lateritizado NI_AR29 quartzo e feldspato caulinizado
NI_AR30 Arcabouço de quartzo e feldspato caulinizado, níveis conglomeráticos de quartzo e quartzo lateritizado
NI_AR31 Arcabouço de quartzo e feldspato, níveis conglomeráticos de quartzo (95%), quartzo lateritizad (4%), rocha fina básica com xistosidade (1%) NI_AR32 Arcabouço de quartzo e feldspato, níveis conglomeráticos de quartzo (95%), quartzo lateritizad (4%), rocha fina básica com xistosidade (1%) NI_AR33 Arcabouço de quartzo e feldspato, níveis conglomeráticos de quartzo
NI_AR34 -
NI_AR35 -
NI_AR36 -
