Análise morfoestrutural e evolução da paisagem da região do Graben de Torres, Bacia do Paraná, Sul do Brasil

Abstract

A porção superior da Bacia do Paraná na região sul do Brasil compreende o Grupo Serra Geral, composto pelos arenitos eólicos da Formação Botucatu e os derrames de lava. O limite entre essas unidades é uma superfície de referência para identificar e quantificar grandes falhas verticais. Deslocamentos de blocos são observados ao longo da escarpa sul, onde o limite entre as unidades varia, desde do nível do mar no S, a mais de 1200 m a N, indicando uma elevação progressiva das rochas da bacia. Para mapear e modelar esses deslocamentos, o presente trabalho apresenta dados integrados de poços estratigráficos, trabalho de campo em áreas-chave e análise de imagens por sensoriamento remoto. Os dados obtidos, integrados e modelados demonstram que as altitudes do limite sedimentação vulcanismo estudado varia de -534 m a 691 m de SW a NE em seção transversal ESE-WNW no Platô da Serra Geral. Adicionalmente, a análise da variação altimétrica do limite embasamento-bacia, revelam altitudes destes contatos mais baixos a NW (-3000 m) próximos à Calha das Torres e mais altas a NE (400m). As mudanças significativas de altitude em ambos os limites (sedimentação-vulcanismo e embasamento-bacia) ocorrem ao longo de grandes blocos escalonados, cujos limites estão relacionados aos principais lineamentos observados na área de estudos. A integração dos lineamentos, modelagem do terreno e dos dados estratigráficos sugere um extenso sistema de horst e graben, com escalonamento ascendente de S-SW para N-NE nos blocos: Torres, RS (-120 a 150 m), Timbé do Sul (200 a 500 m), Serra do Rio do Rastro (600 a 900 m) e Urubici, SC (1000 a 1300 m). Este sistema de horst e grabens é interpretado como produto de falhas normais regionais relacionados ao sistema rifte de abertura do Oceano Atlântico Sul. Neste contexto, a Calha das Torres representa um baixo estrutural, que se estende na direção NW-SE, sugerindo que as bordas SE da bacia fazem parte dos flancos do Rifte do Cretáceo, e que a região NE é um bloco proeminentemente elevado. Ainda, a atividade tectônica cenozoica modificou significativamente a configuração da Bacia do Paraná, através da ampla atividade de reativação e neoformação de falhas e rotação de blocos, particularmente ao longo das escarpas, formando a configuração morfoestrutural atual.

Abstract: The upper portion of the Paraná Basin in Southern Brazil encompasses the Serra Geral Group, comprising the aeolian sandstones of the Botucatu Formation and overlying lava flows. The boundary between these units serves as a key reference for identifying and quantifying major vertical faults and displacements. Along the southern escarpment, block displacements are evident, with the contact surface between the Botucatu formation and the lava flows ranging from sea level in the south to 1200 meters in the north, indicating a progressive elevation of basin rocks. To map these displacements, we integrated data from stratigraphic wells, fieldwork in key areas, and remote sensing image analysis. The integrated data and models demonstrate that the altitudes of the sediment-volcanism boundary vary from -534 meters to 691 meters from SW to NE in ESE-WNW cross-section at the Serra Geral Plateau. Additionally, the altimetric analysis of the basement-basin boundary reveals lower altimetry in the northwest (-3000 meters) near the Torres Trough, rising to 400 meters in the northeast. Significant altitude changes at both boundaries (sediment-volcanism and basement-basin) occur along major staggered blocks, whose limits correspond to the main lineaments in the study area. The integration of lineaments, relief models, and stratigraphic data outlines an extensive horst and graben system, with blocks progressively elevating from south-southwest to north-northeast: Torres, RS (-120 to 150 meters), Timbé do Sul (200 to 500 meters), Serra do Rio do Rastro (600 to 900 meters), and Urubici, SC (1000 to 1300 meters). This horst and graben system is interpreted as resulting from regional normal faults associated with the rift system of the Atlantic Ocean opening. In this context, the Torres Trough represents a structural low extending in a NW-SE direction, suggesting that the southeastern basin borders are part of the Cretaceous rift flank, and the northeastern region is an elevated block. Furthermore, Cenozoic tectonic activity has modified the Paraná Basin's configuration through extensive fault reactivation and block rotations, particularly along the escarpment, shaping the current morphostructural configuration.