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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.44.2014.tde-03062015-102745
Document
Author
Full name
João Guedes Bondioli
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2014
Supervisor
Committee
Simões, Marcello Guimarães (President)
Giannini, Paulo Cesar Fonseca
Kotzian, Carla Bender
Title in Portuguese
Dinâmica sedimentar, tafonomia e paleoambientes da fáceis de Offshore da Formação Serra Alta, Permiano, Bacia do Paraná: um estudo de caso no Estado de São Paulo, Brasil
Keywords in Portuguese
Paleoambientes
Permiano
Tafonomia
Abstract in Portuguese
Fácies sedimentares deficientes em oxigênio, registradas em vários mares epeiricos (bacias intracratônicas) são comuns nos tratos de sistemas transgressivo e de mar alto, em sucessões sedimentares paleozoicas, mesozoicas e mais jovens. Elas são mate rializadas por sucessões monótonas de folhelhos negros e/ou argilitos maciços ou bem laminados, pobres em fósseis, as quais são pensadas terem sido depositadas em condições ambientais estáveis, de anoxia ou baixíssimas concentrações de oxigênio, na interface água sedimento. Durante o Paleozoico tardio, a bacia intracratônica do Paraná, Brasil, no centro do supercontinente Gondwana foi recoberta por um mar epeirico, extenso (>1.600.000 km 2 ), raso e isolado. Na sucessão permiana da Bacia do Paraná, fácies representativas de condições de anoxia são comumente registradas nas formações Irati (Artinskiano) e Serra Alta (Kunguriano), sobrejacente. Argilitos e siltitos cinza-escuros, maciços ou bem laminados, muito pobres em fósseis, constituem os principais litótipos preservados nesta última unidade litoestratigráfica, o que tradicionalmente desencorajou estudos paleontológicos e estratigráficos de detalhe. Entretanto, investigações sedimentológicas, icnológicas e tafonômicas de detalhe (centímetro por centímetro) n estes depósitos indicam um cenário paleoambiental muito mais dinâmico e complexo, do que o previamente pensado. Fundamentado nas feições texturais dos sedimentos (e.g., fábrica, presença/ausência de laminação primária, bioturbação), ocorrências autoctónes ou parautóctones de invertebrados bentônicos providos de conchas carbonáticas (moluscos bivalves) e a presença/ausência de horizontes dominados por concreções carbonáticas e camadas ricas em nódulos fosfáticos, reporta-se aqui, pela primeira vez, drásticas variações no conteúdo de oxigênio, batimetria, taxas de sedimentação e mudanças na colonização do substrato bentônico, dentro das fácies de offshore da Formação Serra Alta. Os dados obtidos indicam que estes depósitos distais, gerados abaixo do nível de b ase de ondas de bom tempo, foram governados por uma conjunção de fatores paleoambientais complexos (e.g., taxa de sedimentação, pulsos de oxigenação), relacionados a mudanças do nível do mar. Três populações ou paleocomunidades distintas foram registradas, incluindo formas residentes adaptadas à: (a) condições normais de dia-a-dia, representadas por fundos pouco oxigenados (disaeróbios), colonizados por minúsculos (mm) bivalves de infauna, suspensívoros e Planolites, (b) táxons quimissimbiontes que habitavam substratos quimicamente tóxicos (anóxicos/extremamente disaeróbios=exaeróbios) (e.g., bivalves suspensívoros gigantes) e (c) populações eventuais que habitaram substratos aeróbios/disaeróbios, gerados durante eventos energéticos episódicos (e.g., Planolites e Thalassionoides). Estes achados têm importantes conotações no nosso entendimento das condições paleoambientais e dinâmica paleoecológica das faunas bentônicas, durante episódios transgressivos em mares epicontinentais rasos, isolados, onde fácies de offshore, com deficiência de oxigênio são abundantes.
Title in English
not available
Keywords in English
not available
Abstract in English
Oxygen-deficient facies dominate the sedimentary record of various epeiric seas (intracratonic basins) and are common in the transgressive and highstand systems tract of several Paleozoic, Mesozoic and younger age successions. They are materialize d by monotonous, fossil-poor (barren) successions of black shales and/or massive or well-laminated mudstones thought to be generated under stable conditions of oxygen depletion. During the late Paleozoic, the intracratonic Paraná Basin, Brazil, in the central Gondwanaland, was covered by a huge (>1.600.000 km 2 ), shallow and isolated epeiric sea. Within the Permian succession oxygen-deficient facies are commonly recorded in the Mesosaurus-bearing Irati Formation (Artinskian) and the overlain Serra Alta Formation (Kungurian). Barren, dark-grey mudstones (massive or well-laminated) are the main facies preserved in this last unit, which has usually discouraged extensive and detailed stratigraphical and paleontological investigations. However, a detailed sedimentological (sub-cm scale), ichnological, and taphonomical survey in those deposits indicate a much more dynamic and complex paleonvironmental scenario than previously thought. Based on textural features (presence/absence of primary lamination, bioturbation), autochthonous to parautochthonous occurrences of shelly benthic invertebrates (bivalves) and the presence/absence of concretion-dominated horizons and phosphate-rich layers, we report variations in the oxygen content, bathymetry, sedimentation rates, and changes in benthic substrate colonization. Our data indicate that the deposition of this "barren" mudstone-dominated succession was governed by a complex interplay of paleoenvironmental factors (sedimentation rate, and oxygen pulses) related to relative sea level changes. Three distinct populations or paleocommunities were recorded, including residents adapted to: (a) background normal low-oxygen (dysaerobic) conditions (minute infaunal suspension-feeding bivalves and Planolites), (b) co-existing chemosymbiontic taxa inhabiting chemically toxic (anoxic/extreme dysaerobic=exaerobic) substrates (e.g., gigantic bivalves), and (c) event populations inhabiting (aerobic/dysaerobic) substrates following short-term bottom disruptions (e.g., Planolites and Thalassionoides). These findings have significant connotations for our understandings of the paleoenvironmental conditions and paleoecologic dynamics of the shelly benthic faunas during the transgressive events in extremely isolated and shallow epeiric seas where oxygen-deficient facies are abundant.
 
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Publishing Date
2015-06-08
 
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