Desvendando o sistema fonte-sumidouro e a interação rocha-água em afloramentos da Formação Tatuí, Bacia Sedimentar do Paraná, no Centro-Leste do Estado de São Paulo, Brasil

Abstract

Diversas lacunas ainda necessitam ser preenchidas em relação aos sistemas fonte-sumidouro em todas unidades estratigráficas da Bacia Sedimentar do Paraná (BSP), incluindo a composição química de seus protólitos originais e as condições paleoambientais constatadas na área-fonte à época da deposição de seus sedimentos. Adicionalmente, a obtenção de esclarecimentos acerca dos processos intempéricos atuantes sobre suas rochas quando expostas à superfície da Terra também se fazem necessários, propiciando uma melhor compreensão das transformações químico-mineralógicas nelas constatadas a partir da interação água-rocha. A Formação Tatuí é uma unidade litoestratigráfica da BSP, com história deposicional subsequente ao encerramento da última grande glaciação Gondwânica, ocorrida no Permocarbonífero. Para isso, foram coletadas 41 amostras de rochas, as quais foram submetidas às análises geoquímicas e geocronológicas U-Pb em zircões detríticos. No que concerne aos estudos de proveniência, houve o predomínio dos processos de intemperismo físico em condições de clima temperado frio junto à área-fonte, cujas rochas apresentaram composição proeminentemente félsica. Em relação às idades U-Pb, registrou-se um amplo domínio (~60,2%) de zircões cristalizados no intervalo entre o Toniano e o Ediacarano, com maior incidência no último período mencionado (~33,56%), considerado o auge do Ciclo Brasiliano-Pan-Africano na Faixa Brasília. Com base nas idades U-Pb obtidas, pode-se considerar um intervalo de deposição da Formação Tatuí entre 300 e 290 Ma. Dados de medições de paleocorrentes obtidos da literatura indicam sentido de área-fonte para NNE. Diante do exposto, considera-se que os seus sedimentos são oriundos de rochas da Faixa Brasília. As amostras selecionadas visando ao entendimento da interação água-rocha revelam que os processos de intemperismo químico são consistentes com a monossialitização, na qual há a formação de caulinita, goethita e anatásio. O desenvolvimento de futuras pesquisas envolvendo as demais unidades litoestratigráficas da Supersequência Gondwana I da BSP aflorantes na região centro-leste do Estado de São Paulo poderá contribuir para um entendimento mais abrangente sobre os sistemas fonte-sumidouro atuantes durante a sua deposição.

Several gaps still need to be filled in relation to the source-sink systems in all stratigraphic units of the Paraná Sedimentary Basin (BSP), including the chemical composition of their original protoliths and the paleoenvironmental conditions observed in the source area at the time of deposition of their sediments. Additionally, obtaining clarifications about the weathering processes acting on their rocks when exposed to the Earth's surface is also necessary, providing a better understanding of the chemical-mineralogical transformations observed in them resulting from water-rock interaction. The Tatuí Formation, a lithostratigraphic unit of the BSP, has a depositional history subsequent to the termination of the last major Gondwanan glaciation of the Permo-Carboniferous. For this purpose, 41 rock samples were collected and subjected to geochemical analyses and detrital zircon U-Pb geochronology. Regarding provenance studies, physical weathering processes predominated under cold temperate climatic conditions at the source area, whose rocks exhibited a predominantly felsic composition. Concerning U-Pb ages, a clear predominance (~60,27%) of zircons crystallized during the Tonian to Ediacaran interval was observed, with the highest incidence in the latter period (~33,56%), considered the peak of the Brasiliano-Pan-African Cycle in the Brasília Belt. Based on the aforementioned ages, the depositional interval for the Tatuí Formation is positioned between 300 and 290 Ma. Paleocurrent data obtained from the literature indicate a source area to north-northeast. Therefore, it is considered that its sediments are derived from rocks of the Brasília Belt. The samples selected to understand water-rock interaction reveal that chemical weathering processes are consistent with monosiallitization, which involves the formation of kaolinite, goethite, and anatase. The development of future research involving the other lithostratigraphic units of the Gondwana I Supersequence of the BSP outcropping in the East-Central São Paulo State may contribute to a more comprehensive understanding of the source-to-sink systems active during its deposition.