Geoquímica e Petrografia das Formações Taciba e Rio Bonito (Bacia Do Paraná), Leste de Santa Catarina: Implicações para Proveniência

Abstract

A geoquímica em rochas sedimentares têm sido uma importante ferramenta para discussão de proveniência, clima, relevo, processos de evolução crustal e ambiente tectônico de bacias sedimentares. As ações intempéricas e diagenéticas causam mudanças mineralógicas nas rochas, entretanto a assinatura geoquímica é preservada, devido à resistência que alguns elementos químicos possuem para permanecer no ciclo sedimentar. O estudo da proveniência de rochas sedimentares ajuda a compreender a dinâmica e o desenvolvimento de bacias sedimentares. Os afloramentos estudados pertencem as formações Taciba e Rio Bonito e apresentam importantes registros do Permiano na Bacia do Paraná. A Formação Taciba possui estratos deltaicos que registram os estágios finais das glaciações enquanto que a Formação Rio Bonito possui rochas sedimentares geradas em sistemas fluviais meandrantes e estuarinos. Estas variações paleoambientais refletem na composição do arcabouço mineralógico e geoquímico destas unidades. Este trabalho aborda a proveniência destas unidades com base em dados petrográficos e geoquímicos de arenitos e pelitos destas unidades. A Formação Taciba apresenta, pelitos, arcóseos e subarcóseos com quartzos policristalinos, feldspatos bem arredondados e ilita como argilomineral predominante. Na Formação Rio Bonito predominam subarcóseos fortemente afetados por dissolução química, além de possuírem caulinita e esmectita como argilominerais dominantes em seu arcabouço. As variações texturais, mineralógicas e geoquímicas podem estar ligadas ao intemperismo na área fonte, onde o clima úmido lixiviou mais os feldspatos da Formação Rio Bonito, enquanto que os arenitos da Formação Taciba sofreram mais com intemperismo físico de um clima árido e frio. Os índices de alteração química (CIA) nas amostras estudadas confirmam esta hipótese, onde o clima mais quente e úmido na Formação Rio Bonito concedeu maior lixiviação de Ca e Na dos feldspatos. Diagramas de discriminação tectônica indicam diferenças no ambiente tectônico destas unidades. A Formação Taciba plota no campo de margem ativa, enquanto a Formação Rio Bonito em margem passiva. Entretanto, o padrão de distribuição de Elementos Terras Raras e Traços indicam que o controle faciológico e climático tiveram forte importância na composição destas rochas. Os resultados obtidos neste trabalho demonstram que a associação de dados petrográficos, faciológicos e geoquímicos permitiram atribuir a fonte predominante dos sedimentos das formações Taciba e Rio Bonito aos cinturões orogênicos Dom Feliciano e Kaoko.

Geochemistry in sedimentary rocks has been an important tool for discussing provenance, climate, relief, processes of crustal evolution and tectonic environment of sedimentary basins. Weathering and diagenetic actions cause mineralogical changes in the rocks, however the geochemical signature is preserved, due to the resistance that some chemical elements have to remain in the sedimentary cycle. The study of the provenance of sedimentary rocks helps to understand the dynamics and the development of sedimentary basins. The outcrops studied belong to the Taciba and Rio Bonito formations and present important Permian records in the Paraná Basin. The Taciba and Rio Bonito formations present important Permian records in the Paraná Basin. The Taciba Formation has deltaic strata that register the final stages of glaciations while the Rio Bonito Formation has sedimentary rocks generated in meandering and estuarine river systems. These paleoenvironmental variations reflect on the composition of the mineralogical and geochemical framework of these units. This work deals with the provenance of these units based on petrographic and geochemical data of sandstones and pelites of these units. The Taciba Formation presents, mudstones, arkoses and subarkoses with polycrystalline quartz, well rounded feldspar and illite as predominant clay minerals. In the Rio Bonito Formation predominate subarkoses strongly affected by chemical dissolution, besides possessing kaolinite and smectite as dominant clay minerals in its framework. Textural, mineralogical and geochemical variations may be related to weathering in the source area, where the humid climate leached more feldspars of the Rio Bonito Formation, while the sandstones of the Taciba Formation suffered more with physical weathering from an arid and cold climate. The Chemical Alteration Index (CIA) in the studied samples confirm this hypothesis, where the warmer and humid climate in the Rio Bonito Formation provided higher Ca and Na leaching of feldspars. Diagrams of tectonic discrimination indicated differences in the tectonic environment of these units. The Taciba Formation plots in the field of active margin, while the Rio Bonito Formation in passive margin. However, the distribution pattern of Rare Earth and Traces Elements indicates that the faciological and climatic control had a strong importance in the composition of these rocks. The results obtained in this work demonstrate that the association of petrographic, faciological and geochemical data allowed the attribution of the predominant source of the sediments of the Taciba and Rio Bonito formations to the Dom Feliciano and Kaoko orogenic belts.