Academic literature on the topic 'Bacino intracratonico'

This work deals with Sequence Stratigraphy concepts applied to the Proterozoic record of the SãoFrancisco Craton in Minas Gerais, southeast Brazil. The cratonic cover is characterized by eight sequenceboundaries (unconformity and/or correlative conformity), which subdivide the Proterozoic stratigraphyinto seven depositional sequences. These sequences initially filled an intracratonic rift basin (the EspinhaçoBasin), which evolved into a passive continental margin (the São Francisco Basin). The Espinhaço Basinwas filled by six stacked depositional sequences. Their sequence boundary unconformities are indicative oftaphrogenic periods, when tectonic displacements were mainly accomodated along a master listric fault,but also along synthetic and antithetic subsidiary normal faults. The unconformities are covered by coarsealluvial conglomerates, deposited by the combined effects of source area uplift and depocenter subsidence.The depositional sequences of the Espinhaço Basin show impressive cyclical depositional patterns. Theyusually show the unconformities and the basal conglomerates covered by shallow-marine transgressivesediments. The São Francisco Basin, a passive continental margin, was developed at approximately 0.9 Ga.Coevally, a continental glatiation occurred over the craton, which produced a relative fall in the sea level,erosion and hence unconformity development. During that time, the basin was characterized by the depositionof tillites on the proximal reachs and turbidites on the distal portions. A transgressive phase followed theglaciation and was marked by the deposition of fine-grained sediments (lutites) and carbonatic rocksoverlaying the cratonic areas. Around 0.6 Ga, during the Brasiliano Orogeny, the Espinhaço and São FranciscoBasins were inverted.

ResumoA Bacia dos Parecis é uma das maiores bacias intracratônicas brasileiras e poucos são os estudos relacionados à sua gênese. A Formação Pimenta Bueno, objeto desse estudo, é constituída, da base para o topo, de calcários, folhelhos, siltitos e arenitos. O presente estudo tem como principal objetivo estimar o provável estágio diagenético/metamórfico em que essas rochas foram submetidas, por meio do estudo de difratogramas de raios-X da fração argila e dos parâmetros do Índice de Kübler (Índice de Cristalinidade da Ilita). Os resultados indicam que essas rochas encontram-se na Epizona e, a média das medidas da largura a meia altura (FWHM) é de 0,16°. A análise de difratometria de raios – X indicou a presença de clorita, ilita, pirofilita, caulinita e esmectita (montmorilonita). Além das espécies bem definidas, identificou-se, também, argilominerais interestratificados de ilita/esmectita e clorita/esmectita.Palavras Chave: Cristalinidade da ilita; Bacia dos Parecis; Formação Pimenta Bueno.AbstractINDEX CRYSTALLINITY OF ILLITE AND CHARACTERIZATION CLAY MINERALS OF PIMENTA BUENO FORMATION – PARECIS BASIN. The Parecis basin is one of the largest Brazilian intracratonic basins and few are the studies related to its genesis. Pimenta Bueno Formation, object of this study, is represented, from bottom to top, by limestones, shales, siltstones and sandstones. To achieve the objectives of this study, knowing the diagenetic stage and / or metamórphic degree to which were subjected the Parecis Basin rocks, were developed diffraction studies of X-ray of the clay fraction, followed by the calculation of the Kübler Index parameters (crystallinity of iIlita). The results indicated that these rocks are at the Epizone and the average width measured at half height (FWHM) is 0.16 °. The X-ray diffraction indicated the presence of the chlorite, illite, pyrophyllite, kaolinite and smectite (montmorillonite). Likewise were identified interstratified phases of Illite/ smectite and chlorite / smectite.Keywords: Crystallinity of Ilita; Parecis Basin; Pimenta Bueno Formation.

2010/2011
Riassunto: La finalità di questo studio è la caratterizzazione della litosfera sottostante il bacino intracratonico del Paraná. I modelli gravimetrici adottati sono vincolati ai dati geofisici tra i quali quelli sismologici più recenti (Lloyd et al., 2010) e sono corroborati dai modelli petrografici (Bryan & Ernst, 2008). Si offre un approccio che include la comparazione isostatica a quella sismologica al fine di interpretare al meglio la struttura litosferica nell’area del bacino in analisi e di comprendere le variazioni geodinamiche legate alle province geologiche ivi presenti. Il bacino del Paraná (Sud America) è ubicato nella piattaforma stabile del Sud America, ed è circondato da cratoni tra i quali: il cratone amazzonico, il cratone di San Francisco e il Rio de La Plata. La sua genesi in epoca paleozoica è quella di vasto bacino sedimentario, sul quale però durante il Mesozoico (Cretaceo inferiore) si è sviluppata un’intensa attività vulcanica (Capitolo 3). Quest’attività effusiva lo classifica tra le maggiori LIP (Large Igneous Province) mondiali, provincie magmatiche con volume di materiale espulso superiore a 0.1 Mkm3 (Bryan & Ernst, 2008). L’analisi effettuata in questo lavoro è eseguita tramite lo studio del campo gravimetrico da modelli di nuova generazione derivanti dal satellite GOCE (Gravity field and steady state Ocean Circulation Explorer) e GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment). I prodotti gravimetrici satellitari di GOCE possiedono una risoluzione senza precedenti (mezza lunghezza d’onda 80 km): ciò consente di validare i modelli gravimetrici precedenti (280 km, EGM08, Pavlis et al., 2008) che per offrire una maggior dettaglio nelle anomalie integravano ai dati satellitari di GRACE le campagne gravimetriche terrestri, non sempre complete e quindi globalmente precise e di adempire agli indispensabile fini di interpretazione geodinamica. La descrizione dei modelli e la validazione degli stessi sono offerte nel Capitolo 2. I campi potenziali studiati per le principali province geologiche sono illustrati nel Capitolo 5; mentre nel Capitolo 6 si applica la metodologia spettrale sulla seconda derivata verticale del potenziale per discernere le diverse litologie individuate nell’area di studio. L’anomalia di Bouguer calcolata tramite sviluppo in armoniche sferiche viene corretta sia in superficie e in profondità stimando l’effetto di gravità dei sedimenti conosciuti (Capitolo 4) e le conoscenze geofisiche note. Il bacino è composto da: i sedimenti pre-vulcanici paleozoici di spessore pari a circa 3500 m, la Formazione Serra Geral composta principalmente da basalti tholeiitici del cretaceo inferiore (~1500 m di spessore), ed infine i sedimenti post-vulcanici del cretaceo superiore appartenenti al Gruppo Bauru, solo 300 m di spessore (Capitolo 3). Sfruttando i modelli sismologici regionali è stato infine possibile valutare anche il contributo gravimetrico dello spessore crostale stimato con la sismologia. Con questi elementi viene calcolata la Bouguer residua, che è interpretata come anomalia isostatica e quindi correlata alle strutture geologiche locali e regionali. Questo comporta il riconoscimento di una struttura anomala sotto la parte settentrionale del bacino del Paraná comprendente anche parte del settore adiacente Blocco del Guaporé. L’inquadramento a scala maggiore però permette di evidenziare un’area molto più ampia di quanto riconosciuto in prima istanza. Tale anomalia è centrata infatti nel nucleo archeano del cratone amazzonico, di cui quindi il bacino del Paraná risulta solamente il suo braccio più meridionale. In assenza di attività tettonica-magmatica recente (ultima risale 50 Ma) ed in mancanza di grandi anomalie superficiali, tale anomalia positiva potrebbe essere inserita in un contesto regionale e più profondo, rappresentando delle dinamiche di mantello. Infine tramite inversione gravimetrica è stata quantificata numericamente l’anomalia nel bacino di studio utilizzando la geometria semplice di un tronco di cono. La quantità di materiale in presunto underplating che dovrebbe spiegare l’anomalia positiva è compatibile ai modelli petrografici conosciuti. Tali modelli sottolineano come la presenza di un magmatismo noto in superficie rappresenti solo una piccola parte di quello che dovrebbe trovarsi in intrusione: è stato calcolato infatti che il magmatismo superficiale potrebbe rappresentare solo la decima parte di quello associato in profondità.
Abstract: Goal of this study is the characterization of the lithosphere beneath the intracratonic area of Paraná basin. We formulate gravimetric models constrained by geophysical data and new seismological models (Lloyd et al., 2010) and also underpinned by petrographic models (Bryan & Ernst, 2008). Our approach includes isostatic Moho to seismological Moho comparison to better understand lithospheric structures in the area of basin, and geodynamic context of the local geological province. Paraná basin (South America) is located on the stable South American platform, and it is surrounded by some craton areas, as: the Amazon craton, the San Francisco craton and the Rio de La Plata Craton. During Paleozoic epoch the Paraná region was a wide sedimentary basin, while in the Mesozoic (Early Cretaceous) a significant volcanic activity developed on it. This effusive phase classifies the basin between the greatest LIP (Large Igneous Province) worldwide known, where the magmatism volume is greater than 0.1 Mkm3(Bryan & Ernst, 2008). We analyzed gravimetric field using new generation satellite models as GOCE (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer) and GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment). GOCE’s products gives unprecedented resolution (half wavelength: 80 km) helping to validate previous global gravity models as EGM08 (Pavlis et al., 2008). The 280 km satellite- only resolution was increased by integration of terrestrial gravity fields data, but this methodology added some problems during processing, where the terrestrial information is not complete or precise. On Chapter 2 some descriptions and validation among models are shown. We calculated potential field for the main geological provinces of Chapter 5; while in Chapter 6, using spectral methodology on the second vertical derivatives of potential field, we identify main lithologic units. The Bouguer anomaly calculated with the spherical harmonics expansion of the potential field is corrected by known stratigraphic units. The basin is made by pre-volcanic sediments of Paleozoic age, with over 3500 m of thickness, Serra Geral Formation, mainly tholeiitic basalts of Early Cretaceous (~1500 m), and post-volcanic sediment of Bauru Group, only 300 m of thickness. We evaluate the effect of crustal thickness variations on the gravity field by using the seismological crustal model. Removing these elements from the Bouguer anomaly, we obtain the residual Bouguer anomaly. Further we calculate the isostatic anomaly and we correlate it to the local and regional geological framework. This helps to recognize a positive residual anomaly on the northern part of the Paraná basin, including the nearby Guaporé Block. Setting a major scale we see the same phenomenon: it is in agreement with the archean nucleus of the Amazon craton, so we can claim that the anomaly on the Paraná is only the southern part of a greater positive area. The relative gravity positive anomaly in the Paraná basin is not very extended and lack of tectonic activity since50 Ma makes us consider that this anomaly is part of a deeper and greater anomaly, maybe due to mantle dynamic effects. We quantified the intracrustal density anomaly using gravity inversion and adopting a truncated cone geometry and volume in accord to petrographic models. It is known that an underplated magmatic body can be up to 10 time larger than the associated extrusive volume and this corroborates our models.
XXIV Ciclo
1979

Sinéclises intracrâtonicas são pouco deformadas em comparação a outros tipos de bacias sedimentares, sua arquitetura é caracterizada por unidades litoestratigráficas subhorizontais que podem ser acompanhadas por grandes distâncias sem alterações estruturais significativas. O tectonismo concentra-se em alguns locais, tais como zonas de falha e altos estruturais, onde ocorre toda sorte de estruturas geológicas predominatemente rúpteis. Altos estruturais são locais interessantes para o estudo das sinéclises intracratônicas já que o basculamento de camadas propicia o afloramento de diversas unidades estratigráficas em áreas restritas, mas, sobretudo, são regiões propícias para o entendimento de sua evolução tectônica devido à abundância de estruturas aflorantes. Além disso, essas feições possuem grande importância econômica pois tradicionalmente são investigadas como potenciais armazenadores de hidrocarbonetos. Mais recentemente tem sido utilizadas na estocagem de gás combustível e tem-se avaliado seu potencial para armazenamento de gases do efeito estufa. Na Bacia do Paraná existem diversos altos estruturais, dentre os quais destaca-se, por suas dimensões, o Alto Estrutural de Pitanga. Localizado na região centro-leste do Estado de São Paulo, é uma braquianticlinal alongada na direção NNE-SSW. Em mapa possui formato grosseiramente elíptico, atingindo cerca de 30 km de comprimento em seu eixo maior, de direção NNE-SSW, e até 15 km no eixo menor, de direção WNWESE. O presente trabalho buscou caracterizar em detalhe a geometria dessa braquianticlinal mediante a construção de um mapa de contorno estrutural, e analisar os principais estilos estruturais encontrados nessa região. Com isso, tentar elucidar qual regime tectônico e posição do campo de esforços foram responsáveis pela geração do alto estrutural. Na área do Alto Estrutural de Pitanga foram encontrados evidências de regimes tectônicos compressivo, distensivo e transcorrente registrados em seis fases de deformação. Comparando-se a geomertria e orientação espacial da braquianticlinal bem caracterizada pelo mapa de contorno estrutural, e a orientação das estruturas e campo de esforços associados às diferentes fases de deformação, foi possível identificar o provável tectonismo que deu origem a esse alto estrutural, além de estimar a sua idade. Também foi possível avaliar o seu potencial como armadilha para o sistema petrolífero Irati-Pirambóia.
Intracratonic basins are slightly deformed compared to other types of sedimentary basins. The architecture of intracratonic basins are characterized by subhorizontal stratigraphic units which may be followed by large distances without significant structural changes. Deformation is concentraded in specifc sites such as fault zones and structural highs. Structural highs are interesting sites to study intracratonic basins since the tilting of layers provides the outcrop of different stratigraphic units in restricted areas, but most of all, they are conducive regions for the understanding of their tectonic evolution. Moreover, these features are traditionally investigated as potential traps of hydrocarbons. They have been used in the storage of fuel gas and, more recently, has evaluated its potential for storage of greenhouse gases. In Paraná Basin there are several structural highs among which stands out for its dimensions the so called Pitanga Structural High . Located in the central-eastern part of São Paulo State, south east of Brazil, is a gentle NNE-SSW-oriented anticlinal fold. On the map, it has a roughly elliptical geometry, reaching approximately 30 and 15 km in length on its major NNE-SSW and minor WNW-ESE axis, respectively. This study aimed to characterize, in detail, the Pitanga Structural High geometry by constructing a structural contour map, and to analyze the main structural styles found in this region to clarify what tectonic style and orientation of the stress field were responsible for the generation of this anticlinal. There are varied structural styles found in the area of Pitanga Structural High, related to compressive, transcurrent, and extensional tectonic regimes of six distinct deformation phases. By comparing the spatial orientation and geometry of the anticlinal characterized by structural contour map, and orientation of structures and stress field associated to different stages of deformation, it was possible to identify the likely tectonism which led to this structural high and so estimate its age. It was also possible to evaluate its potential as a trap for the petroleum system Irati-Pirambóia.

O Supergrupo Espinhaço corresponde às unidades vulcano–sedimentares depositadas sobre o Cráton do São Francisco entre o final da Era Paleoproterozóica e o início da Era Neoproterozóica. Essa unidade estratigráfica está atualmente exposta em uma ampla área do Cráton do São Francisco e faixas móveis adjacentes. Estudos de sedimentologia–estratigrafia, petrografia, geoquímica e isótopos de U–Pb e Lu–Hf em zircões detríticos, combinados com dados disponíveis na literatura, permitem caracterizar as principais áreas fonte, idades de deposição e empilhamento estratigráfico do Supergrupo Espinhaço na região da Chapada Diamantina, uma das áreas-tipo dessa unidade litoestratigráfica. O registro deposicional do Supergrupo Espinhaço é subdividido em três seqüências cronoestratigráficas, as seqüências Estateriana (1,8–1,68 Ga; Espinhaço Inferior), Calimiana-Ectasiana inferior (1,6–1,38 Ga; Espinhaço Intermediário) e Esteniana- Toniana inferior (1,2–0,9 Ga; Espinhaço Superior). Na Chapada Diamantina, a seqüência Estateriana compreende à Formação Serra da Gameleira e o Grupo Rio dos Remédios, cujo vulcanismo de ca. 1,75 Ga data a deposição desta unidade; a seqüência Calimiana-Ectasiana inferior compreende o Grupo Paraguaçú (intrudido por diques de ca. 1,5 Ga) e pela Formação Tombador, que possui zircões vulcânicos com idade de ca. 1,43 Ga; e a seqüência Esteniana-Toniana inferior compreende as Formações Caboclo e Morro do Chapéu. A composição modal do arcabouço e a composição química dos arenitos das seqüências Espinhaço Intermediário e Superior apontam para uma área fonte reciclada, relacionada a contexto tectônico colisional ou rifte. As idades U–Pb e as composições isotópicas de Hf dos zircões detríticos mostram um padrão variável. Na base da seqüência, predominam zircões de idade Riaciana, com fontes crustais e mantélicas; esse padrão é substituído por uma distribuição de idades Arqueanas a Paleoproterozóicas com isótopos de Hf indicando fontes Eoarqueanas e Neoarqueanas, como o Bloco do Gavião. No topo ocorre nova mudança no padrão de distribuição de zircões detríticos com a adição de zircões Estaterianos, oriundos do retrabalhamento das seqüências inferiores, e Calimianos, derivados de vulcanismo associado com a deposição. A abordagem regional das seqüências cratônicas depositadas no mesmo período em outra áreas do Craton São Francisco e das faixas móveis adjacentes, como as unidades estratigráficas expostas nas regiões das serras do Espinhaço Meridional e Setentrional, e os Grupos Andrelândia, Araí, Paranoá e Serra da Mesa e as Formações Carandaí e Tiradentes, permite reconhecer cinco padrões de distribuição de zircões detríticos, controlados pela idade deposicional e localização paleogeográfica. As informações são importantes para futuros estudos de paleogeografia e cinemática dos supercontinentes Proterozóicos.
The Espinhaço Supergroup corresponds to the volcano–sedimentary units deposited over the São Francisco Craton between the late Paleoproterozoic and early Neoproteozoic Eras. This stratigraphic unit is exposed over a wide area of the São Francisco Craton and adjacent mobile belts. Studies based on sedimentology– stratigraphy, petrography, geochemistry, and detrital zircon U–Pb and Lu–Hf isotopes, combined with data available in the literature, allow characterize main source areas, depositional ages, and the stratigraphic stacking of the Espinhaço Supergroup at Chapada Diamantina, one of the type-areas of this lithostratigraphic unit. The Espinhaço Supergroup is subdivided into three chronostratigraphic sequences, the Statherian (1.8–1.68 Ga; Lower Espinhaço), Calymmian-early Ectasian (1.6–1.38 Ga; Middle Espinhaço), and Stenian-early Tonian sequences (1.2–0.9 Ga; Upper Espinhaço). At Chapada Diamantina, the Statherian sequence comprises the Serra da Gameleira Formation and Rio dos Remédios Group, of which volcanic rocks aged 1.75 Ga date the deposition; the Calymmian-early Ectasian comprises the Paraguaçú Group (intruded by ca. 1.5 Ga dykes) and Tombador Formation, which includes volcanic zircon grains dated ca. 1.43 Ga; and the Stenianearly Tonian sequence comprises the Caboclo and Morro do Chapéu Formations. The framework modal and the chemical compositions of the sandstones from Middle and Upper Espinhaço sequences point to a recycled source area, related with collisional or rift tectonic setting. The detrital zircon U–Pb ages and Hf isotopic compositions show variable pattern. At the base, the juvenile and evolved Rhyacian zircon grains predominates, whereas this pattern changes with the input of Archean– Paleoproterozoic zircons with Hf isotopes indicating Eoarchean and Neoarchean crustal sources, such as the Gavião Block. At the top, another change of detrital zircons occurred with the addition of Statherian, derived from the reworking of lower sequences, and Calymmian grains, sourced from coeval magmatism. The regional approach of the cratonic sequences deposited during the same period in other areas of the San Francisco Craton and adjacent mobile belts, such as those sequences exposed in the Southern and Northern Espinhaço ranges, and the Andrelândia, Araí, Paranoá, and Serra Mesa Groups and Carandaí and Tiradentes Formations, distinguish five detrital zircons distribution patterns, controlled by the depositional age and paleogeography. The information are important for future studies of paleogeography and kinematics of Proterozoic supercontinents.