Orientador: Renato Pirani Ghilardi / Resumo: A distribuição dos continentes no Devoniano era diferente do que temos atualmente. As bacias sedimentares que ocupavam as áreas próximas do Equador (​e.g. Parnaíba, Amazonas, Solimões) hospedavam ecossistemas com uma grande diversidade de espécies. Por outro lado, as bacias que ocupavam regiões de alta latitude, como Paraná, hospedavam uma fauna de águas mais frias. Esta fauna, formalmente nomeada como Fauna Malvinocáfrica, é composta por uma diversidade baixa de Gastrópodes, Moluscos, Trilobitas e Braquiópodes (​Australocoelia​, Australospirifer,​ ​Australostrophia,​ ​Iridistrophia,​ ​Meristelloides​, ​Derbyina,​ ​Lingula ​e Orbiculoidea)​.NaBaciadoParaná(Centro-Sulbrasileiro)afaunadevonianaestá retratada na Formação Ponta Grossa, já na Bacia do Parnaíba (Norte-Nordeste brasileiro) a fauna ocorre pontualmente, justamente devido às condições paleoambientais e climáticas. No Devoniano Médio, as bacias do Paraná e Parnaíba, em resposta a subida do nível do mar, passaram por um período de mistura faunística, justificada pela ocorrência de ​Tropidoleptus carinatus (espécie de mares equatoriais) no meio das faunas Malvinocáfricas da Bacia do Paraná. Com a finalidade de averiguar tais eventos de dispersão, foram levados em consideração os gêneros ​Tropidoleptus e ​Australocoelia,​ sendo um oriundo de mares quentes e outro de mares frios, respectivamente. Análises morfofuncionais dos exemplares, levantamentos bibliográficos e trabalhos de campo indicaram que espécies de braquiópodes... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The distribution of continents in the Devonian was different from what we have today. The sedimentary basins that occupied the areas near Ecuador (e.g. Parnaíba, Amazonas, Solimões) hosted ecosystems with a big diversity of species. On the other hand, basins that occupied high latitude regions, such as Paraná Basin, hosted a colder water fauna. This fauna, formally named as Malvinokaffric Realm, is composed of a low diversity of Gastropods, Molluscs, Trilobites and Brachiopods (Australocoelia, Australospirifer, Australostrophia, Iridistrophia, Meristelloides, Derbyina, Lingula and Orbiculoidea). In the Paraná Basin (Center-South Brazil) the Devonian fauna is portrayed in the Ponta Grossa Formation, while in the Parnaíba Basin (North-Northeast Brazil) the fauna occurs punctually, precisely due to paleoenvironmental and climatic conditions. In the Middle Devonian, the Paraná and Parnaíba basins, in response to sea level rise, underwent a period of faunal mixing, justified by the occurrence of Tropidoleptus carinatus (species from equatorial seas) in the middle of the Malvinokaffric faunas of the Paraná Basin. In order to investigate such dispersal events, the genera Tropidoleptus and Australocoelia were taken into consideration, one from warm seas and one from cold seas, respectively. Morphofunctional analyzes of the specimens, bibliographic surveys and fieldwork indicated that species of equatorial brachiopods did not enter the Paraná Basin, but were restricted to the temperat... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

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Newly available industry well data and seismic attribute analysis reveal that late Ordovician-early Devonian Hunton Group strata are more widespread (i.e., not removed by mid-Devonian erosion) in the central and southern portions of the Arkoma Basin in eastern Oklahoma than previously thought. This study demonstrates the value of applying seismic attribute analysis to problems of quantifying and mapping stratigraphic features caused by erosions and/or karstification. Well and seismic isochron data in the Red Oak petroleum field for the Viola-Woodford interval (the units that lie stratigraphically beneath and above, respectively, the Huton Group) show isolated ~40-m thick lenses of Hunton rocks, on average measuring 3 km in diameter, with a surrounding halo of karsted rock. This distribution can be explained in two different ways: 1) Hunton occurrences could represent isolated erosional remnants reflecting incomplete removal of the Hunton Group during Middle Devonian time (pre-Woodford unconformity) or 2) due to karsting and collapse of stratigraphically lower units (Viola or Bromide carbonates), lenses of Hunton rocks would have sagged into sinkholes where they were preserved beneath regional base level. Using formation tops from a well data set correlated with attribute and structure maps from a proprietary 3-D seismic data set, we identify three seismic characteristics in the middle Paleozoic interval that correlate well with: 1) absent Hunton seismic markers, indicating that Hunton rocks were completely removed, 2) the Hunton contacts, indicating where a seismically visible section of Hunton rocks remains, 3) absent Hunton but with a thin horizon included within lower carbonate strata that is interpreted to be an incipient karst zone, which is consistently adjacent to areas containing Hunton rocks. The base of the Sylvan Shale and the top of the Woodford Shale, the respective lower and upper adjoining units, form significant chronostratigraphic surfaces. As such, anomalous thicknesses of these units are depositionally related; thick Woodford sections often correlate to thin or absent Hunton rocks, possibly indicating back-filled pre-Woodford channels eroded into or through the Hunton Group. Conversely, when there is little or no Woodford thickening over Hunton lenses and when adjacent areas show thinning and partially karsted Viola rocks, we propose that karstic collapse of Viola strata was responsible for the Hunton rocks preservation. A combination of these models may be necessary to account for areas where we see thinning both in the Woodford and Viola, suggesting that a Hunton lens is structurally lowered due to karsting, but due to its erosionally resistive nature, the lens forms a depositional high, causing the Woodford to thin over it. The 3-D approach is absolutely necessary to reveal the subtle waveform details that illustrate the karstic and erosional processes involved in the preservation of the Hunton wedges. These findings were interpolated, constrained by well data, over the entire Oklahoma portion of the Arkoma basin in order to produce a new Hunton isopach map and 20 separate cross-sections (two shown herein). These show a broad linear region of absent Hunton. Eustatic sea levels rose throughout the middle and late Devonian, so this large area of eroded Hunton is interpreted as a post-Hunton, pre-Woodford structural uplift. Other Hunton wedges, similar in size and extant to that seismically imaged in this study, were also found in the well data. The karstic collapse of the Viola and subsequent preservation of Hunton rocks occurred on both limbs of the arch.

Nesse estudo são revisados os trilobites da família Homalonotidae (Phacopida), Formação Ponta Grossa (Devoniano), do Estado do Paraná. No total, foram examinados 156 espécimes de homalonotídeos provenientes de rochas equivalentes, litoestratigraficamente, ao Membro Jaguariaíva (=Seqüência B), aflorantes nos municípios de Ponta Grossa, Tibagi e Jaguariaíva. Os dados obtidos permitem inferir que pelo menos duas espécies estão presentes, isso é: Digonus noticus e Burmeisteria herschelii. A espécie Digonus noticus é comum no Devoniano da África do Sul (Grupo Bokkeveld), Argentina (Formação Lipéon), Bolívia (formações Icla e Belén) e Brasil (formações Pimenteiras e Ponta Grossa). A espécie Burmeisteria herschelii ocorre comumente em rochas do Devoniano das Ilhas Malvinas (Formação Fox Bay), África do Sul (Grupo Bokkeveld) e Bolívia (formações Icla e Tarija), sendo pela primeira vez referida à fauna de trilobites da Formação Ponta Grossa, sub-bacia Apucarana. Esses dados indicam que a fauna de Homalonotidae da Formação Ponta Grossa não é monoespecífica, ou seja, composta apenas por Digonus noticus, conforme suposto anteriormente. Finalmente, os homalonotídeos não estão distribuídos aleatoriamente ao longo da Formação Ponta Grossa. Algumas espécies (Digonus noticus) viveram e/ou foram preservadas em fácies arenosas, geradas junto ou acima do nível de base de ondas de tempobom até fácies argilosas, depositadas abaixo do nível de base de ondas de tempestades. Já Burmeisteria herschelii apresenta distribuição batimétrica mais restrita, ocorrendo em depósitos gerados, preferencialmente, junto ao nível de base de ondas de tempo-bom. Em todos os casos, porém, trilobites homalonotídeos são mais abundantes nas fácies de águas mais rasas, depositadas acima do nível de base de ondas de tempestade, sendo potencialmente importantes indicadores paleoambientais. Em adição, a análise tafonômica de 412 espécimes de trilobites calmoniídeos, além dos homalonotídeos, da Formação Ponta Grossa revelou que algumas das espécies propostas são, ao que tudo indica, artificiais. Isso porque os caracteres morfológicos que as diagnosticam são produto dos processos de diagênese e intemperismo. Esse fato é particularmente evidente para as \"espécies\" que estão preservadas em diferentes litótipos ou tafofácies, ou seja, espécimes submetidos a distintos processos de fossilização (e.g., variação do grau de compactação da rocha). Para os trilobites calmoniídeos estudados, três são os principais caracteres morfológicos susceptíveis a modificações tafonômicas: a- forma e inflação do lobo glabelar, b- profundidade dos sulcos axiais e glabelares, e cpresença/ausência de ornamentação externa. Para os homalonotídeos, os seguintes caracteres morfológicos são susceptíveis de alteração: a- forma do lobo glabelar, e bpresença/ausência de ornamentação externa. Os dados obtidos reforçam a idéia de que a descrição de novas espécies de trilobites deva ser fundamentada em coleções científicas com numerosos exemplares, permitindo que o espectro de modificações tafonômicas decorrentes da fossilização em diferentes litótipos seja melhor onhecido. Esse procedimento diminui o risco de proposição de novos táxons, com base em caracteres que não têm origem biológica. Finalmente, é registrada aqui, pela primeira vez, no Devoniano do Brasil a espécie de calmoniídeo Metacryphaeus rotundatus (Kozlowski, 1923). Trata-se de uma espécie de ocorrência comum em rochas emsianas, da Formação Icla, da Bolívia. Embora no contexto do Domínio Malvinocáfrico, as afinidades paleobiogeográficas mais estreitas da fauna marinha sejam com as faunas das províncias Brasileira e Sul-africana, esse achado reforça outras evidências paleontológicas (e.g., conulários, trilobites homalonotídeos) indicativas da presença de elementos cosmopolitas, da Província Andina, nas assembléias fósseis do Devoniano da Bacia do Paraná. Tais formas viveram sob forte gradiente paleoclimático, desde clima temperado a temperado frio, até subpolar. Finalmente, no Devoniano paranaense, Metacryphaeus rotundatus ocupou, preferencialmente, fundos argilosos, ricos em matéria orgânica, depositados sob condições de águas plataformais, abaixo do nível de base de ondas de tempestades e indicativos de superfícies de inundação marinha, o que favoreceria a dispersão da espécie. / In the present study the Homalonotidae trilobites (Phacopida) from the Ponta Grossa Formation (Devonian), state of Paraná are revised. A total of 156 specimens, found in rocks of Jaguariaíva Member (=Sequence B), cropping-out at the Ponta Grossa, Tibagi and Jaguariaíva counties, were examined. Gathered data indicate that at least two species are present, Digonus noticus and Burmeisteria herschelii. Digonus noticus is a conspicuous element of the Devonian rocks of South Africa (Bokkeveld Group), Argentina (Lipéon Formation), Bolivia (Icla and Bélen formations), and Brazil (Pimenteiras and Ponta Grossa formations). Burmeisteria herschelii is common on Devonian rocks of Malvinas Island (Fox Bay Formation), South Africa (Bokkeveld Group), and Bolivia (Icla and Tarija formations), and were reported for the first time in the trilobitan fauna of the Ponta Grossa Formation, Apucarana Sub-basin. The results indicate that the Homalonotidae fauna of the Ponta Grossa Formation is not monospecific, that is, consisted only of D. noticus. Finally, homalonotids are not randomlly distributed along the Ponta Grossa Formation. Some species, (Digonus noticus) lived and/or were preserved in sedimentary deposits of sandy facies, generated just in and/or above the fair weather wave base, until muddy facies deposited below storm wave base. Others, such as Burmeisteria herschelii show a more restrict bathimetric distribution, that occurred preferentially at the fair weather wave base. In all these cases, homalonotids are most abundant in shallow water facies, deposited above storm wave base, being potentially an important paleoenviromental (neritic facies) indicator. In addition, based on the taphonomic analysis of 412 specimens of calmoniid, besides the homalonotid trilobites from the Ponta Grossa Formation, it is now clear that some species are artificial, since the morphological features that diagnose them are the product of fossilization and weathering. This is particularly true for those \"species\" that are preserved in different taphofacies, since they are submitted to distinct diagenetic processes (e.g., degree of compactation). For the studied calmoniid trilobites, three main morphological characters are susceptible to taphonomic modifications: a- variation in inflation of glabelar lobe, b- variation in lobe shape, depth of axial and glabelar furrows, and cpresence/absence of external ornamentation. For the homalonotids, the following morphological characters are susceptible to modifications: a- variation in glabelar lobe shape, and b- presence/absence of external ornamentation. Data presented here reinforce the idea that the erection of new trilobite species should be based on large scientific collections, enables the detection of taphonomic modifications. This procedure avoids the erection of new invalid taxa. Finally, the analyses of calmoniid trilobites from the Ponta Grossa Formation, cropping-out at the Tibagi and Jaguariaíva counties, indicate the presence of calmoniid specimens that are referable to Metacryphaeus rotundatus (Kozlowski, 1923). This is the first record of Metacryphaeus rotundatus in the Devonian of Brazil. Metacryphaeus rotundatus is a conspicuous species of the emsian rocks of the Icla Formation, Bolivia. Although there are similarities between the trilobitan fauna of Devonian Paraná Basin and others of Brazilian province and South African one, this finding is in accordance with new evidences (e.g., conulariids, homalonotids trilobites), indicating the presence of cosmopolitan species with Andean affinities. Metacryphaeus rotundatus lived in a broad paleoclimatic range, from temperate, cold temperate to subpolar climate. Finally, in the Devonian of Paraná Basin, Metacryphaeus rotundatus lived and were preserved in muddy, organic rich bottoms, deposited in offshore waters, below the storm wave base, associated to marine flooding surfaces, which may favor their geographic dispersion.