Expressão estrutural do lineamento transbrasiliano na porção sul da Bacia do Parnaíba

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(1)UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEODINÂMICA E GEOFÍSICA. DISSERTAÇÃO DE MESTRADO. EXPRESSÃO ESTRUTURAL DO LINEAMENTO TRANSBRASILIANO NA PORÇÃO SUL DA BACIA DO PARNAÍBA. Autora: Carla Hemillay de Oliveira Santos. Orientador: Dr. Emanuel Ferraz Jardim De Sá. Dissertação n.º 192/PPGG.. Natal/RN 2017.

(2) UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEODINÂMICA E GEOFÍSICA. DISSERTAÇÃO DE MESTRADO. EXPRESSÃO ESTRUTURAL DO LINEAMENTO TRANSBRASILIANO NA PORÇÃO SUL DA BACIA DO PARNAÍBA Autora:. Carla Hemillay de Oliveira Santos Dissertação apresentada em 20 de março de dois mil e dezessete, ao Programa de Pós-Graduação em Geodinâmica e Geofísica – PPGG, da Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN como requisito à obtenção do Título de Mestre em Geodinâmica e Geofísica, com área de concentração em Geodinâmica.. Comissão Examinadora:. Dr. Emanuel Ferraz Jardim de Sá (orientador) Dr. Vladimir Cruz de Medeiros Dr. Alex Francisco Antunes. Natal-RN, março de 2017..

(3) Catalogação da Publicação na Fonte. UFRN / SISBI / Biblioteca Setorial Centro de Ciências Exatas e da Terra – CCET.. Santos, Carla Hemillay de Oliveira. Expressão estrutural do lineamento transbrasiliano na porção sul da Bacia do Parnaíba / Carla Hemillay de Oliveira Santos. - Natal, 2017. 93f. : il. Orientador: Prof. Dr. Emanuel Ferraz Jardim de Sá. Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Centro de Ciências Exatas e da Terra. Programa de Pós-Graduação em Geodinâmica e Geofísica. 1. Bacia do Parnaíba. 2. Lineamento transbrasiliano. 3. Expressão estrutural. I. Sá, Emanuel Ferraz Jardim de. II. Título. RN/UF/BSE-CCET. CDU: 551.432.46(812.2).

(4) AGRADECIMENTOS. A Deus. Aos meus familiares e amigos. Aos patrocinadores da bolsa de pesquisa (CAPES, Chevron/Brasil), que resultou na elaboração deste trabalho. Ao meu orientador, Prof. Emanuel, pelos ensinamentos, dedicação e paciência. Aos membros da banca que aceitaram o convite de participar dessa discussão. Aos funcionários do LGGP pela dedicação em fazer um ambiente mais harmonioso. A todos os professores integrantes do PPGG/CCET/UFRN, principalmente, do Departamento de Geologia, que me ajudaram na caminhada acadêmica e contribuíram com meu aprendizado. Aos meus colegas de laboratório, e também de curso, pela troca de informações e experiências, tornando essa caminhada mais leve..

(5) RESUMO O Lineamento Transbrasiliano (LTB) apresenta direção NE-SW e extensão de mais de 2.700km em território brasileiro. Cerca de 900km do LTB ocorrem no substrato pré-cambriano da Bacia do Parnaíba (BPar), inferido a partir de dados geológicos e geofísicos como uma zona de cisalhamento plástica com cinemática transcorrente dextral, feição corroborada nas exposições do embasamento cristalino no NW do Ceará e leste do Tocantins. Na bacia propriamente dita, a reativação do LTB se expressa em superfície como feixes de lineamentos NE que correspondem a falhas ou fraturas, interceptando as unidades paleozoicas a triássicas da BPar. Este trabalho aborda a assinatura estrutural e idade de reativações do LTB na região sul da bacia, a leste de Palmas (região fronteiriça entre os estados do Tocantins, Maranhão e Piaui). No embasamento cristalino, a cinemática dextral do LTB envolve um estágio tardio com cinemática também dextral de baixa temperatura (dúctil-frágil), com provável idade ediacarana-cambriana, como observado no NW do Ceará. Nas unidades litoestratigráficas da BPar, são distinguidos eventos de reativação em regime frágil ou hidroplástico (fraturas e bandas de deformação). Nesta região de estudo, um evento mais antigo registra uma cinemática transcorrente sinistral expressa principalmente como bandas de deformação e falhas de escala meso a macroscópica, com direção NE, combinadas com estruturas oblíquas, dilatacionais (incluindo juntas e falhas normais) ou conjugadas/antitéticas de rejeito direcional ou oblíquo, com orientações que variam de NNE a NNW, observadas nos litotipos das formações Sambaíba, Pedra de Fogo e mais antigas. A SE de Alto Parnaíba (MA), são destacadas as estruturas em flor que envolvem feições de espessamento de camadas na Formação Pedra de Fogo, atestando atividade tectônica sindeposicional durante o Neopermiano. Um segundo conjunto de estruturas são falhas normais associadas a uma distensão N/NNE, impressas nos corpos básicos de idade eojurássica da Suíte Mosquito, e unidades mais antigas. Essa suíte magmática é capeada, a sul de Lizarda (TO), por arenitos e conglomerados com seixos das vulcânicas, correlacionados à Formação Corda. Um terceiro conjunto de estruturas, caracterizado por falhas normais ou normais oblíquas com direção NE, registra distensão NW também observada na borda leste/SE da BPar, sendo associada ao evento de rifteamento da Margem Leste brasileira, durante o Eocretáceo. Essas reativações do LTB não afetam o Grupo Urucuia, uma unidade da Bacia do Espigão Mestre que ocorre na região do Jalapão. Finalmente, um quarto evento, de ocorrência mais restrita, reflete distensão NE e está também registrado em arenitos correlacionados ao Grupo Urucuia, implicando para ambos uma idade máxima neocretácea. PALAVRAS-CHAVES: Bacia do Parnaíba, Lineamento Transbrasiliano; Expressão Estrutural..

(6) ABSTRACT The Transbrasiliano lineament (LTB) is a NE-SW trending shear zone, with length of over 2700km in the brazilian territory. About 900km of the LTB occur in the precambrian basement of the Parnaíba Basin (BPar), inferred as a plastic shear zone with dextral strike-slip kinematics, on the basis of geological and geophysical data, as well as field observations in NW of Ceará and eastern Tocantins states. In the basin itself, reactivation of the LTB is expressed at the surface by NE-trending lineaments which correspond to faults or fractures intercepting paleozoic to triassic units of BPar. This dissertation addresses the structural signature and age of reactivations of the LTB in the southern region of the basin, east of Palmas (border region between Tocantins, Maranhão and Piaui states). In the crystalline basement, the dextral kinematics of LTB also displays a late, low temperature stage, probabbly of Ediacaran-Cambrian age, like observed at Northwest Ceará state. In the BPar lithostratigraphic units, reactivation events under brittle or hydroplastic conditions are recognized. In the studied region, an older event displays a sinistral transcurrent kinematics expressed as NE-trending deformation bands and faults of meso to macroscale, combined with oblique slip structures, either dilatational (including joints and normal faults) or conjugate/antithetic strike-slip or oblique slip-structures. Their orientations range from NNE to NNW, being observed in the Sambaíba, Pedra de Fogo and older formations. SE of Alto Parnaíba (Maranhão State), remarkable flower structures controling strata-thickening in Pedra de Fogo Formation attest syndepositional tectonic activity during the Neopermian. A second set of structures are extensional joints or oblique slip and normal faults associated with a N/NNE extension, overprinted in the eojurassic basic rocks of the Mosquito Suite and older units. Volcanogenic sandstones correlated to the Corda Formation overly basic sills south of Lizarda. A third set of structures, characterized by NE-trending normal or normal-oblique slip faults reflect a NW extension also observed along the eastern border of BPar, being correlated to the rifting event in the Brazilian Eastern Margin during the Eocretaceous. Finally, a fourth event, with more restrict occurrence, involves NE extension, being also observed in the Urucuia Group sandstones, sugesting a Neocretaceous age for both. KEYWORDS: expression. Transbrasiliano. Lineament;. Parnaíba. Basin;. Structural.

(7) SUMÁRIO Página LISTA DE FIGURAS CAPÍTULO 1 INTRODUÇÃO 1. 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5. INTRODUÇÃO APRESENTAÇÃO E OBJETIVOS JUSTIFICATIVAS MATERIAIS E MÉTODOS LOCALIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO ESTRUTURAÇÃO DA DISSERTAÇÃO DE MESTRADO. 1 1 1 2 3 6. CAPÍTULO 2 CONTEXTO GEOLÓGICO REGIONAL 2. 2.1 2.2 2.3 2.3.1 2.3.2. CONTEXTO GEOLÓGICO REGIONAL ARCABOUÇO TECTÔNICO DA BACIA DO PARNAÍBA O LINEAMENTO TRANSBRASILIANO O REGISTRO SEDIMENTAR E MAGMÁTICO BACIA DO PARNAÍBA BACIA DO ESPIGÃO-MESTRE. 7 7 10 11 11 16. CAPÍTULO 3 Artigo Científico - REATIVAÇÕES DO LINEAMENTO TRANSBRASILIANO NA PORÇÃO SUL DA BACIA DO PARNAÍBA RESUMO ABSTRACT 3. INTRODUÇÃO. 19 20. 3.1 3.1.1 3.1.2. CONTEXTUALIZAÇÃO GEOLÓGICA REGIONAL: O embasamento cristalino Pré-Cambriano e a Bacia do Parnaíba Geologia da região Sul da BPar. 21 21. 3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4. MÉTODOS DE TRABALHO Análise de lineamentos em produtos de sensores remotos Revisão da cartografia geológica Análise de macroestruturas em subsuperfície Análise de mesoestruturas. 26 26 27 23. 3.3 RESULTADOS 3.3.1 ANÁLISE E INTERPRETAÇÃO DE LINEAMENTOS 3.3.2 REVISÃO DA CARTOGRAFIA GEOLÓGICA E SUAS IMPLICAÇÕES 3.3.3 EXPRESSÃO DAS MACROESTRUTURAS EM SUBSUPERFÍCIE. 28 28. 3.4 EVOLUÇÃO ESTRUTURAL DA BORDA SUL DA BACIA DO PARNAÍBA 3.4.1 A fase deformacional Dn 3.4.2 A fase deformacional Dn+1 3.4.3 A fase deformacional Dn+2 3.4.4 A fase deformacional Dn+3. 21. 23. 27. 31 37 40 40 44 44 46.

(8) 3.5 CONCLUSÕES AGRADECIMENTOS REFERÊNCIAS. 46 47 48 CAPÍTULO 4 DADOS COMPLEMENTARES. 4. INTRODUÇÃO 4.1 ANÁLISE DE PRODUTOS DE SENSOR REMOTO E CORRELAÇÕES COM OS EVENTOS DEFORMACIONAIS 4.2 ESTRATIGRAFIA E CARTOGRAFIA GEOLÓGICA 4.2.1 A Sequência Cretácea da Bacia do Espigão Mestre e as unidades sotopostas do Grupo Balsas 4.2.2 A Suíte Magmática Mosquito e a ocorrência da Formação Corda na porção sul da Bacia do Parnaíba 4.2.3 Complementação da cartografia geológica: as coberturas recentes na Região do Jalapão. 51 51 54 54 62 67. CAPÍTULO 5 CONCLUSÕES 5.1 5.2. INTRODUÇÃO CONSIDERAÇÕES FINAIS. 71 71.

(9) LISTA DE FIGURAS. CAPÍTULO 1 INTRODUÇÃO Figura 1.1: Fluxograma de atividades realizadas desenvolvimento da Dissertação de Mestrado. Figura 1.2: Mapa de localização da área de estudo.. Página durante. o. 3 5. CAPÍTULO 2 CONTEXTO GEOLÓGICO REGIONAL Figura 2.1: Mapa geológico de sequências deposicionais e principais estruturas da Bacia do Parnaíba e extremo norte da Bacia do Espigão Mestre. Área de estudo em destaque no polígono vermelho. Fonte: Projeto Bacia do Parnaíba (Chevron/UFRN/PPGG), compilado com modificações a partir de cartas ao milionésimo da CPRM (Schobbenhaus et al. 1975). Corte transversal esquemático A-A’representando as sequências sedimentares, além de rochas magmáticas, e sua estruturação desde a borda leste à borda oeste (reproduzido a partir de Góes et al. 1993). Figura 2.2: Mapa simplificado da porção norte e central da América do Sul, com destaque ao Lineamento Transbrasiliano (modificado de Bizzi et al., 2003 e Fuck et al. 2008). Províncias orogênicas brasilianas: BB – Borborema, TO – Tocantins, MA – Mantiqueira. Áreas em amarelo: coberturas fanerozoicas; Zonas de cisalhamento: PA – Patos, PB – Pernambuco, SP – Senador Pompeu. Figura 2.3: Carta estratigráfica da Bacia do Parnaíba com destaque para as unidades estudadas na área da pesquisa (Reproduzida de Vaz et al. 2007). Figura 2.4: Carta estratigráfica da Bacia do Espigão-Mestre modificada de Campos & Dardenne (1997b). Principais litotipos: Grupo Areado 1Conglomerados e Arenitos; 2- Folhelhos; 3- Arenitos. Grupo Urucuia: 4Arenitos eólicos da Formação Posse; 5- Arenitos com crosta de sílex e limonita da Fm. Serra das Araras. Grupo Mata da Corda: 6- Lavas e piroclásticas alcalinos; 7- Conglomerados do retrabalhamento vulcânico. Figura 2.5: Mapa geológico de unidades litoestratigráficas e principais estruturas de parte da Bacia do Parnaíba e extremo norte da Bacia do Espigão-Mestre. Área de estudo em destaque no polígono vermelho. Fonte: Projeto Bacia do Parnaíba, compilado a partir de cartas ao milionésimo da CPRM.. 9. 10. 13. 16. 18. CAPÍTULO 3 Artigo Científico - REATIVAÇÕES DO LINEAMENTO TRANSBRASILIANO NA PORÇÃO SUL DA BACIA DO PARNAÍBA Figura 3.1: (A) Mapa geológico (compilado de Schobbenhaus, 2004, com modificações do Projeto Bacia do Parmaíba) e (B) Modelo Digital do Terreno da BPar e domínios adjacentes. Foram assinaladas algumas das estruturas principais, em especial as falhas (em preto, na bacia) e zonas de cisalhamento (traços e foliações no substrato pré-cambriano, em. 25.

(10) vermelho) ao longo do trend do LTB. Figura 3.2: (A) Imagem SRTM com iluminação de 310º; (B) Imagem SRTM com traços de fotolineamentos e fotolineações; (C) Diagramas de rosetas de azimute/comprimento e azimute/frequências. O retângulo branco representa o limite da área de estudo. Figura 3.3: Imagem Google Earth da região do Jalapão, destacando o trend NE-SW de um segmento do LTB (setas pretas) e a localização da Serra da Catedral, importante monumento natural da região, ilustrada na Fig 7 G. SFTO corresponde à sede municipal de São Félix do Tocantins; o platô a SW é sustentado pelos arenitos do Grupo Urucuia. Figura 3.4: (A) Mapa altimétrico da região sul da BPar, com destaque para o trend do LTB (traço preto) e a nova configuração do Grupo Urucuia (contorno branco) proposta neste trabalho. (B) Perfil geológico N-S na região entre Gilbués e Corrente (ver indicação do perfil x-x’ no mapa geológico 4.5). Figura 3.5: Relações estratigráficas do afloramento 24, sul de Lizarda (TO). (A) Contato intrusivo entre a soleira a Suíte Mosquito e a Fm. Sambaíba. (B) Detalhe do contato entre a vulcânica Mosquito e arenito alterados por metamorfismo de contato da Fm. Sambaíba. (C) Superfície erosional que marca o limite superior entre a Suíte Mosquito e a Fm. Corda. (D) Detalhe da superfície irregular que separa os litotipos de rochas vulcânicas da Fm. Corda. Figura 3.6: (A) Mapa geológico da área de estudo, com alterações na cartografia das unidades; (B) Zoom no mapa geológico da região a sul de Lizarda (TO) e (C) Perfil síntese N-S das relações estratigráficas na região de Lizarda. Figura 3.7: Seção sísmica sem interpretação e com interpretação de estruturas e topo das unidades, na região centro-oeste da área de estudo. Observar a estruturação do LTB oblitera as unidades/horizontes sísmicos no extremo leste da seção sísmica. Figura 3.8: Projeções geradas no software Faultkin (projeção SchmidtLambert, hemisfério inferior) para estruturas relacionadas ao evento Dn. (A) Bandas de deformação e falhas transcorrentes sinistrais NE-SW e dextral NW-SE. (B) Falhas normais ou normais oblíquas (componente sinistral subordinado) com orientação N-S a NNW. (C) Modelo esquemático das falhas em mapa. (D) Banda de deformação hidroplástica com direção NE, impressa na Formação Pedra de Fogo. (E) Detalhe da estrutura em D, mostrando critérios cinemáticos baseados em estruturas de segunda ordem (C’ equivale a R no modelo de Riedel). (F) Banda de deformação com direção ENE. Juntas de distensão (T) sigmoidais associadas indicam transcorrência sinistral. (G) Plano de falha de direção ENE (equivalente a P) nos arenitos eólicos da Formação Sambaíba, na Serra da Catedral. Nas fotos, o cabo do martelo ou o marcador apontam para o norte. Figura 3.9: (A) (A) Visão geral do afloramento. Observar que as camadas na porção centro-sudeste do corte não se encontram afetadas por falhas e, deste modo, não evidenciam crescimento de seção. (B) Estrutura em flor com direção NE, sinistral (ver modelo esquemático; observar o espessamento e truncamento de camadas e migração de depocentros (setas brancas). Mais acima no corte, observar estrutura de empurrão capeando as camadas espessadas, na terminação contracional da falha transcorrente (ver mapa modelo no inset); (C) Outra visão da estrutura em flor (porção esquerda da foto B), observando-se falhas e bandas de deformação normais na terminação distensional à esquerda na foto B da transcorrência. (D) Pequenas falhas inversas sindeposicionais no bloco. 29. 30. 33. 35. 36. 39. 41. 43.

(11) SE da transcorrência; localização da imagem no retângulo amarelo na Figura 4. B. Figura 3.10: (A e D) Projeções geradas no software Faultkin (projeção Schmidt-Lambert, hemisfério inferior) para exemplos de estruturas relacionadas ao evento Dn+1 e Dn+2. (B) Deslocamento da camada de conglomerado da Fm. Cabeças provocado pela falha de direção E-W (Dn+1), (C) Dobra de propagação de arrasto da Fm. Ipu (Dn+1). (E) Detalhe da falha NE-SW e slickenline da Fm. Pimenteira (Dn+2). (F) Deslocamento da camada de conglomerado da Fm. Ipu (Dn+2).. 45. CAPÍTULO 4 DADOS COMPLEMENTARES Figura 4.1: Visada de imagem Google destacando o LTB (setas amarelas) na região a norte de São Félix do Tocantins. Observar na porção centro-norte da imagem, além do lineamento principal NE, a ocorrência de drenagens orientadas entre NNW a NW; a direção de iluminação de NW, adotada nos mapas da Figura 4.2, não destaca essas estruturas. Figura 4.2: (A) Imagem de relevo sombreado com iluminação proveniente de 310°Az, na porção sul da BPar. (B) Imagem de relevo sombreado com traçados fotolineamentos no embasamento e na bacia. Diagramas de rosetas expressam a frequência e comprimento dos lineamentos. Figura 4.3: Mapa geológico da CPRM (Vasconcelos et al., 2004) na região de Ponte Alto do Tocantins a Alto Parnaíba, ilustrando o feixe do LTB com deslocamento dextral afetando unidades cretáceas. Também foram plotados os afloramentos visitados. Figura 4.4: (A) Platô a oeste de Mateiros com exposição do Gr. Urucuia (arenito superior, branco), sustentado pela Fm. Sambaíba (coloração avermelhada) e vales preenchidos por litotipos da Fm. Pedra de Fogo; (B) Visão da Serra da Catedral, à esquerda (norte), sustentada pela Fm. Sambaíba, sendo esta sotoposta pela Fm. Pedra de Fogo; (C) Estromatólitos da Fm. Pedra de Fogo, na localidade de obtenção da fotografia; (D) Visão das escarpas frontais e os “topos” das fms. Longá, Poti, Piauí e Sambaíba (a Fm. Pedra de Fogo ocorre em cota baixa, no segmento entre estas últimas, indicadas pelas suas respectivas setas coloridas) e do Gr. Urucuia; (E) A sudeste de Alto Parnaíba, observar os platôs os elevados da Fm. Pedra de Fogo e vales escavados na Fm. Piauí. As fotomontagens estão localizadas nos mapas à sua esquerda. Figura 4.5: (A) Modelo de elevação do terreno, incluindo a localização dos afloramentos visitados, com cores identificando as unidades litoestratigráficas; (B) Nova delimitação para o Grupo Urucuia (Bacia do Espigão Mestre); notar que o traço principal do LTB não secciona essa cobertura cretácea. Os lineamentos NE em azul, na porção sul do Grupo Urucuia, são interpretados como reativações ao longo de falhas e fraturas que seccionam as unidades sotopostas. As cores dos lineamentos correspondem àquelas da Figura 4.2. Figura 4.6: (A) Afloramento representativo dos litotipos de granulação fina do Gr. Areado nos arredores de Corrente (PI), exibindo níveis tabular e contínuos de pelitos e arenitos finos; (B) Detalhe de afloramento do Gr. Areado exibindo estratificações cruzadas de médio porte com níveis delgados de pelitos. Paleocorrente para NE. Figura 4.7: Perfis topográficos - geológicos simplificados da região entre Gilbués e Corrente (PI), ilustrando as relações estratigráficas. 52. 54. 55. 57. 59. 60. 62.

(12) (discordâncias) envolvendo as unidades dos grupos Balsas (Bacia do Parnaíba), Areado e Urucuia (Bacia do Espigão Mestre). Figura 4.8: Relações estratigráficas na região de Lizarda (TO). (A) Imagem Google Earth com visada no sentido SSE. Ficam destacados, no mesmo sentido: (i) uma superfície de cota mais baixa, na qual se situa a cidade, sendo dominada pela ocorrência das formações Pedra de Fogo (PF) e Sambaíba (S); as áreas de rochas básicas (solo escuro, circundado por polígonos de cor magenta) correspondem a soleiras da Suíte Mosquito (mais a sul, a Fm. Sambaíba ocorre em cotas mais elevadas ii); (ii) a sul de Lizarda, uma primeira escarpa é sustentada pela Fm. Sambaíba, intrudida por soleira de diabásio a microgabro (em outras localidades de cotas similares, poderiam ocorrer derrames de basaltos), sendo esta capeada (já muito próxima ao topo da chapada), em discordância erosional, pelos arenitos e conglomerados correlacionados à Fm. Corda (a qual provavelmente também ocorre em outras localidades, acima do "nível" de soleiras, ou derrames); as figuras 3.5 e 3.6 ilustram esse afloramento e o contexto local; (ii) o topo da primeira chapada é extensivamente recoberto por sedimentos eólicos recentes; todavia, algumas porções de solo mais escuro (não circundadas por polígonos) poderiam ser um indicativo da ocorrência das rochas básicas e/ou das formações Corda e Sambaíba, subjacentes; ao fundo, observa-se um segmento do Lineamento Transbrasiliano, ao longo de drenagens que recortam as formações Pedra de Fogo e Sambaíba; (iv) a segunda escarpa e o platô superior, ilustrados em (B), são sustentados pelos arenitos do Grupo Urucuia (ver a Figura 4.10). Figura 4.9: Fotomicrografia da Fm. Corda. (A) Fragmento da rocha vulcânica (diabásio) (B) Aspecto geral da lâmina mostrando padrão bimodal dos arenitos. (C e D) Setas amarelas dando destaque para o cimento de zeólitas. (Fotos A, B e C com N//; D com Nx). Figura 4.10: Litotipos do Gr. Urucuia no afloramento a sul de Lizarda (TO); (A) Arenito com níveis conglomeráticos exibindo estratificação cruzada acanalada, com seixos marcando os forsets; (B) Arenito fino a médio com estratificação cruzada de grande porte, indicando paleocorrente para o quadrante sul; (C) Porção do afloramento com arenitos finos de laminação plano paralela gradando para laminação cruzada; (D) Arenito fino de cores variadas com estratificação plano paralela. Figura 4.11: Imagem Landsat 8 OLI, com realce na banda1. As tonalidades esbranquiçadas, com exemplos indicados pelas setas, são referentes às dunas eólicas da região. O polígono azul marca a área de ocorrência do Gr. Urucuia, superposta na imagem. Figura 4.12: Mapa geológico da área de estudo, datum WGS-84. Compilado de folhas ao milionésimo do banco de dados da CPRM, com modificações introduzidas pelo Projeto Bacia do Parnaíba (formulação de legenda estratigráfica, seleção de cores, simplificação de contatos, redefinição de unidades e melhoramento do traçado de estruturas), polígono vermelho refere-se a delimitação da área de estudo.. 64. 65. 66. 69. 70. CAPÍTULO 5 CONCLUSÕES Quadro 5.1: Quadro síntese dos eventos deformacionais descritos na Bacia do Parnaíba no âmbito do Projeto Parnaíba.. 73.

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(14) INTRODUÇÃO Expressão Estrutural do Lineamento Transbrasiliano na Porção Sul da Bacia do Parnaíba. ________________________________________________________________________. 1. INTRODUÇÃO. 1.1 APRESENTAÇÃO E OBJETIVOS. A presente dissertação é parte dos requisitos necessários para a obtenção do grau de Mestre junto ao Programa de Pós-Graduação em Geodinâmica e Geofísica (PPGG) da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN). A dissertação de mestrado intitulada como “Expressão Estrutural do Lineamento Transbrasiliano na Porção Sul da Bacia do Parnaíba” contou com a orientação do Professor Dr. Emanuel Ferraz Jardim de Sá, do Departamento de Geologia da UFRN. O tema da pesquisa faz parte de um projeto mais amplo, denominado “Geologia e Sistemas Petrolíferos da Bacia Intracratônica do Parnaíba, Nordeste do Brasil”, financiado pela CHEVRON/BRASIL em convênio com a UFRN/PPGG/FUNPEC. Este trabalho tem como objetivo apresentar dados e interpretações sobre a expressão estrutural do Lineamento Transbrasiliano na região sul-sudoeste da Bacia do Parnaíba, entre os meridianos de Palmas (TO) e Gilbués (PI). O Lineamento Transbrasiliano (Schobbenhaus, 1975) é expresso por uma zona de cisalhamento plástica de idade brasiliana, que ocorre (subjacente e exposta lateralmente à borda da bacia) no embasamento pré-cambriano da bacia. Na literatura (Chamani, 2011, 2015; Cacama et al., 2015; Lima, 2016) é comum a referência a reativações fanerozoicas desse lineamento, condicionadas a diferentes etapas de evolução da Bacia do Parnaíba e, deste modo, afetando ou condicionando as unidades sedimentares e vulcânicas ao longo da sua extensão. A área selecionada para o estudo tem a particularidade de englobar uma franja da borda norte da Bacia do Espigão-Mestre, cuja sequência cretácea pode registrar as reativações mais jovens dessa estrutura (Vasconcelos et al., 2004).. 1.2 JUSTIFICATIVAS O termo “Lineamento Transbrasiliano” (Schobbenhaus, 1975) tem sido utilizado de forma ampla, assim englobando tanto as estruturas pré-cambrianas a cambrianas do substrato pré-cambriano, como as de idade fanerozoica. O Lineamento Transbrasiliano, aqui abreviado por LTB, é uma das principais estruturas da Plataforma Sul-Americana. O mesmo estende-se em território brasileiro por mais. 1.

(15) INTRODUÇÃO Expressão Estrutural do Lineamento Transbrasiliano na Porção Sul da Bacia do Parnaíba. ________________________________________________________________________. de 2.700km, desde o noroeste do Ceará (onde localmente é denominado Lineamento Sobral-Pedro II), através da Bacia do Parnaíba (em um trecho de cerca de 900km) e alcançando o noroeste da Bacia do Paraná. Neste trabalho, as estruturas antigas serão referidas como a “Zona de Cisalhamento Transbrasiliana”, uma megaestrutura com direção NE-SW relacionada à orogênese Brasiliana, a qual evoluiu em estágios de alta até baixa temperatura. O presente trabalho pretende contribuir para a compreensão da assinatura estrutural das reativações do Lineamento Transbrasiliano na Bacia do Parnaíba, na qual afloram três sequências de idade paleozoica a triássica, além de rochas magmáticas e unidades sedimentares juro-cretáceas. O embasamento précambriano adjacente à bacia expõe a continuidade aflorante da zona milonítica do LTB.. 1.3 MATERIAIS E MÉTODOS. Para a confecção deste trabalho e obtenção dos dados por ele requeridos foi seguida a seguinte sistemática (Figura 1.1): (1) Levantamento Bibliográfico e Cartográfico: esta etapa consta do aprofundamento no conhecimento das ferramentas de trabalho e da revisão bibliográfica sobre a Bacia do Parnaíba e regiões vizinhas, incluindo o estudo de mapas geológicos e imagens de satélite. O software Google Earth foi utilizado para a seleção de percursos e afloramentos. (2) Tratamento, Interpretação e Análise de Imagens Orbitais: esta etapa inclui a análise e interpretação do formato digital de imagens SRTM (Missão Topográfica de Radar Transportado da NASA), LANDSAT (Land Remote Sensing Satellite) 5, foi utilizada a cena 220/068 do sensor TM, de 23 de maio de 2007; e Landsat 8, cena 221/067 do sensor OLI, de 23 de maio de 2016 e do Google Earth, confrontadas com os mapas disponíveis da CPRM (Schobbenhaus, 1975, Arcanjo et al., 1999 e Vasconcelos et al., 2004). (3) Trabalhos de Campo: constaram do estudo de afloramentos, priorizando a análise estrutural (geometria e cinemática das estruturas) em diferentes unidades das sequências sedimentares e rochas vulcânicas. Esta etapa foi realizada de 5 a 11 de julho de 2015.. 2.

(16) INTRODUÇÃO Expressão Estrutural do Lineamento Transbrasiliano na Porção Sul da Bacia do Parnaíba. ________________________________________________________________________. (4) Tratamento e/ou interpretação de dados de campo e integração com a interpretação de imagens de sensores remotos: consiste do tratamento em laboratório dos dados coletados na fase de campo e subsequente correlação com os dados de imagens e algumas lâminas petrográficas, para abordagem do arcabouço tectono-estratigráfico na área de estudo, sendo conferida ênfase ao papel do Lineamento Transbrasiliano.. Figura 1.1: Fluxograma de atividades realizadas durante o desenvolvimento da Dissertação de Mestrado.. 1.4 LOCALIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO. A Bacia do Parnaíba está localizada geograficamente na região nordeste ocidental do território brasileiro, abrangendo parte dos estados do Piauí, Maranhão, Tocantins, Pará, Ceará e Bahia, recobrindo uma área de cerca de 600.000km². As cidades de Ponte Alta do Tocantins, São Félix do Tocantins e Lizarda (Estado do Tocantins) e Alto Parnaíba (Estado do Maranhão), dentre outras, estão incluídas na área de estudo, visualizada na figura 1.2. A área em questão foi acessada através. 3.

(17) INTRODUÇÃO Expressão Estrutural do Lineamento Transbrasiliano na Porção Sul da Bacia do Parnaíba. ________________________________________________________________________. 4. de transporte aéreo até Palmas e, em seguida pelas rodovias estaduais TO-050 e. Figura 1.2: Mapa de localização da área de estudo.. TO-255, além da BR-135. Estradas carroçáveis também foram utilizadas no trabalho..

(18) INTRODUÇÃO Expressão Estrutural do Lineamento Transbrasiliano na Porção Sul da Bacia do Parnaíba. ________________________________________________________________________. 1.5 ESTRUTURAÇÃO DA DISSERTAÇÃO DE MESTRADO. A dissertação de mestrado está centrada em 5 capítulos, cujos os assuntos estão expostos segundo apresentado abaixo: CAPÍTULO 1: Apresentação ao tema deste trabalho, bem como uma exposição dos objetivos principais e a justificativa da proposta, os modelos adotados, a fonte e os métodos de abordagem dos dados aqui trabalhados. CAPÍTULO 2: Contextualização do cenário geológico regional no qual a área está inserida, enfocando as unidades litoestratigráficas do embasamento cristalino, das coberturas paleo-mesozoicas da Bacia do Parnaíba. CAPÍTULO 3: Artigo científico: Reativações do Lineamento Transbrasiliano na porção sul da Bacia do Parnaíba. CAPÍTULO 4: Dados complementares: figuras e discussões adicionais visando detalhar ou expandir o artigo científico. CAPÍTULO 5: Considerações finais acerca dos resultados e modelos apresentados, conclusões e sugestões. Além destes, esta Dissertação inclui ainda as referências utilizadas.. 5.

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(20) CONTEXTO GEOLÓGICO REGIONAL Expressão Estrutural do Lineamento Transbrasiliano na Porção Sul da Bacia do Parnaíba __________________________________________________________________________. 2. CONTEXTO GEOLÓGICO REGIONAL. O presente capítulo resume o contexto geológico no qual está inserida a Bacia do Parnaíba, compreendendo seus aspectos estruturais, estratigráficos bem como sua evolução tectono-sedimentar. Uma breve abordagem sobre o Lineamento Transbrasiliano e suas relações com o preenchimento sedimentar com BPar também são objeto de estudo deste capítulo.. 2.1 ARCABOUÇO TECTÔNICO DA BACIA DO PARNAÍBA. A Bacia do Parnaíba (aqui também abreviada como BPar) apresenta, no seu depocentro, uma espessura total que atinge cerca de 3.500m de rochas sedimentares e vulcânicas. A mesma faz parte das grandes sinéclises paleozoicas, com sedimentos depositados desde o Siluriano ao Cretáceo, e rochas intrusivas e extrusivas relacionadas a eventos magmáticos de idades eojurássica a eocretácea (Figura 2.1). A bacia desenvolveu-se durante o Estágio de Estabilização da Plataforma SulAmericana, quando ocorreu a implantação das sinéclises paleozoicas (Goes et al.,1994; Milani et al., 2000; Almeida & Carneiro, 2004; Zalán, 2004; Vaz et al., 2007). O embasamento cristalino aflorante nas bordas da Bacia do Parnaíba é constituído por faixas orogênicas brasilianas das províncias Borborema e Tocantins, as quais circundam os crátons São Francisco e Amazônico nas porções SE e oeste da bacia, respectivamente. A BPar é delimitada a norte por bacias da Margem Equatorial e tem como substrato os terrenos da Faixa Gurupi e do Cráton São Luís, que afloram de modo restrito sob a cobertura sedimentar (Cordani et al., 2009; Castro et al., 2014, 2016). A subsidência inicial da BPar se deu, provavelmente, por deformações ligadas ao Ciclo Brasiliano, cuja etapa tardia gerou estruturas grabenformes detectadas na porção basal da bacia através de dados sísmicos e gravimétricos. Vários autores advogam que a reativação de falhas e zonas de cisalhamento transcorrentes do embasamento, como falhas normais, constituem a assinatura característica desse evento (Oliveira & Mohriak, 2003; Ganade de Araújo et al., 2014). Esses rifts precursores da BPar foram preenchidos por rochas vulcânicas e clásticas imaturas. 6.

(21) CONTEXTO GEOLÓGICO REGIONAL Expressão Estrutural do Lineamento Transbrasiliano na Porção Sul da Bacia do Parnaíba __________________________________________________________________________. da Formação Riachão e Grupo Jaibaras, bem como pelos arenitos da Formação Mirador (Cunha, 1986; Antunes et al., 2016; Porto, 2016). De acordo com Góes et al. (1990), na etapa seguinte a evolução termomecânica da bacia condicionou a deposição das rochas siliciclásticas, continentais e marinhas, dos grupos Serra Grande, Canindé e Balsas, agrupadas em supersequências paleozoicas, sendo estas a Siluriana, Mesodevoniana-Eocarbonífera e Neocarbonífera-Eotriássica (Góes, 1995). Segundo Vaz et al. (2007) e em adição, ainda ocorrem mais duas supersequências, uma de idade jurássica e outra cretácea, as quais estão relacionadas aos eventos da formação do Oceano Atlântico em resposta à fragmentação do supercontinente Pangea. Tais sequências incluem corpos subvulcânicos e derrames de composição básica. As seções geológicas publicadas ilustram a geometria característica de uma sinéclise, com ligeira assimetria entre as margens oeste e leste, ambas também afetadas por falhas com direções principais N-S e NE, respectivamente. A zona de cisalhamento Transbrasiliana aflora nas bordas SW e NE da bacia e sua continuidade é inferida no seu substrato, controlando estruturas de grabens preenchidas por depósitos pré-silurianos, bem como altos estruturais e eixos deposicionais de unidades paleozoicas (Góes, 1995; Oliveira & Mohriak, 2003; Cordani et al., 2008, 2013; Morais Neto et al., 2013; Castro et al., 2014, 2016; Antunes et al., 2015).. 7.

(22) Figura 2.1: Mapa geológico de sequências deposicionais e principais estruturas da Bacia do Parnaíba e extremo norte da Bacia do Espigão Mestre. Área de estudo em destaque no polígono vermelho. Fonte: Projeto Bacia do Parnaíba (Chevron/UFRN/PPGG), compilado com modificações a partir de cartas ao milionésimo da CPRM (Schobbenhaus et al. 1975). Corte transversal esquemático A-A’representando as sequências sedimentares, além de rochas magmáticas, e sua estruturação desde a borda leste à borda oeste (reproduzido a partir de Góes et al. 1993).. CONTEXTO GEOLÓGICO REGIONAL Expressão Estrutural do Lineamento Transbrasiliano na Porção Sul da Bacia do Parnaíba __________________________________________________________________________ 8.

(23) CONTEXTO GEOLÓGICO REGIONAL Expressão Estrutural do Lineamento Transbrasiliano na Porção Sul da Bacia do Parnaíba __________________________________________________________________________. 2.2 O LINEAMENTO TRANSBRASILIANO. O Lineamento Transbrasiliano (doravante abreviado como LTB) foi definido por Schobbenhaus (1975), durante a compilação dos trabalhos de mapeamento do projeto RADAMBRASIL, como uma faixa intensamente falhada representando uma estrutura de 1ª ordem. Em território brasileiro, o LTB representa uma descontinuidade de escala continental de direção NE-SW. O mesmo estende-se por uma distância de cerca de 2.700km, desde o noroeste do Ceará (onde é localmente denominado Lineamento Sobral-Pedro II), através da Bacia do Parnaíba e do Estado de Goiás até o noroeste da Bacia do Paraná, na região sudoeste do Mato Grosso do Sul, penetrando ainda no território do Paraguai e da Argentina. Vários autores (por exemplo: Trompette,1994; Cordani et al., 2003, 2013; Basile et al., 2005; Arthaud et al., 2008; Attoh & Brown 2008; Chamani 2011, 2015; Ganade de Araújo,2014) consideram o LTB como uma continuação da zona de cisalhamento de Hoggar-Kandi, que se estende desde a costa do Togo até a região central da Argélia; neste caso o LTB e sua contraparte africana constituiriam uma zona de cisalhamento com cerca de 4.000km de extensão (Figura 2.2).. Figura 2.2: Mapa simplificado da porção norte e central da América do Sul, com destaque ao Lineamento Transbrasiliano (modificado de Bizzi et al., 2003 e Fuck et al. 2008). Províncias orogênicas brasilianas: BB –Borborema, TO – Tocantins, MA – Mantiqueira. Áreas em amarelo: coberturas fanerozoicas; Zonas de cisalhamento: PA – Patos, PB – Pernambuco, SP – Senador Pompeu.. 9.

(24) CONTEXTO GEOLÓGICO REGIONAL Expressão Estrutural do Lineamento Transbrasiliano na Porção Sul da Bacia do Parnaíba __________________________________________________________________________. Para alguns autores (Arthaud et al., 2008; Cordani et al., 2013; Ganade de Araújo, 2014), o LTB representa uma sutura neoproterozoica que esteve ativa durante a formação do supercontinente Gondwana. Segundo Vauchez et al. (1995), Delgado et al. (2003) e Ganade de Araújo et al. (2014), algumas das principais estruturas brasilianas da Província Borborema (como os lineamentos Patos, Pernambuco) se conectam com o LTB formando estruturas do tipo splay. Estudos efetuados pelos referidos autores atribuem a movimentação inicial do LTB como uma transcorrência dextral. De modo geral, lineamentos e falhas com direção NE afetam diversas unidades da bacia, o que caracteriza os eventos da reativação frágil do LTB no Fanerozoico. Outras estruturas do embasamento pré-cambriano, tais como os lineamentos de Senador Pompeu, Patos e de Pernambuco, também tiveram um importante papel na evolução da bacia. Chamani (2011, 2015) utilizou dados de sensoriamento remoto e de geologia de campo para caracterizar estruturas de provável origem sismogênica, creditadas a diversas etapas de reativação do LTB. Os resultados obtidos sugerem atividade tectônica sinsedimentar em quatro episódios: no Neodevoniano (formações Pimenteira. e. Cabeças),. Neodevoniano-Eocarbonífero. (Formação. Longá),. Neocarbonífero (Formação Piauí) e no Eocretáceo (Grupo Areado). Reativações neotectônicas que condicionam os depósitos sedimentares das bacias do Bananal e Pantanal também são observadas ao longo desse lineamento (Bizzi et al., 2003).. 2.3 O REGISTRO SEDIMENTAR E MAGMÁTICO. 2.3.1 BACIA DO PARNAÍBA. Segundo Góes (1995) a "Província Parnaíba" (designação de Almeida et al., 1977) é subdividida em quatro bacias: a Bacia do Parnaíba (propriamente dita), das Alpercatas, do Grajaú e do Espigão-Mestre. Vaz et al. (2007) referem-se a essas bacias mas adotam uma carta estratigráfica única para as mesmas (ver adiante), todavia não considerando a Bacia do Espigão Mestre. Como o objetivo deste trabalho está localizado exatamente na porção sul da Bacia do Parnaíba, é feita referência à estratigrafia da Bacia do Espigão-Mestre, cujo extremo norte está. 10.

(25) CONTEXTO GEOLÓGICO REGIONAL Expressão Estrutural do Lineamento Transbrasiliano na Porção Sul da Bacia do Parnaíba __________________________________________________________________________. incluído na área deste trabalho. A carta de estratigráfica de Vaz et al. (2007) é reproduzida na Figura 2.3. As rochas sedimentares e magmáticas da BPar são englobadas por Vaz et al. (2007) em cinco supersequências (Supersequência Siluriana, Supersequência Mesodevoniana-Eocarbonífera,. Supersequência. Neocarbonífera-Eotriássica,. Supersequência Jurássica e Supersequência Cretácea) relacionadas ao contexto da evolução da Plataforma Sul-Americana, incluindo os estágios de Estabilização e de Ativação, no conceito de Almeida & Carneiro, 2004. No primeiro, eventos transgressivos-regressivos fizeram parte da história paleozoica desta bacia. Intensa atividade magmática, sob a forma de diques, soleiras e derrames ocorreu no intervalo Juro-Cretáceo correspondendo ao estágio de Ativação. Na área de estudo ocorrem as três primeiras supersequências da Bacia do Parnaíba, além de rochas magmáticas da Suíte Mosquito e unidades cretáceas da Bacia do Espigão-Mestre.. 11.

(26) Figura 2.3: Carta estratigráfica da Bacia do Parnaíba com destaque para as unidades estudadas na área da pesquisa (Reproduzida de Vaz et al. 2007).. CONTEXTO GEOLÓGICO REGIONAL Expressão Estrutural do Lineamento Transbrasiliano na Porção Sul da Bacia do Parnaíba ___________________________________________________________________________. 12.

(27) CONTEXTO GEOLÓGICO REGIONAL Expressão Estrutural do Lineamento Transbrasiliano na Porção Sul da Bacia do Parnaíba __________________________________________________________________________. A Supersequência Siluriana representa um ciclo Transgressivo-Regressivo completo e é constituída pelas rochas do Grupo Serra Grande, o qual é composto pelas formações Ipu, Tianguá e Jaicós. A Formação Ipu é composta por arenitos com seixos e conglomerados com matriz argilosa depositados numa grande variedade de ambientes, de glacial proximal e glacio-fluvial, a leques ou frentes deltaicas (Caputo, 1984). A Formação Tianguá apresenta folhelhos cinza-escuros bioturbados depositados em ambiente de plataforma rasa. Por fim, a Formação Jaicós congrega arenitos grossos, mal selecionados, com pelitos subordinados, depositados em sistema fluvial entrelaçado (Góes & Feijó, 1994). A Supersequência Mesodevoniana-Eocarbonífera é composta pelo Grupo Canindé (formações Itaim, Pimenteiras, Cabeças, Longá e Poti). A Formação Itaim designa arenitos finos a médios depositados em ambientes deltaicos e plataformais. Por sua vez, a Formação Pimenteiras compõe-se de folhelhos cinza-escuros a pretos, esverdeados, ricos em matéria orgânica, cuja deposição se deu em um ambiente de plataforma rasa dominado por tempestades (Vaz et al. 2007). Na Formação Cabeças predominam os arenitos brancos e cinzas; diamictitos ocorrem eventualmente. Tilitos, e seixos estriados denotam um ambiente glacial ou periglacial (Caputo 1984). A Formação Longá consiste de folhelhos escuros de ambiente plataformal dominado por tempestade (Góes & Feijó 1994). Já a Formação Poti, unidade mais jovem desta sequência, é composta por arenitos brancos, com lâminas de siltitos, associados a deltas e a planícies de maré. A Supersequência Neocarbonífera-Eotriássica, é composta pelo Grupo Balsas, que engloba as formações Piauí, Pedra de Fogo, Motuca e Sambaíba. Na Formação Piauí, predominam arenitos intercalados com folhelhos, entretanto, ainda não há um consenso em relação ao ambiente onde foram depositadas essas rochas. Alguns autores sugerem um ambiente continental e litorâneo, sob um clima árido (Goés & Feijó 1994), todavia, há outras interpretações que associam tais depósitos a um ambiente fluvial, com contribuição eólica e breves incursões marinhas (Lima & Leite 1978). A Formação Pedra do Fogo é caracterizada por uma grande variedade de rochas, com presença de silexitos, calcários oolíticos e pisolíticos, associadas a um ambiente marinho raso a litorâneo, com planícies de sabkha (Goés & Feijó 1994). Finalmente, a Formação Motuca é caracterizada por siltitos, arenitos e, subordinadamente, folhelhos, evaporitos (compostos por anidrita) e raros calcários. Essas rochas foram depositadas, de acordo com Góes & Feijó (1994), no contexto. 13.

(28) CONTEXTO GEOLÓGICO REGIONAL Expressão Estrutural do Lineamento Transbrasiliano na Porção Sul da Bacia do Parnaíba __________________________________________________________________________. de um sistema desértico, com lagos associados. A Formação Sambaíba fecha o pacote sedimentar do Grupo Balsas, sendo composta por arenitos finos a médios, bem selecionados, com estratificação cruzada de grande porte, que indicam um ambiente deposicional eólico em campos de dunas (Vaz et al. 2007). O fim da sedimentação desta sequência atesta então o aumento da desertificação. De acordo com Lima & Leite (1978), há uma contemporaneidade dos arenitos Sambaíba com a unidade sobreposta, no caso os basaltos da Suíte Magmática Mosquito. A. partir. do. Jurássico. ocorreram. modificações. significativas. na. bacia,. evidenciadas na sucessão sedimentar que configura uma deposição em ambientes especialmente continentais. Atividades magmáticas associadas à fragmentação do Pangeia e formação do oceano Atlântico adicionaram uma carga para a criação do espaço de acomodação e um novo depocentro para a Supersequência Jurássica representada pela Formação Pastos Bons, a qual é constituída por arenitos, folhelhos e siltitos. O seu conteúdo fossilífero, representado por peixes, conchostráceos e ostrácodes, indica tanto a idade jurássica média quanto a sua ambiência lacustre, com contribuições fluviais em clima semiárido (Caputo, 1984; Góes & Feijó, 1994; Vaz et al. 2007). No Cretáceo, a abertura do Atlântico favoreceu nova subsidência e deslocamento dos depocentros para a região norte da bacia, possibilitando então que sucessões marinhas fossem depositadas (Vaz et al. 2007). A Supersequência Cretácea abrange as formações Codó, Corda, Grajaú e Itapecuru. A Formação Codó é representada por folhelhos, calcários, siltitos, evaporitos (compostos por gipsita e anidrita) e arenitos associados a deposição em ambiente marinho raso, assim como em. sistemas. lacustre. e. flúvio-deltaico.. A. Formação. Corda. é. composta. essencialmente por arenitos com estratificação cruzada de grande porte e outras estruturas que sugerem a deposição em sistema desértico (Vaz et al. 2007). A Formação Grajaú, por sua vez, agrega arenitos brancos, finos a conglomeráticos. Por último, a Formação Itapecuru é composta por arenitos, com ocorrência subordinada de pelitos e arenitos conglomeráticos. As formações Grajaú e Itapecuru foram depositadas no mesmo contexto ambiental da Formação Codó. As Rochas Magmáticas da Bacia do Parnaíba estão relacionadas ao Estágio de Ativação da Plataforma Sul-Americana (Almeida & Carneiro, 2004), ligado aos processos de abertura do oceano Atlântico. A tectônica distensiva deste evento, somada às reativações das estruturas herdadas do embasamento, foi utilizada como. 14.

(29) CONTEXTO GEOLÓGICO REGIONAL Expressão Estrutural do Lineamento Transbrasiliano na Porção Sul da Bacia do Parnaíba __________________________________________________________________________. condutos para o magmatismo básico da época, gerando diques, soleiras e derrames, classificados e agrupados segundo duas unidades, as suítes magmáticas Mosquito e Sardinha, que são encontradas intrudindo principalmente as sequências siluriana e mesodevoniana-eocarbonífera (Vaz et al. 2007). A Suíte Mosquito ocorre com maior expressão na borda oeste da bacia, sob a forma de soleiras e derrames basálticos, com intercalações de arenitos. Esta unidade sedimentar é interpretada como sendo de um sistema eólico úmido (Ballén et al. 2013; Caputo, 1984). A Suíte Mosquito é correlata ao magmatismo básico que também ocorre nas bacias do Solimões e Amazonas, referido como o Magmatismo Penatecaua, com idades K/Ar e Ar/Ar entre 210 a 201 Ma. Já a Suíte Sardinha ocorre com maior expressão na borda leste da BPar com predomínio de diques e soleiras, e a correlação destas rochas seria com o magmatismo Serra Geral na Bacia do Paraná, de idade entre 137 a 127 Ma (Mizusaki & Thomaz Filho, 2004).. 2.3.2 BACIA DO ESPIGÃO-MESTRE. As. rochas sedimentares. da. Bacia. do. Espigão-Mestre. (Figura. 2.4). correspondem à porção norte da Bacia Sanfranciscana. Seu preenchimento sedimentar é formado por depósitos flúvio-lacustres e flúvio-eólicos englobados nos grupos Areado e Urucuia (Góes, 1995).. Figura 2.4: Carta estratigráfica da Bacia do Espigão-Mestre modificada de Campos & Dardenne (1997). Principais litotipos: Grupo Areado 1- Conglomerados e Arenitos; 2- Folhelhos; 3- Arenitos. Grupo Urucuia: 4- Arenitos eólicos da Formação Posse; 5- Arenitos com crosta de sílex e limonita da Fm. Serra das Araras. Grupo Mata da Corda: 6- Lavas e piroclásticas alcalinos; 7Conglomerados do retrabalhamento vulcânico.. 15.

(30) CONTEXTO GEOLÓGICO REGIONAL Expressão Estrutural do Lineamento Transbrasiliano na Porção Sul da Bacia do Parnaíba __________________________________________________________________________. O Grupo Areado (Cretáceo Inferior), apresenta a maior variedade faciológica lateral da Bacia Sanfranciscana, em virtude da interação de vários sistemas deposicionais, é constituído pelas formações fortemente interdigitadas Abaeté (basal), Quiricó e Três Barras. A Formação Abaeté foi depositada por leques aluviais na porção sul da bacia e por sistemas fluviais entrelaçados nas demais regiões; a Formação Quiricó mostra uma sedimentação lacustre, localmente caracterizada por lagos estratificados, e a Formação Três Barras, depositada em ambientes fluviais, fluviodeltáicos e eólicos. Esta unidade apresenta a maior espessura na porção sul da bacia (200 metros), enquanto, na região centro-norte, suas ocorrências são mais descontínuas e delgadas, Campos & Dardenne (1997). O Grupo Urucuia (Cretáceo Superior) é composto por arenitos, tendo sido subdividido nas formações Posse (Fáceis 1 e 2) e Serra das Araras, respectivamente interpretadas como depósitos eólicos de campos de dunas secas, fluvial entrelaçado depositado em canais e fluvial entrelaçado sedimentado em lençóis de areia e cascalho. O Grupo Urucuia está presente desde o sul da Bacia do Espigão Mestre, onde é preservado em áreas isoladas e recoberto por sedimentos epiclásticos do Grupo Mata da Corda até o norte da bacia, onde se torna a unidade predominante (Campos & Dardenne,1997).. 2.4 UNIDADES AFLORANTES NA ÁREA DE ESTUDO. A área de estudo (Figura 2.5) polígono vermelho é composta por rochas das três sequências paleozoicas da Bacia do Parnaíba, com a ausência da Formação Motuca, possivelmente creditada à erosão (discordância pré-Sambaíba) também ocorrem unidades eo a neocretaceas da Bacia do Espigão-Mestre, que nesses mapas preexistentes (Arcanjo e Braz Filho, 1999; Vasconcelos et al., 2004) ocupam uma grande porção da área mapeada. Suítes básicas do magmatismo Mosquito se fazem presentes na porção central da área estudada.. 16.

(31) Figura 2.5: Mapa geológico de unidades litoestratigráficas e principais estruturas de parte da Bacia do Parnaíba e extremo norte da Bacia do Espigão-Mestre. Área de estudo em destaque no polígono vermelho. Fonte: Projeto Bacia do Parnaíba, compilado a partir de cartas ao milionésimo da CPRM.. CONTEXTO GEOLÓGICO REGIONAL Expressão Estrutural do Lineamento Transbrasiliano na Porção Sul da Bacia do Parnaíba __________________________________________________________________________ 17.

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(33) ARTIGO CIENTÍFICO Reativações do Lineamento Transbrasiliano na Porção Sul da Bacia do Parnaíba __________________________________________________________________. REATIVAÇÕES DO LINEAMENTO TRANSBRASILIANO NA PORÇÃO SUL DA BACIA DO PARNAÍBA Reactivations of the Transbrasiliano Lineament in the Southern Portion of the Parnaíba Basin. Carla Hemillay de Oliveira SANTOS 1, Emanuel Ferraz JARDIM DE SÁ 1,2, Fernando César Alves da SILVA 1,2, Alex Francisco ANTUNES 2 ¹Programa de Pós-Graduação em Geodinâmica e Geofísica, Universidade Federal do Rio Grande do Norte – UFRN, ²Departamento de Geologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte – UFRN, Natal, RN, BRASIL (emanuel@ccet.ufrn.br); (fernando@geologia.ufrn.br); (alex@ccet.ufrn.br). Campus Universitário – Lagoa Nova, Caixa Postal 1596, CEP 59078-970, Natal, RN, BRASIL, (84) 99413-4567(carlahemillay@hotmail.com). RESUMO O Lineamento Transbrasiliano (LTB) apresenta direção NE-SW. Cerca de 900km do mesmo interceptam o substrato da Bacia do Parnaíba (BPar), inferido, a partir de dados geológicos e geofísicos, como uma zona de cisalhamento plástica transcorrente dextral. Este trabalho aborda a assinatura estrutural e idade de reativações do LTB na região sul da bacia, a leste de Palmas/TO. No embasamento cristalino, um estágio tardio do LTB se expressa como uma zona dúctil-frágil também de cinemática dextral de idade ediacaranacambriana, no NW do Ceará. Nas unidades litoestratigráficas da BPar são distinguidos eventos de reativação em regime frágil ou hidroplástico. Na região de estudo, um evento mais antigo registra cinemática transcorrente sinistral expressa principalmente como bandas de deformação e falhas com direção NE, combinadas a estruturas dilatacionais (incluindo juntas e falhas normais) ou conjugadas/antitéticas de rejeito direcional ou oblíquo, com orientações que variam de NNE a NNW, todas observadas nos litotipos das formações Sambaíba, Pedra de Fogo e mais antigas. A SE de Alto Parnaíba (MA), são observadas evidências de atividade tectônica sindeposicional durante o Permiano superior. Um segundo conjunto de estruturas são falhas normais associadas a uma distensão N/NNW, impressas nos corpos básicos de idade eojurássica da Suíte Mosquito,. 18.

(34) ARTIGO CIENTÍFICO Reativações do Lineamento Transbrasiliano na Porção Sul da Bacia do Parnaíba __________________________________________________________________. que por sua vez é capeada por depósitos com seixos das vulcânicas, correlacionados à Formação Corda. Um terceiro conjunto de estruturas, caracterizado por falhas normais ou oblíquas com direção NE, registra distensão NW, sendo associada ao evento de rifteamento da Margem Leste brasileira, durante o Cretáceo Inferior. Finalmente, um quarto evento, de ocorrência restrita, envolve distensão NE e está registrado em arenitos correlacionados ao Grupo Urucuia, implicando uma idade máxima neocretácea para o mesmo. PALAVRAS-CHAVES: Bacia do Parnaíba, Lineamento Transbrasiliano, Evolução Estrutural.. ABSTRACT The Transbrasiliano lineament (LTB) trends NE-SW and about 900km of it occur in the substrate of the Parnaíba Basin (BPar), inferred as a plastic shear zone with dextral strikeslip kinematics as inferred from geological and geophysical data. This paper addresses the structural signature and age of LTB reactivations in the southern region of the basin, east of Palmas. In the crystalline basement, a late, ductile-brittle stage of LTB also displays dextral kinematics of ediacara-cambrian age, as observed in NW Ceará State. In the lithostratigraphic units of BPar, reactivation events under brittle or hydroplastic conditions are recognized. In the studied region, an older event of sinistral transcurrent kinematics is expressed by NE-trending deformation bands and faults, combined with oblique structures, either dilatational (including joints and normal faults) or conjugate/antithetic strike-slip or oblique-slip structures. Their orientation range from NNE to NNW, being observed in the Sambaíba, Pedra de Fogo and older formations. SE of Alto Parnaíba, evidence of neopermian, syndepositional tectonic activity was observed. A second set of structures are extensional joints or oblique-slip and normal faults associated to a N/NNW extension, overprinted in the eojurassic basic rocks of the Mosquito Suite. Sandstones bearing volcanic clasts were correlated to the Corda Formation and overly basic sills. A third set of structures, characterized by NE-trending normal or normal oblique faults reflect a NW extension, being correlated to the rifting event in the Brazilian Eastern Margin during the Eocretaceous. Finally, a fourth event, with more restrict occurrence, involves NE extension, being also observed in the Urucuia Group sandstones, implying a Neocretaceous age for this event.. 19.

(35) ARTIGO CIENTÍFICO Reativações do Lineamento Transbrasiliano na Porção Sul da Bacia do Parnaíba __________________________________________________________________. KEYWORDS: Transbrasiliano Lineament; Parnaíba Basin; Structural Evolution. INTRODUÇÃO O Lineamento Transbrasiliano (LTB) foi definido por Schobbenhaus et al. (1975) como uma faixa cataclasada, de direção NE-SW, com cerca de 2.700km de extensão no território brasileiro. O LTB intercepta terrenos entre os crátons Amazônico e São Francisco, adentrando o Paraguai e a Argentina, tendo também continuidade no continente africano (Attoh e Brown, 2008). Sua origem e evolução são amplamente discutidas por diversos autores (Almeida et al., 2000; Cordani et al., 2013; Castro et al., 2014, 2016), sendo geralmente atribuída ao desenvolvimento de zonas de cisalhamento transcorrentes dextrais durante o estágio tardi a pós-colisional da Orogênese Brasiliana, entre o Neoproterozoico e o Cambriano. Ganade de Araújo et al. (2014) sugerem que essa estrutura dúctil representaria o registro de uma megassutura associada à formação do Supercontinente Gondwana. Cerca de 900km desta importante descontinuidade ocorrem no perímetro da Bacia do Parnaíba (BPar), sendo inferida no seu substrato controlando estruturas de grábens preenchidos por depósitos pré-silurianos (Castro et al., 2014, 2016; Morais Neto et al., 2013; Antunes et al., 2015). Diversos eventos de reativação frágil são reconhecidos no Fanerozoico ao longo do traço do LTB, afetando ou condicionando unidades sedimentares e vulcânicas da BPar (Chamani, 2011, 2015; Cacama et al., 2015; Lima, 2016). Todavia, a geometria das estruturas, a cinemática e a idade dos eventos deformacionais pós-ordovicianos, ao longo do LTB, ainda são pouco conhecidas, especialmente na porção sul da bacia. O presente trabalho aborda a assinatura estrutural das reativações fanerozoicas do LTB na sua porção sul (leste de Palmas/TO) da BPar. Na área de estudo, ocorrem o embasamento pré-cambriano, que expõe a continuidade aflorante da zona milonítica do LTB, três sequências deposicionais de idade paleozoica a triássica, rochas magmáticas da Suíte Mosquito e unidades sedimentares cretáceas, pertencentes à Bacia do EspigãoMestre (porção norte da Bacia Sanfranciscana). Observa-se que, nessa região, a cartografia disponível (Vasconcelos et al., 2004) interpreta movimento direcional dextral ao longo do LTB, inclusive afetando as unidades neocretáceas do Grupo Urucuia (Figura 3.1).. 20.

(36) ARTIGO CIENTÍFICO Reativações do Lineamento Transbrasiliano na Porção Sul da Bacia do Parnaíba __________________________________________________________________. CONTEXTUALIZAÇÃO GEOLÓGICA REGIONAL: O embasamento cristalino Pré-Cambriano e a Bacia do Parnaíba A Bacia do Parnaíba é parte do grupo de grandes sinéclises paleozoicas brasileiras, juntamente com as bacias do Paraná, Solimões e Amazonas. Encontra-se localizada no Norte-Nordeste Brasileiro, ocupando uma área de cerca de 600.000km² que engloba parte dos estados do Piauí, Maranhão, Tocantins, Pará, Ceará e Bahia (Góes e Feijó, 1994). O embasamento pré-Cambriano da Bacia do Parnaíba, fortemente estruturado, é composto por rochas formadas ou retrabalhadas no ciclo orogênico Brasiliano, que fazem parte das faixas Araguaia, Brasília (extremo norte), Rio Preto e outras da Província Borborema, as quais circundam os crátons São Francisco e Amazônico. Reativações da trama estrutural do embasamento são particularmente expressivas nos limites sudeste e oeste da bacia, respectivamente. O limite norte da BPar é marcado pelas bacias da Margem Equatorial, a Faixa Gurupi e o Cráton São Luís (Figura 3.1). Diferentes autores propõem que o substrato da BPar se encontra estruturado por uma série de grábens correlacionáveis à Bacia de Jaibaras, no NW do Ceará, e outros exemplos de bacias tardias ao evento orogênico Brasiliano (Nunes, 1993; Cordani et al., 2009; Castro et al., 2014, 2016; Morais Neto et al., 2013; Antunes et al., 2016). Esses grábens poderiam representar uma fase inicial de subsidência mecânica, seguida pela implantação da sinéclise marcando o estágio de subsidência termal (Oliveira e Mohriak, 2003). Essas estruturas estão preenchidas por depósitos pré-silurianos. Altos estruturais e eixos deposicionais de unidades paleozoicas também são relacionados ao controle do Lineamento Transbrasiliano no substrato da BPar (Cordani, 2013).Conforme descrito por Jardim de Sá et al. (2015) e Cacama et al. (2015), a expressão do LTB no interior da BPar corresponde a falhas e juntas nas formações pós-ordovicianas, com diferentes idades e associados à atuação de novos campos de tensões, ainda no contexto paleotectônico do Gondwana ou relacionados à formação das margens Leste e Equatorial sul-americanas. Essas sucessivas reativações também foram documentadas por Chamani (2011, 2015), sob a forma de estruturas sindeposicionais originadas por eventos sísmicos. Em termos de registro estratigráfico (Vaz et al., 2007), a bacia apresenta uma sucessão de rochas sedimentares, além de suítes magmáticas, englobadas em quatro sequências deposicionais (Figura 3.1). As unidades mais antigas incluem as sequências Siluriana (representada pelas rochas siliciclásticas de sistemas fluviais e pelitos. 21.

(37) ARTIGO CIENTÍFICO Reativações do Lineamento Transbrasiliano na Porção Sul da Bacia do Parnaíba __________________________________________________________________. plataformais do Grupo Serra Grande), Mesodevoniana-Eocarbonífera (representada pelas rochas siliciclásticas de sistemas plataformais e deltaicos do Grupo Canindé), e Neocarbonífera-Eotriássica (representada por depósitos clástico-evaporíticos do Grupo Balsas). A partir do Eojurássico, mudanças significativas ocorreram na bacia, incluindo derrames basálticos e intrusões de soleiras de diabásio da Suíte Mosquito (Figura 3. 1). Este evento é correlacionado à abertura do Atlântico Central, sendo proposto que a carga exercida pelas rochas ígneas teria gerado espaço para a deposição da Formação Pastos Bons, que compõe a Sequência Jurássica (Góes et al., 1995; Vaz et al., 2007). Durante o Eocretáceo, com o início dos processos de formação do oceano Atlântico Sul, ocorreu um novo evento magmático básico (Suíte Sardinha) e a deposição da Sequência Cretácea, formada por depósitos continentais e, a partir do Aptiano, por sucessões marinhas e costeiras, estas ocorrendo na porção centro-norte da bacia (Vaz et al., 2007). Geologia da região sul da BPar A área de estudo localiza-se entre os meridianos de Palmas (TO) e Gilbués (PI) e exibe rochas do embasamento cristalino, que em imagens orbitais, na sua porção SW, ressaltam o padrão sigmoidal dextral da Zona de Cisalhamento Transbrasiliana. Essa estrutura é capeada por rochas sedimentares dos grupos Serra Grande, Canindé e Balsas (destaca-se a ausência da Formação Motuca na área estudada), havendo ainda a ocorrência de corpos magmáticos pertencentes à Suíte Mosquito, a sul da cidade de Lizarda/TO. Os mapas preexistentes (Folha SC. 23/Rio São Francisco - Vasconcelos et al., 2004; Folha SC. 23/Curimatá - Arcanjo e Braz Filho, 1999) na região não identificam áreas aflorantes das Formações Corda e Pastos Bons, pertencente à Sequência Jurássica da BPar. Em adição, a área de estudo engloba a borda norte da Bacia do Espigão Mestre (grupos Urucuia e Areado, que integram a Sequência Cretácea), que pode registrar as reativações (dextrais, naqueles mapas) mais jovens do LTB. São observados lineamentos com direção NE-SW (que correspondem a feixes do LTB na bacia), N-S e E-W (ENE cf. fig. 2), estes últimos pelo menos em parte associados às ocorrências da Suíte Mosquito. A área de estudo e o Lineamento Transbrasiliano também foram objeto de pesquisa de outros autores, a exemplo de Chamani (2011, 2015). O autor descreve que zonas de fraqueza litosférica importantes, como o LTB, tendem a concentrar esforços remotos gerados nas bordas das placas e, dessa forma, serem foco de atividade tectônica. 22.

(38) ARTIGO CIENTÍFICO Reativações do Lineamento Transbrasiliano na Porção Sul da Bacia do Parnaíba __________________________________________________________________. e sismicidade intraplaca. O autor aplicou uma metodologia para identificar o agente desencadeador da deformação sinsedimentar, permitindo a distinção entre agentes de deformação autógenos e agentes de deformação alógenos, e entre estes identificar estruturas produzidas por abalos sísmicos. A partir de sua caracterização como possíveis sismitos, as estruturas são interpretadas como indicadores cronológicos de atividade tectônica sinsedimentar. O autor concluiu que o “Sistema de Falhas Transbrasiliano” (por ele assim denominado) sofreu repetidas fases de atividade sismotectônica, todavia sem identificar com mais rigor a assinatura cinemática desses eventos.. 23.