UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁPRO-REITORIA DE PESQUISA E POS GRADUAÇÃO

DEPARTAMENTO DE PESQUISA

PROGRAMA INSTITUCIONAL DE BOLSAS DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA- PIBIC CNPqRELATÓRIO TÉCNICO CIENTÍFICO

Período: Agosto de 2010 a Julho de 2011

( ) PARCIAL

(x) FINAL

IDENTIFICAÇÃO DO PROJETO: Análises petrográficas e diagenéticas,

atualização de banco de dados e formação de recursos humanos.

Titulo do Projeto de Pesquisa: Paleoambiente de depósitos permianos com

madeira fossilizada da Formação Pedra de Fogo, Bacia do Parnaíba, região de

Filadélfia-TO.

Nome do Orientador: Afonso César Rodrigues Nogueira

Titulação do Orientador: Doutorado

Unidade: Instituto de Geociências

Nome do Bolsista: Caio Alves de Moraes

Tipo de Bolsa: CNPq

1. INTRODUÇÃO

O limite Permiano-Triássico foi caracterizado por condições climáticas

áridas que proporcionaram uma fase de intensa desertificação das bacias

sedimentares implantadas no Supercontinente Pangeia (Caputo 1984, Góes &

Feijó 1994). No Brasil, os eventos desse período estão registrados nos

depósitos das formações Pedra de Fogo, Motuca e Sambaíba da Bacia do

Parnaíba. Destacam-se nestas unidades o intenso processo de silicificação

que, particularmente, na Formação Pedra de Fogo permitiu a preservação de

fósseis vegetais, os quais são objetos desta pesquisa de iniciação científica. A

abundância desses fósseis é compatível com a fase transgressiva que marca a

passagem do clima quente úmido para árido, com a predominância de

ambientes aquáticos, favorecendo a ocorrência de fauna e flora e favorecendo

a preservação de madeira in situ por permineralização (Faria Jr. &

Truckenbrodt, 1980, CPRM 2004). Este período foi marcado por grande

manifestação de vida, sendo chamando de último grande evento biológico do

Paleozóico na Bacia do Parnaíba, representada pelas madeiras fossilizadas

que indicam a presença de florestas tropicais (Faria Jr. & Truckenbrodt 1980).

Esta pesquisa de iniciação cientifica pretende apresentar interpretações

paleoambientais e paleoclimática da sequencia Permiana onde está inserida a

Formação Pedra de Fogo, por meio da análise de fácies sedimentares. Além

disso, foram avaliados alguns exemplares de madeira fossilizada que foram

tentativamente analisadas seguindo informações da literatura sobre a

paleoflora da Formação Pedra de Fogo,contribuindo assim no entendimento

dos eventos sedimentares e paleobiológicos do final do Permiano nas bacias

do meio-norte do Brasil.

2. JUSTIFICATIVA

O Permiano da Bacia do Parnaíba é representado pelas formações

Pedra de Fogo e Motuca que registram em seus depósitos eventos de

desertificação representados por ambientes continentais de clima árido (Faria

Jr. & Truckenbrodt, 1980, CPRM 2004). A Formação Pedra de Fogo, objeto

desta pesquisa, possui ampla distribuição nas bordas oeste e leste da Bacia do

Parnaíba, com espessura máxima de 240 m (Góes & Feijó 1994). Destacam-se

nessa unidade como principal registro fóssil lenhos e troncos fossilizados

preservados in situ posicionados estratigraficamente no topo da Formação

Pedra de Fogo que marcam a presença de florestas permianas (Plummer

1948). Destaca-se nessa paleoflora a madeira fóssil pertencente à espécie

Psaronius brasilensis geralmente encontrados em camadas silicificadas

juntamente com outros gêneros de madeira ainda pouco estudadas como

Carolinapitys,Pteridospermophyta,Teresinoxilon e Amielon(Brongniart 1827 in

Dolianiti 1948; Coimbra & Mussa 1984). Estas informações paleontológicas têm

sido acrescidas pelo reconhecimento de estromatólitos e vertebrados,

principalmente peixes e anfíbios (Barberena 1972, Cox & Hutchinson 1991). O

conteúdo palinológico tem sido identificado por Dino et al. (2002) datando a

unidade no Neopermiano. O ambiente deposicional tem sido considerado com

um ambiente de águas rasas, litorâneo e nerítico raso (Farias Jr. &

Truckenbrodt 1980). Embora as descobertas paleontológicas tenham

alavancado o conhecimento desta unidade, ainda não foi feito uma análise

paleoambiental mais precisa da unidade, com base na análise fácies

sedimentares, principalmente os depósitos contendo madeira fóssil. Dessa

forma, esta pesquisa pretende contribuir na análise paleoambiental da

Formação Pedra de Fogo, bem como tecer considerações paleoclimáticas com

base na mineralogia de argilominerais.

3. OBJETIVOS

A pesquisa tem como objetivo a interpretação paleoambiental e

paleoclimática de depósitos permianos que contém madeira fossilizada.

4. LOCALIZAÇÃO E ACESSO DA ÁREA DE ESTUDO

A área de estudo está localizada na região de Filadélfia-TO (figura1),

porção central da Bacia do Parnaíba localizada no nordeste do estado do

Tocantins. O município de Filadélfia localiza-se a margem esquerda do Rio

Tocantins, geograficamente na fronteira como estado do Maranhão, distando

512 km da capital Palmas-TO, e aproximadamente 850 km de Belém-PA. O

acesso principal a partir de Belém-PA foi feito através da rodovia federal BR-

316 até Santa Maria do Pará. A partir deste município prossegue-se pela BR-

010 até Porto Franco-MA, seguindo-se a partir daí por rodovia estadual até a

cidade de Carolina-MA, que se localiza a margem direita do Rio Tocantins.

Sendo o rio um limite natural entre os dois estados, o acesso a Filadélfia-TO é

feito a partir de pequenas balsas. Os afloramentos encontrados nesta região

ocorrem principalmente como cortes de estrada e escarpas de Serras, sendo

seu acesso feito a partir de rodovias e vicinais.

Figura 1- Mapa de localização do município de Filadélfia-TO e destaque da localização do pontos estudado (Fonte: A-Wikipedia, e B- Modificado de Aguiar &Nahass, 1969). A área do mapa em cinza onde o ponto está inserido, referem-se à Formação Pedra de Fogo.

A

B

P

5. MATERIAIS E MÉTODOS

Revisão bibliográfica – Levantamento dos principais trabalhos referentes

à Bacia do Parnaíba e Formação Pedra de Fogo.

Análise de Fácies - Na análise de fácies e estratigrafia será utilizada a

técnica de modelamento de fácies (Walker 1984, Walker & James 1992).

Análise paleontológica - Foram coletadas e analisadas troncos

fossilizados/silicificados para interpretações paleoambientais e paleoclimáticas.

6. REVISÃO DE CONCEITOS:

6.1. ESTRUTURAS SEDIMENTARES

Descrição de estruturas sedimentares

As estruturas sedimentares principais são formadas durante ou logo após a

deposição dos sedimentos. Estas dependem principalmente:

a) Velocidade da água

b) Tamanho dos grãos

c) Profundidade da água

d) Taxa de sedimentação

Estas características são importantes para interpretação do ambiente

deposicional, sentido normal de deposição em sequencias dobradas e direção

de paleocorrentes.

Estruturas na parte superior do acamamento

(1) Formas de leito ondulatório produzido por corrente unidirecional

A maioria destes são assimétricas com leve inclinação contra corrente (stoss

side), e uma declividade (25-35º) íngreme no sentido da corrente (lee side).

Estas formas de leitos migram no sentido do fluxo, com isso o sedimento é

acrescido ao lee side.

Fluxo reverso - Quando a água passa sobre a crista, o fluxo se separa do leito

para formar uma zona de fluxo reverso.

Marcas Onduladas (microondulações) ( current ripples )– São as menores

formas de leito subaquosas, geralmente desenvolvidas em leitos de silte à

areia média.

Macroondulações (megamarcas ou dunas)– Mesma forma, porém tamanho

diferente as microondulações. Tamanho aumenta com profundidade maiores

de água.

Sandwave– Usado para descrever formas de leitos maiores do que nas

macroondulações. São menores relevos e geralmente mais retos.

Antidunas – Simétricas em seção vertical, com cristas e depressões

largamente arredondadas. Prefixo “anti” caracteriza tendência das antidunas

migrarem contra a corrente. Desenvolvem-se em profundidades rasas, regime

de fluxo superior e estão em fase com ondas superficiais na água.

(2) Formas de leito ondulatório produzido por ação da onda

São formas de leito formadas em ambientes da costa e lacustres, sendo

fortemente influenciadas por ondas geradas pelo vento.

Wave-current ripples – São ondas de baixa profundidade ou ondas combinadas

com correntes se movendo na mesma direção. Produzem ondulações

assimétricas.

Superfície de acamamento hummocky ou ondulações suaves – Ocorrem em

alguns arenitos finos. Possuem espaçamento entre domos variando acima de

5m.

(3) Formas de leito ondulatório produzidos pelo vento

Wind-sand ripples – Formas de leitos menores compostos de areia fina a

média. Carecem de laminações internas bem definidas e tem grãos de areia

relativamente grossas concentradas próximas as suas cristas. Apesar de dunas

serem comuns nos mundos modernos, não são preservados em registros

rochosos.

(4) Gretas de contração ( mudcrack ou shrinkage crac k):

Formam-se em sedimentos de grãos finos quando ocorre encolhimento ocorre

durante a seca. São descritos como ortogonais ou não ortogonais, dependendo

do ângulo de interseção. Variam de alguns centímetros a vários metros, sendo

a principal função da espessura da camada.

(5) Marcas de gota de chuva:

Cavidades rasas, com bordas levemente elevadas, são atribuídas a gotas de

chuva ou granizo que caem na lama úmida.

Estruturas internas(1) Estratificação plana:

Estratos com pouco ou nenhum mergulho. Deposição em leito plano (leito

estável) em fluxo de regime superior (fluxo rápido de água).

(2) Estratificação inclinada:

Sets– Unidades de estratos com mergulho primário, delimitado por grandes

planos de acamamento.

Cosets– Sets semelhantes verticalmente contíguos

Estratificação cruzada:

Migração da forma de leito, principalmente marcas onduladas, megamarcas e

sand-waves, em resposta da ação da corrente.

Foresets – Estratos inclinados variando o mergulho de 20° a 35°. Podem ser

planos ou tangenciais.

(1) Estratificação cruzada tabular de grande escala – É produzida por

formas de leito com cristas relativamente retas (2D).

(2) Estratificação cruzada acanalada de grande escala – É formada

por formas de leito subaquosas irregulares (3D).

(3) Ondulações cavalgantes / laminação cruzada ascendente –

Depósitos do stoss side e do lee side formam lâminas contínuas.

Form sets – Unidade em que o caráter morfológico de uma forma de leito é

preservado.

Modificações e descontinuidades na estratificação cruzada(1) Estratificação cruzada herringbone – Estratificação cruzada com

sets superpostos que mergulham em direções opostas com

diferença de 180º entre os sets. São depositados por correntes de

maré cheia e vazante de forças e durações aproximadamente

iguais.

(2) Superfície de reativação – Superfície de declividade suave

produzida por mudanças nas condições de fluxo que

temporariamente para a migração de uma forma de leito grande e

causa erosão da crista e do lee side.

(3) Estratificação cruzada swash – Formada na zona swash da praia.

Estratos com mergulho em direção ao mar com baixo ângulo (2-

10°). Lâminas subparalelas aos limites do set inferior e

comumente mostram gradação textural inversa.

(4) Estratificação cruzada hummocky – São sets amplamente

ondulados com mergulho um tanto suave, suas lâminas são

compostas de silte grosso a areia fina. Lâminas são paralelas aos

limites do set inferior, mas são truncadas pelo limite do set

superior. Formadas por tempestades em plataforma marinha.

(5) Acamamento de antiduna – Suas lâminas mergulham suavemente

contra corrente. É produzida pela sedimentação no stoss side da

antiduna quando a superfície da onda quebra durante a migração

contracorrente.

Acamamento gradacional:

Descrito para mudança progressiva na granulometria da base até o topo da

unidade de sedimentação.

(1) Gradação normal – Há diminuição ascendente da granulometria.

Reflete “rápida” desaceleração da corrente transportadora.

(2) Gradação inversa (reversa ) – Há crescimento ascendente da

granulometria dentro da camada ou laminação. Ocorrem nas

porções proximais de alguns leques subaquosos.

Sucessões com tendência de adelgaçamento e espessamento ascendentes:

(1) Acamamento maciço (homogêneo) - Formado por certos fluxos

sedimentares de gravidade que não promovem a segregação

granulométrica para a geração de laminações. Pode ser formado

também pelos processos de liquefação e fluidificação

relacionados aos movimentos ascendentes da água nos poros ou

pela bioturbação.

Estruturas na parte inferior do acamamento: Marcas de sola

Ocorrem principalmente em camadas de arenitos e siltitos que sobrepõe

diretamente um lamito. As marcas de sola são produzidas pela erosão de

substrato lamoso coesivo, seguida pela deposição de areia ou silte.

Crescentes de corrente ( current crescentes )– Cristas arqueadas vistas na sola

da camada.

Tool casts – Quando objetos são carregados pela corrente e colidem com o

substrato de lama formando rara depressão mostrando com isso seus trajetos.

Esses podem ser de dois tipos:

*Groove casts – São retos, paralelos, e geralmente contínuos.

*Prod casts– Assimétricos com terminação a favor da corrente, sendo bruscos

e profundos e outro gradacional como a superfície de acamamento.

Estruturas formadas pela deformação de sedimento mole

Load casts– Protuberâncias bulbosas na base das camadas de areia

Estrutura em chama ( flame struture ) – Manifestação de loads costs em

aparência de língua de folhelhos curvados e adelgaçados.

Estruturas de deformação dentro de camadas individuais de areia:

Laminação convoluta – Caracterizada por dobraduras complexas e confusas de

lâminas dentro de uma camada não deformada diferente de espessura

uniforme. Alguns fatores sugeridos para esta laminação são:

a) Cisalhamento Causado pelo fluxo de fluido atuando na superfície do

sedimento

b) Expulsão da água dos poros

c) Carregamento contemporâneo com deposição

d) Fluxo laminar lateral de camadas liquefeitas

Estruturas em prato e pilar ( dish-and-pillar struture ) – Produzida por areia e silte

ricos em argila depositados rapidamente pelo escape ascendente de água

(desaguação) durante a consolidação.

6.2. ANÁLISE DE FÁCIES

FáciesO termo fácies pode ser usado tanto para descrição quanto para

interpretação. Este termo já é antigo, mas modelagem de fácies ainda é

bastante recente. Alguns autores tentaram inicialmente definir o termo

modelagem de fácies, porém por insuficiência de informações houve certa

dificuldade.

Este pode servir como ponto de referencia para interpretações e novas

situações, sendo importante também para exploração de subsuperfície para

óleo, gás e minério.

Escala e métodos para definições de fáciesFácies podem ser definidas em muitas escalas diferentes, porém

depende de alguns fatores:

a) O objetivo de estudo

b) O tempo disponível de avaliação para fazer medições

c) A abundância de características descritivas nas rochas

Associação de fáciesTodas as fácies podem ter sido definidas detalhadamente em pequenas

escalas, levando em conta os menores e mais sutis diferenças entre elas e a

outras aos seus arredores. Isto é muito útil para a associação de fácies.

Em larga escala, a associação de fácies é também denominada de

“elementos arquitetônicos”.

Sucessão de fáciesCertas propriedades de fácies são alteradas progressivamente e

sistematicamente, quer verticalmente ou horizontalmente.

Modelos de fáciesPode ser definido por específicos ambientes deposicionais, incorporando

informações de recentes sedimentos e rochas antigas. O principal problema é a

definição da escala e interpretações de fácies.Os modelos de fácies têm sido

tradicionalmente formulados por sistemas deposicionais que formam entidades

geográficas.

O modelo é constantemente avaliado, como os costumes distintos os

elementos arquitetônicos são reconhecidos, e os processos deposicionais

começam a serem melhores compreendidos. O modelamento de fácies informa

sobre ambientes deposicionais antigos e recentes, permitindo entender a

natureza, escala, heterogeneidade, e controle físico dos processos

sedimentares. Pode ser usado também pra predizer e interpretar nos corpos de

arenito reservas de óleo e gás. Também pode desvendar o movimento das

águas subterrâneas através dos sedimentos clásticos. A prevenção da erosão

costeira e furacões são outros exemplos da utilização destes modelos de

fácies.

O uso dos modelos fáciesO modelo permite assumir quatro principais funções:

a) Norma, para fins de comparações.

b) Enquadramento e guia para futuras observações

c) Predição em novas situações – é a mais importante função para

muitos modelos de fácies.

d) Base para interpretação

Futuras abordagens para modelagemPor meio do conhecimento de ambientes modernos, que são muito

complexos, os antigos modelos simples de modelagem podem ser

inapropriados ou até impossíveis de satisfazer a necessidade, o que faz com

que procurem novos meios de modelagens.

7. BACIA DO PARNAÍBA

A área de trabalho encontra-sesituada na Bacia do Parnaíba (Figura 2).

Estabacia, também denominada de Bacia do Maranhão e Bacia do Meio Norte

ocupa uma área de 600.000 km² no Nordeste ocidental brasileiro abrangendo

os estados do Piauí, Maranhão, e partes do Pará, Ceará e Tocantins (Góes,

1995; Góes & Coimbra, 1996). Com espessura de até 3.500m no seu

depocentro (Milani &Zalán 1999; Vaz et al. 2007). Sua classificação é de Bacia

intracratônica, sendo desenvolvida sobre um substrato composto de rochas

metamórficas oriundas de processo tectomagmático (Góes & Feijó, 1994).

Seu preenchimento sedimentar se estende do Siluriano ao Cretáceo,

sendo subdividido segundo Vaz et al. (2007) (Figura 03), em cinco

superseqüências: Siluriana, Mesodevoniana-Eocarbonífera, Neocarbonífera-

Eotriássica,Jurássica e Cretácea, delimitadas por extensas discordâncias que

se estendem por toda a bacia. Estratigraficamente se encontra dividida em

Grupos e suas Formações, sendo estes: Grupo Serra Grande (Formações Ipu,

Tianguá e Jaicós), Grupo Canindé (Formações Itaim, Pimenteiras, Cabeças,

Longá e Poti), Grupo Balsas (Formações Piauí, Pedra de fogo, Motuca e

Sambaíba), Grupo Mearim (Formações Mosquito, Pastos Bons e Corda), além

de algumas outras Formações não incluídas nestes Grupos: Sardinha, Grajaú,

Codó e Itapecuru.

Segundo Cunha (1986), a evolução geológica da Bacia do Parnaíba está

associada a atividades tectono-estrutural herdadas do Pré-Cambriano, mais

precisamente à estruturação das faixas de dobramentos e lineamentos

estruturais e/ou reativados durante o Ciclo Brasiliano. De acordo com Carozzi

et al.(1975) (in Petri & Fúlfaro, 1983), foram identificados três conjuntos de

lineamentos principais que controlam o padrão deposicional: a) noroeste-

sudeste; b) nordeste – sudoeste e c) norte-sul.Esses lineamentos

condicionaram a forma geral da bacia.

Figura 2- Mapa de localização da Bacia do Parnaíba(Fonte: Santos & Carvalho, 2004).

Figura 03 – Carta estratigráfica da Bacia do Parnaíba.Figura 3- Carta estratigráfica da Bacia do Parnaíba (Fonte: Vaz et al., 2007).

8. FORMAÇÃO PEDRA DE FOGO

8.1. TRABALHOS PRÉVIOS

A Formação Pedra de Fogo pertencente ao Grupo Balsas da Bacia do

Parnaíba foi denominada por Plummer (1946) ao descrer camadas ricas em

sílex e fósseis vegetais (Psaronius), aflorantes às margens do Riacho Pedra de

Fogo, nas proximidades do município de Pastos Bons-MA.Também

conhecidacomo “Formação de Sílex”, devido sua abundância de chert, essa

unidade sedimentar possui ampla distribuição nas bordas oeste e leste da

bacia, com espessura variando entre 150 a 300m segundo Kegel (1956) in

Brito (1979).Dias Brito et al. (2007) sugerem idade kunguriana para a parte

superior da unidade, já que, segundo esses autores, a Formação Pedra de

Fogo está posicionada no mesmo andar bioestratigráfico da Formação

Flowerpotde Oklahoma.Porém ainda há divergências quanto a sua idade

precisa por razão da sua pobreza fossilífera, e escassez de bons fósseis-guias,

o que acaba dificultando a datação destas rochas. Por esse motivo correlações

estratigráficas regionais (sobretudo com a Bacia do Amazonas) ou de longa

distância, têm sido aplicadas para auxiliar no posicionamento

cronoestratigráfico destas unidades.Paleontologicamente apresentam níveis

silicificados de oólitos, pellets,coquinas com restos de peixes, horizontes de

biostromas e bioermas estromatólitos, além de madeira fóssil, como a

Psaronius brasiliensis. Segundo Faria Jr. & Truckenbrodt (1980), esta

Formação encontra-se dividida litoestratigraficamente em três membros: sílex

basal, médio, e superior, este último também chamado de Trisidela. Na

sequencia inferior intercalam-se siltitos e bancos carbonáticos contendo

abundantes concreções e horizontes silicosos. Na parte média encontram-se

pacotes de arenitos, que são seguidos até o topo por ciclotemas de siltitos,

folhelhos e bancos carbonáticos com pequenas concreções silicosas. Já a

sequencia superior possui intercalações laminares de folhelhos e níveis

descontínuos de sílex, contendo brechas intraformacionais. Esta última através

do estudo de sua associação polínica pôde-se fazer uma correlação com à da

Formação Flowerpot de Oklahoma, segundo Dino et al.(2002).Sua

sedimentação é cíclica regressiva de ambiente marinho raso, que passa

gradualmente para ambiente continental de clima árido (Petri & Fulfaro, 1983),

possuindo também planícies de sabkha. SegundoSchobbenhaus (1984), os

contatos superiores e inferiores com as Formações Motuca e Piauí são

gradacional e concordante respectivamente. Há presença de sedimentos

cíclicos evaporíticos e calcários formados porrestos de peixes, o que

caracteriza ambiente marinho, além de clásticos com madeira fossilizada e

restos vegetais, característicos de ambientes fluviais continentais,interpreta-se

que houve variações no nível do mar.

8.2. FÁCIES E AMBIENTE DEPOSICIONAL

Levando em conta as associações faciológicas, análises sedimentologicas,

estratigráficas e paleontológicas, tudo indica um ambiente deposicional de

transição flúvio deltaico a marinho raso. Segundo Caldas et al.(1989), por meio

da presença de arenitos representativos de areias de praia e dunas eólicas,

além de argilitos e siltitos intercalados, a indícios de ambiente de planície de

maré, sendo estas reforçadas pela presença de estruturas semelhantes a

esteiras algáceas, encontradas a montante de onde ocorrem as madeiras

fósseis. Já os trabalhos de Faria Jr (1979) sugerem um ambiente marinho raso,

restrito, tipo epicontinental, variando de transicional, deltáico a nerítico. Seu

caráter cíclico de sedimentação foi justificado por este autor principalmente por

conta das oscilações periódicas do nível do mar ocorridas na Bacia do

Parnaíba durante o Permiano. Para Góes & Feijó (1994) a deposição desta

unidade se deu em ambiente nerítico raso a litorâneo com planícies de sabkha,

sob eventuais influências de tempestades.

8.3. PALEONTOLOGIA

A área de estudoé bastante conhecida pela sua grande abundância de

madeira fossilizada, principalmente da família Psaroniaceae, onde se destaca o

gênero Psaronius, que foi o primeiro registro fóssil vegetal descrito no Brasil. A

presença destes troncos fósseis pode ser encontrada ao longo de toda

extensão da Formação Pedra de Fogo, por vezesin

situ,sendoalgunsencontrados ainda em posição de vidano membro superior, o

que facilita interpretações paleoclimáticas por conta da grande sensibilidade a

variações ambientais que os vegetais possuem.Graças a esta vegetação

preservada, autores interpretaram que a flora permiana era bastante

desenvolvida, sob climas úmidos. O processo de preservação envolveu o

soterramento por sedimentos siliciclásticos e/ou material vulcânico, seguido por

impregnação dos tecidos por material silicicoso (permineralização). Conforme

tem sido classicamente divulgado, quanto aos fitofósseis, a Formação Pedra de

Fogo se caracteriza por uma flora predominantemente por Psaroniáceas.Além

dessas,Coimbra & Mussa (1984)destacam em camadas silicificadas famílias

diferentes, representadas pela Calamitaceae, Cordaitaceae e o morfo gênero

com caracteres de Cordaitaceae e Taxaceae. As Calamitaceaesindicam climas

quentes, e por conta de sua dispersão, mostraram também adaptação a zonas

úmidas e alagadas (pântanos), limitando áreas litorâneas, lacustrinas e fluviais

de clima úmido tropical, ou subtropical. Em trabalhos posteriores na borda leste

da Bacia do Parnaíba, mais precisamente as margens do rio Poti em Teresina-

PI, Caldas et al. (1989) reconheceram outros gêneros de madeiras ainda em

posição de vida, porém ainda pouco estudadas como Pteridospermophyta e

Teresinoxiloneuzebioi.Por meio do progresso das pesquisas paleobotânicas no

Gondwana, alguns autores procuram fazer associações de aspectos

paleontológicos e estratigráficos, ora sobre o caráter autóctone das floras

gondwânicas (Plumstead, 1958), ora sobre a possível introdução de elementos

nórdicos nessas áreas (Aechangelsky & Arondo, 1975) ou, sobre a

remanescência de elementos de uma flora cosmopolita pré-carbonífera

superior (Brinden, 1970). No Membro inferior fora encontrado horizontes

estromatolíticos de bioermas e biostromas, que constituem excelentes

camadas guias. Além desses, existem também níveis silicificados de oólitos,

pellets e coquina com restos de peixes(Faria Jr. & Truckenbrodt 1980).

9. RESULTADOS

9.1. FÁCIES SEDIMENTARES

A Formação Pedra de Fogo analisada na área de estudo possui uma

sucessão sedimentar tipicamente siliciclástica com subordinadas ocorrências

carbonáticas/evaporiticas. Feita a análise de fácies sedimentaresna região de

Filadélfia (TO), permitiu-se individualizar três associações de fácies

representativas de parte de um sistema desértico (Tabela1, Figura4): 1) dunas

eólicas, caracterizadas por arenitos finos a médios, alaranjados, com grãos

bem arredondados, foscos, estratificação cruzada tabular de pequeno a médio

porte, com grãos médios de sílex; 2) depósitos de wadi/inunditos

caracterizados por conglomerados com clastos de lenhos fósseis, arenitos com

estratificações cruzadas acanalada, contendo fragmentos centimétricos de

lenhos silicificados, intercalação arenitos/pelitos com acamamento wavy, e

arenitos com estratificação cruzada e sigmoidal; e 3) lacustres, constituído por

pelitos laminados, estromatólitos/travertinos, e pelitos com fragmentos

centimétricos a métricos de lenhos silicificados.

Tabela 1. Fácies, processos sedimentares e interpretação paleoambiental da

Formação Pedra de Fogo na área de estudo.

Fácies Descrição Processo Paleoambiente

Arenito com estratificação cruzada de grande porte (Ap)

arenitos finos a médios, alaranjados, com grãos bem arredondados, foscos e polidos. Segregação granulométrica dos foresets com bimodalidade. Sets com até 4 m de espessura.

Migração de dunas eólicas. Processos de abrasão de grãos movidos predominantemente por saltação. Campo

deDunasArenito com

estratificação cruzada tabular (At)

arenitos finos a médios, alaranjados, bem arredondados e foscos. Possui estratificação cruzada de pequeno a médio porte além de grãos de sílex.

É produzida por migração de formas de leito com cristas relativamente retas (2D). Retrabalhamento de madeira silicificada gerando grãos.

Conglomerado (C) Camada centimétrica de ortoconglomerado polimítico, cinza esbranquiçado de seixos de quartzo, pelito e fragmentos de lenhos fósseis.

Deposição em canais com correntes unidirecionais de alta energia em regime de fluxo superior.

Depósitos de Wadi/inundito

Arenito com estratificação cruzada acanalada com troncos fósseis (Aat)

Camada de arenito fino a médio, com lenhos fósseis geralmente fragmentados de até 30 cm de diâmetro.

Produzida pela migração de formas de leitos 3D com cristas sinuosas sob fluxo unidirecional em regime de fluxo inferior.

Arenito com estratificação cruzada sigmoidal (Acs)

Camada métrica de arenito fino a médio, esbranquiçados, com presença de curled flakes, e estratificação sigmoidal.

Migração de formas de leito em regime de fluxo inferior com corrente unidirecional com rápida desaceleração do fluxo.

Arenito com acamamento de mega-ripples (Amr)

Camada centimétrica de arenito fino a médio, creme esbranquiçado. O acamamento de megaripplesencontram-se intercalado commuddrapes e ritmitos com estruturas flaser e wavy ocorrem no topo.

Migração de formas de dunas subaquosas com fluxo de corrente unidirecional em regime de fluxo inferior. Alternância de deposição por suspensão e tração durante o declínio da inundação.

Pelito laminado com troncos fósseis (Plt)

Camadas decimétricas a métricas de pelito laminado cinza-esbranquiçado com presença de troncos silicificados de tamanho métrico e diâmetro de até 70 cm.

Deposição por suspensão e decantação em águas calmas de ambiente em baixa energia. Silicificação precoce de lenhos.

Pelito laminado (Pl) Camadas decimétricas a métricas de pelito laminado cinza-esbranquiçado sem a presença de troncos fósseis.

Deposição por suspensão em ambiente de baixa energia.

Figura 4- Perfil estratigráfico referente à Formação Pedra de Fogo no ponto 07°27'33,8" S - 47°50'17,4”W,proximidades de Filadélfia-TO.

9.2LENHOS FÓSSEIS

Ao longo do trabalho de campo foram coletadas amostras de troncos

fósseis para o estudo mais detalhado da morfoanatomia da vegetação que

predominou durante o Permiano da Bacia do Parnaíba. A Família

Psaroniaceaecom os gêneros Psaronius brasiliensis e Tietea singularis são as

espécies mais encontradas na Formação Pedra de Fogo, sendo por isso o

principal foco desta pesquisa. A preservação do sistema vascular (estelo)

permite a identificação e análise das estruturas dos exemplares descritos, que

serve como fonte de interpretação da maneira como viviam os vegetais neste

período. Dentre os troncos fósseis coletados, há predomínio da morfologia

externa cilíndrica e elíptica, exibindo estriações em formas de costelas e

sulcos, de largura milimétrica com diversas tonalidades, predominando o cinza

claro, e o marrom amarelado. No gênero Psaronius (Figura 6) a porção central

é caracterizada por um estelo complexo que apresenta conjunto de massas

arredondadas e anastomosadas imersas numa matriz compacta, sendo a capa

externa de raízes adventícias. Já a espécie Tietea singularis (Figura 5)possui

na região estelar formas vasculares que variam de arredondados a

encurvados, sendo a capa externa de raízes adventícias de menor tamanho

que o gênero Psaronius.

Figura 5- Corte transversal de tronco fóssil da espécie Tietea singularis exibindo o estelo (Est), contornado por capa externa fina de raízes adventícias (Ra).

Ra

Est

2 cm

Figura 6- Corte transversal de tronco fóssil da espécie Psaronius brasiliensis exibindo o estelo (Est), contornado por capa externa fina de raízes adventícias (Ra).

O tipo de fossilização que ocorreu na parede celular vegetal foi por

petrificação, onde a parede celular foi quimicamente alterada, já os espaços

celulares e intercelulares foram preenchidos por material mineral, ocorrendo

assim neles a permineralização. Pela sua abundância, o mineral que substituiu

a celulose e a lignina foi à sílica, o que fez estas serem fossilizadas pelo

processo de petrificação por silicificação. Como as imagens mostram,

houveram vezes onde a silicificação não preencheu totalmente as massas

vasculares dos lenhos deixando o material apresentarem cavidades (Figura 7),

e outras ocorrências que o material apresenta-se compacto tendendo a ser

translúcido (Figura 8).

Ra

Est

Figura 7- Amostra de Psaronius brasiliensis exibindo cavidades (C) por não ter o estelo (Est) totalmente preenchido por sílica.

Est

Ra

C

Figura 8- Amostra de Tietea singularis onde o estelo (Est) foi totalmente preenchido por sílica tornando-se compacto.

Em seções de cortes transversais dos exemplares da família

Psaroniaceae (gênero Psaronius e espécie Tietea singularis) observa-se o

sistema vascular (estelo) preservado, cuja morfologia corresponde ao tipo

dictiostelo policíclico (Morgan, 1959). Em análise macroscópica da massa

vascular, identificam-se longitudinalmente do centro para a borda as formas

anatômicas: xilema, floema, parênquima de reforço e parênquima fundamental

(Figura 9).

Est

Ra

Figura 9- Detalhes do estelo do exemplar do gênero Psaronius exibindo em sua anatomia o xilema (Xl), floema (Fl), parênquima de reforço (Pr) e parênquima fundamental (Pf).

10.MODELO DEPOSICIONAL

O Permiano da Bacia do Parnaíba é representado pela Formação Pedra de

Fogo que foi depositada a aproximadamente 300 milhões de anos. Por meio de

análises de fácies sedimentares e da paleoflora pôde-se interpretar e elaborar

um modelo de como ocorreu àdeposição nesta unidade que pertence a

umsistema desértico (Figura10, Figura11).

Durante o Permiano a região estudada foi uma região úmida (oásis?) que

se desenvolveu sobre ou lateralmente ao campo de dunas (Figura 10). A

vegetação predominante na região era da Família das Psaroniaceae,

principalmente do gênero Psaronius. Durante o florescimento deste tipo de

vegetação nas margens desta zona úmida que culminava no desenvolvimento

de um lago, os lenhos desta samambaia fragmentados, advindos da margem,

Pr

Pf

Fl Xl

5 mm

flutuariam na água, e/ou seriam soterradas pela sedimentação lamosa do lago.

As águas ricas em sílica dissolvida promoveriam assim a fossilização dos

lenhos antes do apodrecimento total da madeira. Fragmentos métricos seriam

melhor preservados nesta condição de deposição.

Figura 10- Modelo paleoambientalpara o final da deposição da Formação Pedra de Fogo durante o Permiano. Ambiente lacustre desenvolvia-se entre o campo de dunas (interdunas) formando oásis margeados por samambaias gigantes (Psaronius). Fragmentos da vegetação flutuariam na água até o soterramento e fossilização.

O campo de dunas era esporadicamente afetado por chuvas que

causariam inundações relâmpagos (flash flood) com a ocorrência de drenagens

efêmeras (wadis) retrabalhando as margens dos oásis e transportando material

mais grosso e fragmentos de lenhos para o lago, formando uma sucessão

granodecrescente ascendente (Figura 11). Esta sucessão que começa com

conglomerados, arenitos com estratificação cruzada acanalada, passando para

arenitos com estratificação cruzada sigmoidal e finalmente ritmitos com wavy e

flaser, sugere uma desaceleração paulatina do fluxo, típico de um depósito de

inundito. Após essa deposição eventual, o lago teria retornado as condições

deposicionais menos energéticas (Figura 10).

Dunas eólicas

Psaronius

Estromatólito/travertino

Lacustre

Fragmentos de lenhos

Figura 11- Modelo paleoambiental para o final da deposição da Formação Pedra de Fogo durante o Permiano. Rios efêmeros advindos do campo de dunas ou wadis depositariam uma sucessão granodecrescente ascendente de inudação (inundito). Após esse evento o lago retornaria às condições normais de deposição com a maior preservação de lenhos por processos de silicificação.

Dunas eólicasWadi/inundito

Psaronius

Depósitosde wadisFragmentos de lenhos

Chuvas

11.CONCLUSÕES

Esta pesquisa constou com o levantamento bibliográfico e coletas de

amostras na área de trabalho. A revisão dos trabalhos prévios sobre a bacia do

Parnaíba e Formação Pedra de Fogo, bem como de estruturas sedimentares

forneceu o embasamento para os trabalhos de campo realizados. Por meio de

levantamento bibliográfico pôde-se aplicar os procedimentos básicos para o

reconhecimento de lenhos fósseis, visando o entendimento da morfologia,

estrutura interna e tipo de fossilização para interpretações paleoambientais. A

análise de fácies confirmou o sistema deposicional desértico para o topo da

Formação Pedra de Fogo, implicando num paleoclima árido para esta unidade.

Além disso, foi possível definir que o sistema desértico era composto por um

campo de dunas e lagos na interduna cujas margens eram colonizadas por

samambaias gigantes, principalmente do gênero Psaronius. Embora na

literatura sejam descritos sítios paleontológicos onde os lenhos ocorrem in situ

formando florestas petrificadas, na região estudada a maioria dos fósseis

encontrados foram transportados. A melhor preservação é encontrada nos

depósitos pelíticos lacustre. Seria necessário um estudo mais detalhado da

tafonomia desses fósseis para confirmar esta interpretação. O processo de

fossilização ocorreu logo após o soterramento dos fragmentos vegetais e a

sílica substituiu (impregnou) as células vegetais possivelmente antes do

apodrecimento, indicando certa velocidade de fossilização.

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