Gênese de concentrações bioclásticas em bacias sedimentares interiores: exemplos do Permiano e Cretáceo do Brasil

Abstract

Estudos tafonômicos de acumulações bioclásticas são fundamentais em interpretações paleoambientais, paleoecológicas e na definição do arcabouço estratigráfico de bacias sedimentares. As principais classificações de concentrações bioclásticas baseiam-se na posição das concentrações bioclásticas em relação a sequencias estratigráficas de terceira ordem em depósitos marinhos rasos de bacias de margens ativas e passivas modernas e/ou levam em consideração a história de acumulação, isto é, os eventos que atuaram na gênese da concentração. A presente tese, tem como objeto de estudo, as acumulações bioclásticas das formações Corumbataí (Permiano Superior da Bacia do Paraná, SE do Brasil) e Romualdo (Cretáceo Inferior da Bacia do Araripe, NE do Brasil), unidades que apresentam registros mistos carbonático-siliciclásticos com momentos de conexão marinha em contexto de bacias intracontinentais. Face ao panorama exposto, a pesquisa seguiu métodos de investigação como análises petrográfica, tafonômica, sedimentológica e estratigráfica. Os resultados obtidos, mostram que, as coquinas internamente complexas da Formação Romualdo, na Bacia do Araripe, ocorrem tipicamente no Trato de Sistemas de Mar Alto, sendo geradas, principalmente, por processos físicos, com o predomínio de feições tafonômicas geradas por processos sedimentológicos (i.e., desarticulação, fragmentação, seleção e arredondamento). Ao menos quatro tipos distintos foram reconhecidos, isto é, tempestitos proximais (dominantes) e distais, concentração gerada por ondas de tempo bom e concentração primariamente biogênica. Os resultados permitiram a identificação de mudanças do nível de base, as quais ocorrem em escalas de tempo relativamente curtas. Sob outro enfoque, as concentrações bioclásticas da Formação Corumbataí, na Bacia do Paraná, foram investigadas tendo as características sedimentológicas, as associações de fácies, e a composição ecológica, como principais critérios para diferenciar concentrações bioclásticas geradas por eventos episódicos. Ao menos três tipos foram reconhecidos dentro do Trato de Sistemas Regressivo de terceira ordem da Formação Corumbataí, na região de Rio Claro (SP): (a) tempestito proximal (i.e., Ferraz); (b) tempestitos distais (i.e., Camaquã, Trevo e Distrito Industrial) e (c) tsunamito (i.e., Batalha). Assim sendo, a despeito do avanço ocorrido nos últimos 20 anos, nossos resultados mostram que a distribuição das concentrações bioclásticas dentro dos tratos de sistemas não é análoga aquelas apresentadas nos modelos para contextos marinhos francos, onde a maioria das concentrações ocorre dentro do Trato de Sistemas Transgressivo, ou seja, os modelos existentes na literatura não são integralmente aplicáveis à gênese de coquinas em sucessões sedimentares paleozoicas e mesozoicas, de bacias interiores brasileiras.

Taphonomic studies of bioclastic accumulations are essential for paleoenvironmental and paleoecological interpretations, as well as for defining the stratigraphic framework of sedimentary basins. The primary classifications of bioclastic concentrations are based on their position within third-order stratigraphic sequences in shallow marine deposits of modern active and passive margin basins. This thesis focuses on shell accumulations from the Corumbataí Formation (Upper Permian, Paraná Basin, SE Brazil) and the Romualdo Formation (Lower Cretaceous, Araripe Basin, NE Brazil). These units represent mixed carbonate-siliciclastic systems and record episodes of marine connection in intracontinental basin settings. The research applied investigative methods, including petrographic, taphonomic, sedimentological, and stratigraphic analyses. The findings reveal that the internally complex coquinas of the Aptian Romualdo Formation, studied at Sobradinho in the Araripe Basin, typically occur within the Highstand Systems Tract. These deposits were primarily formed by physical processes, with taphonomic features such as disarticulation, fragmentation, selection, and rounding predominating. At least four distinct types of concentrations were identified: proximal tempestites (dominant), distal tempestites, fair-weather wave concentrations, and primarily biogenic concentrations. These results highlight short-term base-level changes as a key factor in their genesis. In contrast, the bioclastic concentrations of the Corumbataí Formation in the Paraná Basin were investigated using sedimentological characteristics, facies associations, and ecological composition as primary criteria. These deposits were generated by episodic events, such as storms or tsunamis. Three distinct types were identified within the third-order Regressive Systems Tract in the Rio Claro (SP) region: (a) proximal tempestites (e.g., Ferraz), (b) distal tempestites (e.g., Camaquã, Trevo, and Industrial District), and (c) tsunamites (e.g., Batalha). Despite significant progress over the past 20 years, the results of this study demonstrate that the distribution of bioclastic concentrations within systems tracts in Brazilian interior basins does not align with established models for open marine contexts. Notably, most concentrations in these models occur within the Transgressive Systems Tract. This indicates that current models are not fully applicable to the genesis of coquinas in Paleozoic and Mesozoic sedimentary successions of Brazil's intracontinental basins.