Estruturas de deformação no Grupo Itararé na região de Presidente Getúlio, SC

Abstract

Estruturas de deformação em rochas podem ter sido formadas antes ou depois da litificação. A identificação do estado mecânico do material quando deformado, se rocha ou sedimento, e a influência de fatores como gravidade, tectonismo e litificação são de difícil determinação. Em se tratando de dobras a análise de seus perfis pode auxiliar nesta determinação. O objetivo desta pesquisa é estudar as estruturas de deformação que ocorrem em um afloramento do Grupo Itararé (Bacia do Paraná) na área urbana de Presidente Getúlio (SC), visando definir a sua origem. O afloramento em questão é formado por um corte vertical de orientação aproximada N010 e face para leste, medindo cerca de 60m de extensão e 6m de altura. A partir de dados de campo, foram descritas dobras recumbentes que ocorrem associadas a descolamentos horizontais ou a planos de falha inclinados, assim como uma dobra de descolamento e dobras recumbentes com dobras parasitas. As dobras recumbentes são fechadas a isoclinais, decimétricas a métricas, seus eixos têm caimentos subhorizontais aproximados para N070 ou N250. Dobras selecionadas foram analisadas pelo método das isógonas de mergulho. Verificou-se o predomínio de Classe 1C, com charneiras levemente espessadas. É comum camadas com composições diferentes em uma mesma dobra apresentarem alternância entre as Classes 1 e 3. Outras estruturas identificadas são fendas de tensão, saddle reefs, boudins e fraturas subverticais. De N para S do afloramento (do nível estratigráfico superior para o inferior) observa-se que planos de escorregamento cortam os folhelhos e são amortecidos por planos de descolamento. Uma camada de arenito amarela com espessura decimétrica funciona como plano de descolamento basal, abaixo da qual não há estruturas de deformação. Os dados estruturais mostram que eixos de dobras, superfícies axiais e planos de falhas normais apresentam um arranjo geométrico coerente e também que a deformação se deu em contexto distensivo. O transporte nos planos de falhas normais de baixo ângulo foi de N340 para N160, contrário ao sentido de mergulho da laminação plano paralela (N355). A conclusão a que se pode chegar é que a deformação afetou rochas e sedimentos em vias de litificação. Os dados não apoiam os modelos de formação das estruturas por glaciotectonismo ou depósitos de transporte em massa. Propõe-se que a deformação ocorreu após o soterramento, com parte do material já litificado e parte em processo de litificação. Esta situação pode ser explicada pela existência de bolsões de sedimentos ricos em fluidos com sobrepressão.

Deformation structures in rocks may have been formed before or after lithification. The mechanical state of the material when deformed, whether rock or sediment, as well as the influence of factors such as gravity, tectonism, and lithification are difficult to determine. When it comes to folds, analyzing its profiles can help in this verification. The objective of this research is to study the deformation structures that occur in an outcrop of the Itararé Group (Paraná Basin) in the urban area of Presidente Getúlio (SC), aiming to define its origin. The outcrop in question is formed by a vertical cut approximately 60 m long and 6 m high. It has an approximate orientation of N010, with the face facing E. From field data, recumbent folds have been described to occur associated with horizontal detachments or inclined fault planes, as well as a detachment fold and recumbent folds with parasitic folds. The recumbent folds range from closed to isoclinal, decimetric to metric, and their axes dip to about N070 or N250. Selected folds were analyzed by means of the dip isogon method: most are Class 1C, showing slightly thickened hinges. It is common for layers with different compositions in the same fold to alternate between Classes 1 and 3. Other identified structures were tension cracks, saddle reefs, boudins and subvertical fractures. From N to S of the outcrop (from the upper to the lower stratigraphic level), slip planes cut the shales and are cushioned by detachment planes. A decimetric-thick yellow sandstone layer acts as a basal detachment plane, below which there are no deformation structures. Structural data show that fold axes, axial surfaces and normal fault planes present a coherent geometric arrangement, and also that the deformation occurred in a extensional regime. The transport on the low dip normal fault planes was from N340 to N160, opposite to the dip direction of the plane-parallel lamination (N355). The conclusion that can be drawn is that the deformation affected rocks and sediments undergoing lithification. Data does not support models of structures’ formation by glaciotectonism nor mass transport deposits. It is here propounded that the deformation occurred after burial, when part of the material was already lithified and another part was in such process. This situation can be explained by the existence of pockets of sediments rich in overpressured fluids.