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Título: A proveniência dos sedimentos e cinzas vulcânicas dos sedimentos permianos da bacia do Paraná : implicações para a história geológica do sul-sudoeste de Gondwana
Autor(es): Costa, Lindaray Sousa da
Orientador(es): Santos, Roberto Ventura
Assunto: Permiano
Bacia do Paraná
Sedimentos (Geologia)
Data de publicação: 26-Jul-2016
Referência: COSTA, Lindaray Sousa da. A proveniência dos sedimentos e cinzas vulcânicas dos sedimentos permianos da bacia do Paraná: implicações para a história geológica do sul-sudoeste de Gondwana. 2016. iv, 117 f., il. Tese (Doutorado em Geologia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2016.
Resumo: O período geológico Permiano marca grandes mudanças climáticas e tectônicas na superfície da Terra. Duas áreas na porção sudeste da Bacia do Paraná registram relação entre os eventos climáticos e tectônicos, bem como variação na proveniência de sedimentos durante a evolução da bacia. A primeira área refere-se ao pacote de rochas sedimentares que ocorre na Serra do Rio do Rastro, Santa Catarina, Brasil, também conhecido como Coluna White. Este conjunto de rochas está associado à Permo-Carbonífera Supersequencia Gondwana I. Os resultados U-Pb em zircão detrítico e dados isotópicos Sm-Nd em rocha total dos sedimentos da Coluna White demonstram que na base (Formação Rio Bonito-Grupo Guatá) existe a predominância de uma população Paleoprotorezóica (2.5 a 1.7 Ga), seguida por populações com idades Mesoproterozóica (1.5 a 1.0 Ga) e Neoproterozóica-Cambriana (992-490 Ma). Em contraste, as rochas da Formação Rio do Rasto (Grupo Passa Dois) apresentaram zircões detríticos com idade dominantemente Neoproterozoica (935 a 543 Ma) e subordinadamente Permo-Triássica (297-216 Ma). Os resultados Lu-Hf apontaram para fontes dominantemente crustal com valores negativos de ɛHf (-42 e -1) e idades modelo Hf (TDM) Paleoproterozoicas na base e Meosoproterozóicas e Neopreoterozóicas no topo. Os resultados Sm-Nd em rocha total mostraram valores negativos de εNd(T) variando entre -15 e -6, corroborando os resultados ɛHf em zircão. As idades modelo Nd (TDM) entre 1.9 e 1.0 Ga confirmaram a contribuição das fontes Paleo a Mesoproterozóica envolvidas na sedimentação da bacia. A variação de fontes mais antigas para fontes mais jovens sugere que no Permiano médio a Bacia do Paraná passou de um comportamento intracratônico para um contexto com influência tectônica, induzido pela orogenia na porção sul e sudoeste de Gondwana. A segunda área refere-se a camadas de cinzas vulcânicas que ocorrem ao longo da Formação Irati (Base do Grupo Passa Dois), localizada no Município de São Mateus do Sul, Estado do Paraná (PR). Os resultados U-Pb em zircão ígneo revelaram a predominância de uma população permiana, com idades que variam entre 287 e 267 Ma. Os dados Lu-Hf sugerem que essa população de idade permiana deriva de uma fonte com assinatura crustal, com valores negativos de εHf variando entre -7 e -3. As idades modelo Hf (TDM) sugerem que essa fonte teria se diferenciado no final do Mesoproterozóico (1.2 Ga) e inicio do Neoproterozóico (0.8 Ga). Os dados Sm-Nd em rocha total registraram valores negativos de εNd (-11.6 a -3.3) para uma fonte que teria se diferenciado a 1.6 Ga (Mesoproterozóico). Os resultados indicam um intervalo de mais de 15 Ma de anos durante o qual o vulcanismo esteve ativo, sendo que o pico principal deste evento ocorreu em 278 Ma. Demonstrou ainda a forte compatibilidade em idade e geoquímica com as rochas vulcânicas Choiyoi. _______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT
The Permian geological period imprinted major climatic and tectonic changes on Earth’s surface. We have studied two areas in the southeastern portion of the Paraná basin that shed light on relationship between the climatic and tectonics events and the variation of sediment provenance during the basin evolution. The first area refers to a package of sedimentary rocks across the Serra do Rio do Rastro, Santa Catarina, Brazil, that is also known as Coluna White. It includes a succession of the Gondwana I Supersequence, in which outcrop a set of rocks permo-carboniferou from the base to the top.. We present U-Pb and Lu-Hf detrital zircon data and whole rock Sm-Nd isotope data for samples across the profile. Zircon U-Pb data of the lower to middle part of the Permian (Rio Bonito Formation - Grupo Guatá Group) indicate a dominance of Paleoproterozoic (2.5 to 1.7 Ga) grains, followed by Mesoproterozoic (1.5 to 1.0 Ga) and Neoproterozoic-Cambrian (992-490 Ma) zircon grains. In contrast, sediments from the Rio Rasto Formation (Passa Dois Group) present a dominance of Neoproterozoic (935 to 543 Ma) followed by Paleozoic zircon grains, including Permo-Triassic ones (297-216 Ma). The Hf (TDM) model ages indicate a Paleoproterozoic age for zircons at the base of the succession and Meso- to Neoproterozoic ages for zircon at the upper part of the succession. The Sm-Nd data reinforces the results of the other isotope systems, indicating a major change in sedimentary provenance between the lower and upper portion of the profile. This change suggests that in the middle Permian the Paraná basin evolved from a cratonic to orogenic influenced basin related to an orogeny in the south- and southwestern portion of Gondwana. In the second area we have studies volcanic ash interlayered with sedimentary rocks of the Permian Irati Formation. Zircon U-Pb data from these ash layers indicate ages ranging between 287 and 267 Ma, with a main peak at 278 Ma. Lu-Hf data of these zircons indicate crustal signature (εHf ranging between -7 and -3) and Mesoproterozoic (1.2 Ga) and Neoproterozoic (0.8 Ga) Hf (TDM) model ages. The Nd isotope data reinforce the zircon data, indicating a main crustal component in the source area of these rocks (εNd = -11.6 to -3.3). The data further indicate the close relationship of the Irati ash layers and the Choiyoi volcanism, which was the main source of the ash beds.
Informações adicionais: Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geologia, 2016.
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