Análise estratigráfica da formação Pirambóia, permiano superior da Bacia do Paraná, leste do Rio Grande do Sul

Abstract

O objetivo principal desta dissertação é estabelecer um modelo estratigráfico de alta resolução visando o entendimento dos processos que controlam a espessura dos sets em sistemas eólicos úmidos, tendo como estudo de caso os depósitos eólicos da Formação Pirambóia, Permiano Superior da Bacia do Paraná, Leste do Rio Grande do Sul. A Formação Pirambóia apresenta um contato basal discordante, onde os arenitos grossos de lençóis de areia eólicos da Formação Pirambóia estão recobrindo abruptamente os estratos areno-pelíticos lacustres da Formação Rio do Rasto. O contato superior também é marcado por uma discordância com os depósitos de dunas eólicas da Formação Botucatu. A Formação Pirambóia é constituída por depósitos de lençóis de areia eólicos sucedidos por depósitos de dunas e interdunas, que podem ser subdivididos em dois intervalos distintos de valores médios das espessuras dos sets. O intervalo 1 apresenta, um conjunto de sets de estratos cruzados com espessura mínima 1,04 m, máxima de 6,82 m e média de 2,90 m. O intervalo 2 é composto por sets de estratos cruzados com espessura mínima de 0,92 m, máxima de 14 m e média em torno de 6,19 m. As variações nas espessuras médias dos sets entre os intervalos refletem mudanças significativas no tamanho original das dunas ou no ângulo de cavalgamento. Se considerarmos o tamanho das dunas constante, a baixa espessura dos sets no intervalo 1 indica um ângulo de climbing baixo, enquanto as maiores espessuras encontradas para o intervalo 2 refletem um aumento no ângulo de cavalgamento, associado a um aumento na taxa de subida do lençol freático ou uma diminuição na taxa de migração das dunas eólicas. Se admitirmos a hipótese do ângulo de cavalgamento constante ao longo do tempo, a baixa espessura dos sets no intervalo 1 estaria relacionada a dunas originalmente menores que aquelas do intervalo 2, refletindo um aumento na disponibilidade de areia seca ou uma diminuição na taxa de transporte de areia da base para o topo da Formação Pirambóia. O reconhecimento de intervalos com espessuras distintas dos sets pode ser muito útil para o estabelecimento de um arcabouço estratigráfico de alta resolução de sucessões eólicas, principalmente quando se trabalha especificamente com dados de testemunhos de sondagem. A identificação destes intervalos permite a definição de horizontes de correlação dentro de sucessões eminentemente eólicas.

The main aim of this paper is to present a high-resolution stratigraphic framework for wet aeolian systems from subsurface data based on the recognition of intervals with distinct mean set thicknesses. The case herein presented focuses on aeolian strata of the Pirambóia Formation (Upper Permian of the Paraná Basin – Southernmost Brazil). The Pirambóia Formation comprises an unconformity-bounded aeolian succession. At its base, it comprises a thick package of aeolian sand sheet facies that is overlain by aeolian dune and lenticular, damp interdune deposits. These considerations suggest a wet aeolian system for the Pirambóia Formation. The aeolian dune and interdune package can be subdivided into two different intervals in terms of mean set thickness (about 2.90 and 6.19 m for interval 1 and 2, respectively). The increase in mean set thickness is interpreted as a result of changes in either the climbing angle or the aeolian dune primary size. Dune climbing angle is associated with the rates of phreatic level rise and dunes migration, whereas the dune primary size is directly related to dry sand availability and the rate of sand transport by wind. The distinction of intervals with different set thicknesses can be very useful for high-resolution stratigraphy of aeolian successions, especially when dealing only with core data. Their recognition allows for the definition of correlation horizons within the aeolian successions, where it is usually very hard to determine dune and interdune facies relationships and geometry, to perform palaeocurrent analysis and to understand sedimentary body architecture exclusively from 1D data.