A geologia das bacias sedimentares tem passado por um processo evolutivo significante nos últimos cinqüenta anos. Os procedimentos analíticos iniciais focavam em metodologias descritivas, definições gerais e padronizações. Isso foi fundamental, para a criação de uma linguagem universal, a qual todos entendessem o que estão falando, representando um avanço crucial. Por conseqüência, a estabelecida metodologia descritiva abriu margem para uma camada superior de análise: a interpretação de processos. Com base nisso, surgiu a estratigrafia de seqüências, que se disseminou, derivou e estabeleceu como um paradigma fundamental na geologia sedimentar moderna. Originalmente, a estratigrafia de seqüências foi desenvolvida para uso especifico em margens passiva. Mas atualmente, a compreensão de bacias do tipo rifte está passando por esta transformação, onde relevam‐se os processos controladores e o cunho genético é o cerne do entendimento. Diversos modelos foram desenvolvidos, principalmente na década de 90 e primeira década do século XXI. Porém, ao longo do desenvolvimento da presente tese, observou‐se que as bacias rifte não podem ser analisadas somente sob um cunho estratigráfico, sendo necessária também uma análise estrutural. Um rifte é o resultado do processo de estiramento de uma crosta (no caso, continental), onde se gera uma depressão (bacia) preenchida por sedimentos. Dada sua natureza mecânica, seu principal controle é estrutural, e sua sedimentação é amplamente controlada pela tectônica. Assim, partindo dos modelos bibliográficos iniciais, foi adaptado e desenvolvido um modelo teórico geral de evolução de bacias rifte, baseado em controles tectono‐estratigráficos sob um enfoque genético. Este modelo é aplicado através dos tratos de sistemas tectônicos, que são unidades genéticas baseadas nos padrões de empilhamento, reconhecíveis em poços, seções verticais de afloramentos e sísmica. As bacias rifte apresentam relações complexas entre suas variáveis controladoras, sendo comum a ocorrência de eventos deposicionais correlatos a discordâncias concomitantes, devido a rotação de bloco no meiográben, o atraso no aporte sedimentar, devido ao pulso tectônico instantâneo e incapacidade de ajuste automático da rede de drenagem, o que acarreta em uma deposição essencialmente fina relacionada ao pulso tectônico, e uma entrada de sedimentos posterior ao pulso. Por fim, o padrão evolutivo de um meio‐gráben faz com que ocorram expansões e retrações na geometria da bacia, o que também acarreta em reajustes da rede de drenagem. Estas relações entre variáveis controlam diretamente os padrões de empilhamento, e o processo de rifteamento desenvolve padrões distintos para cada fase evolutiva, denominadas nesta tese de fases de início de rifte, clímax e final do rifte. / The geology of sedimentary basins has gone through an important evolutionary process in the last fifty years. The early analytical procedures focus on descriptive methodologies, general definitions and standardizations. It was fundamental to create a universal language that everyone understood which represents a crucial breakthrough. Consequently, the descriptive methodology established allows a new analytical venture: the interpretation of processes. Based on this, the sequence stratigraphy were developed, which spread, derived and established itself as a fundamental paradigm in modern sedimentary geology. At its origins, the sequence stratigraphy was developed exclusively to passive margin basins. But nowadays, the rift basins have been analyzed based on controlling process and the genetic parameters are in the core comprehension. Several models were developed, mainly at the 90´s and the first decade of the XXI century. However, through the elaboration of the present thesis, were identified that the rift basins cannot be analyzed only by a stratigraphic scope. A rift is the result of a crustal stretching process (in this case, continental crust), which generates a depression (basin) filled by sediments. Due to the mechanical evolution of the rift, the tectonic is the main control, and the sedimentation is wide tectonically controlled. Therefore, based on the bibliographical models, this thesis proposed an adapted and developed theoretical model of evolution of rift basins, based on tectonic‐stratigraphic controllers from a genetic scope. This model is applied based on tectonic system tracts, which are genetic units based on stacking patterns, recognizable on wells, outcrop vertical sections and seismic sections. The rift basins shows complex relationships between its controlling parameters, as the contemporary erosion and deposition, due to block rotation at the half‐graben. Also, the delay of the sedimentary supply, due to the instantaneous tectonic pulse and the inability of rapid adjustment of the drainage net, which results in fine grained sediments related to the tectonic pulse, and a coarse grained sediment input after the pulse. Finally, the evolutionary pattern of a half‐graben controls expansions and retreats of the basin geometry, which also rearrange the drainage net. These parameters relationships controls directly the stacking patterns, and the rifting process develops distinctive patterns for each evolutionary phase, named in this thesis as rift initiation, rift climax and rift ending.

A geologia das bacias sedimentares tem passado por um processo evolutivo significante nos últimos cinqüenta anos. Os procedimentos analíticos iniciais focavam em metodologias descritivas, definições gerais e padronizações. Isso foi fundamental, para a criação de uma linguagem universal, a qual todos entendessem o que estão falando, representando um avanço crucial. Por conseqüência, a estabelecida metodologia descritiva abriu margem para uma camada superior de análise: a interpretação de processos. Com base nisso, surgiu a estratigrafia de seqüências, que se disseminou, derivou e estabeleceu como um paradigma fundamental na geologia sedimentar moderna. Originalmente, a estratigrafia de seqüências foi desenvolvida para uso especifico em margens passiva. Mas atualmente, a compreensão de bacias do tipo rifte está passando por esta transformação, onde relevam‐se os processos controladores e o cunho genético é o cerne do entendimento. Diversos modelos foram desenvolvidos, principalmente na década de 90 e primeira década do século XXI. Porém, ao longo do desenvolvimento da presente tese, observou‐se que as bacias rifte não podem ser analisadas somente sob um cunho estratigráfico, sendo necessária também uma análise estrutural. Um rifte é o resultado do processo de estiramento de uma crosta (no caso, continental), onde se gera uma depressão (bacia) preenchida por sedimentos. Dada sua natureza mecânica, seu principal controle é estrutural, e sua sedimentação é amplamente controlada pela tectônica. Assim, partindo dos modelos bibliográficos iniciais, foi adaptado e desenvolvido um modelo teórico geral de evolução de bacias rifte, baseado em controles tectono‐estratigráficos sob um enfoque genético. Este modelo é aplicado através dos tratos de sistemas tectônicos, que são unidades genéticas baseadas nos padrões de empilhamento, reconhecíveis em poços, seções verticais de afloramentos e sísmica. As bacias rifte apresentam relações complexas entre suas variáveis controladoras, sendo comum a ocorrência de eventos deposicionais correlatos a discordâncias concomitantes, devido a rotação de bloco no meiográben, o atraso no aporte sedimentar, devido ao pulso tectônico instantâneo e incapacidade de ajuste automático da rede de drenagem, o que acarreta em uma deposição essencialmente fina relacionada ao pulso tectônico, e uma entrada de sedimentos posterior ao pulso. Por fim, o padrão evolutivo de um meio‐gráben faz com que ocorram expansões e retrações na geometria da bacia, o que também acarreta em reajustes da rede de drenagem. Estas relações entre variáveis controlam diretamente os padrões de empilhamento, e o processo de rifteamento desenvolve padrões distintos para cada fase evolutiva, denominadas nesta tese de fases de início de rifte, clímax e final do rifte. / The geology of sedimentary basins has gone through an important evolutionary process in the last fifty years. The early analytical procedures focus on descriptive methodologies, general definitions and standardizations. It was fundamental to create a universal language that everyone understood which represents a crucial breakthrough. Consequently, the descriptive methodology established allows a new analytical venture: the interpretation of processes. Based on this, the sequence stratigraphy were developed, which spread, derived and established itself as a fundamental paradigm in modern sedimentary geology. At its origins, the sequence stratigraphy was developed exclusively to passive margin basins. But nowadays, the rift basins have been analyzed based on controlling process and the genetic parameters are in the core comprehension. Several models were developed, mainly at the 90´s and the first decade of the XXI century. However, through the elaboration of the present thesis, were identified that the rift basins cannot be analyzed only by a stratigraphic scope. A rift is the result of a crustal stretching process (in this case, continental crust), which generates a depression (basin) filled by sediments. Due to the mechanical evolution of the rift, the tectonic is the main control, and the sedimentation is wide tectonically controlled. Therefore, based on the bibliographical models, this thesis proposed an adapted and developed theoretical model of evolution of rift basins, based on tectonic‐stratigraphic controllers from a genetic scope. This model is applied based on tectonic system tracts, which are genetic units based on stacking patterns, recognizable on wells, outcrop vertical sections and seismic sections. The rift basins shows complex relationships between its controlling parameters, as the contemporary erosion and deposition, due to block rotation at the half‐graben. Also, the delay of the sedimentary supply, due to the instantaneous tectonic pulse and the inability of rapid adjustment of the drainage net, which results in fine grained sediments related to the tectonic pulse, and a coarse grained sediment input after the pulse. Finally, the evolutionary pattern of a half‐graben controls expansions and retreats of the basin geometry, which also rearrange the drainage net. These parameters relationships controls directly the stacking patterns, and the rifting process develops distinctive patterns for each evolutionary phase, named in this thesis as rift initiation, rift climax and rift ending.

A geologia das bacias sedimentares tem passado por um processo evolutivo significante nos últimos cinqüenta anos. Os procedimentos analíticos iniciais focavam em metodologias descritivas, definições gerais e padronizações. Isso foi fundamental, para a criação de uma linguagem universal, a qual todos entendessem o que estão falando, representando um avanço crucial. Por conseqüência, a estabelecida metodologia descritiva abriu margem para uma camada superior de análise: a interpretação de processos. Com base nisso, surgiu a estratigrafia de seqüências, que se disseminou, derivou e estabeleceu como um paradigma fundamental na geologia sedimentar moderna. Originalmente, a estratigrafia de seqüências foi desenvolvida para uso especifico em margens passiva. Mas atualmente, a compreensão de bacias do tipo rifte está passando por esta transformação, onde relevam‐se os processos controladores e o cunho genético é o cerne do entendimento. Diversos modelos foram desenvolvidos, principalmente na década de 90 e primeira década do século XXI. Porém, ao longo do desenvolvimento da presente tese, observou‐se que as bacias rifte não podem ser analisadas somente sob um cunho estratigráfico, sendo necessária também uma análise estrutural. Um rifte é o resultado do processo de estiramento de uma crosta (no caso, continental), onde se gera uma depressão (bacia) preenchida por sedimentos. Dada sua natureza mecânica, seu principal controle é estrutural, e sua sedimentação é amplamente controlada pela tectônica. Assim, partindo dos modelos bibliográficos iniciais, foi adaptado e desenvolvido um modelo teórico geral de evolução de bacias rifte, baseado em controles tectono‐estratigráficos sob um enfoque genético. Este modelo é aplicado através dos tratos de sistemas tectônicos, que são unidades genéticas baseadas nos padrões de empilhamento, reconhecíveis em poços, seções verticais de afloramentos e sísmica. As bacias rifte apresentam relações complexas entre suas variáveis controladoras, sendo comum a ocorrência de eventos deposicionais correlatos a discordâncias concomitantes, devido a rotação de bloco no meiográben, o atraso no aporte sedimentar, devido ao pulso tectônico instantâneo e incapacidade de ajuste automático da rede de drenagem, o que acarreta em uma deposição essencialmente fina relacionada ao pulso tectônico, e uma entrada de sedimentos posterior ao pulso. Por fim, o padrão evolutivo de um meio‐gráben faz com que ocorram expansões e retrações na geometria da bacia, o que também acarreta em reajustes da rede de drenagem. Estas relações entre variáveis controlam diretamente os padrões de empilhamento, e o processo de rifteamento desenvolve padrões distintos para cada fase evolutiva, denominadas nesta tese de fases de início de rifte, clímax e final do rifte. / The geology of sedimentary basins has gone through an important evolutionary process in the last fifty years. The early analytical procedures focus on descriptive methodologies, general definitions and standardizations. It was fundamental to create a universal language that everyone understood which represents a crucial breakthrough. Consequently, the descriptive methodology established allows a new analytical venture: the interpretation of processes. Based on this, the sequence stratigraphy were developed, which spread, derived and established itself as a fundamental paradigm in modern sedimentary geology. At its origins, the sequence stratigraphy was developed exclusively to passive margin basins. But nowadays, the rift basins have been analyzed based on controlling process and the genetic parameters are in the core comprehension. Several models were developed, mainly at the 90´s and the first decade of the XXI century. However, through the elaboration of the present thesis, were identified that the rift basins cannot be analyzed only by a stratigraphic scope. A rift is the result of a crustal stretching process (in this case, continental crust), which generates a depression (basin) filled by sediments. Due to the mechanical evolution of the rift, the tectonic is the main control, and the sedimentation is wide tectonically controlled. Therefore, based on the bibliographical models, this thesis proposed an adapted and developed theoretical model of evolution of rift basins, based on tectonic‐stratigraphic controllers from a genetic scope. This model is applied based on tectonic system tracts, which are genetic units based on stacking patterns, recognizable on wells, outcrop vertical sections and seismic sections. The rift basins shows complex relationships between its controlling parameters, as the contemporary erosion and deposition, due to block rotation at the half‐graben. Also, the delay of the sedimentary supply, due to the instantaneous tectonic pulse and the inability of rapid adjustment of the drainage net, which results in fine grained sediments related to the tectonic pulse, and a coarse grained sediment input after the pulse. Finally, the evolutionary pattern of a half‐graben controls expansions and retreats of the basin geometry, which also rearrange the drainage net. These parameters relationships controls directly the stacking patterns, and the rifting process develops distinctive patterns for each evolutionary phase, named in this thesis as rift initiation, rift climax and rift ending.

A presente tese de doutorado apresenta um estudo sobre a sedimentologia do pacote triássico da Bacia do Paraná, a Supersequência Santa Maria. As rochas desta Supersequência, descritas no início do século XX, tem sido estudadas tanto no intuito de entendimento de seus sistemas deposicionais quanto na identificação de sua abundante fauna de vertebrados, que torna esta unidade de importância mundial. Entretanto, devido à intensa segmentação em blocos de falha e à falta de continuidade de afloramentos, muitas dúvidas sobre os ambientes de sedimentação ainda permanecem. O objetivo deste trabalho foi realizar um estudo sedimentológico de detalhe e discutir suas implicações estratigráficas, a fim de formular modelos deposicionais que considerem, além dos processos sedimentares, fatores como paleofauna e paleoclima. Para tanto, a metodologia aplicada incluiu análise faciológica, com a construção de perfis na escala 1:50, identificação e posicionamento estratigráfico de horizontes fossilíferos, e coleta sistemática de amostras de lamitos segundo o arcabouço estratigráfico para análises químicas e cálculo do índice de alteração química. Além disso, foi realizado um estudo bibliográfico sobre a paleofauna local para comparação e utilização nos modelos. Como resultados, primeiramente uma nova sequência de terceira ordem foi identificada, utilizando critérios sedimentológicos, paleontológicos e estruturais. Assim como as sequências propostas anteriormente, esta consiste em arenitos conglomeráticos limitados por uma discordância na base, e sobrepostos por siltitos. A proposição da nova Sequência Santa Cruz, entre as Sequências I e II provocou um problema de nomenclatura, resolvido com a proposição de nomes (ao invés de números) para as sequências. Desta maneira, buscou-se as toponímias das melhores exposições de cada sequência, propondo os nomes Sequência Pinheiros-Chiniquá, Sequência Candelária e Sequência Mata para as Sequências I, II e III, respectivamente. A continuação dos trabalhos propiciou a discussão sobre os ambientes deposicionais das sequências Pinheiros-Chiniquá, Santa Cruz e Candelária. Na base de todas, o sistema interpretado é de rios entrelaçados efêmeros, com lama dentro dos canais e grandes intraclastos incorporados à base dos canais. Nas duas primeiras sequências o sistema deposicional incluía uma planície seca, sem rios alimentadores e com abundância de paleossolos. A predominância da fração silte em pacotes métricos maciços, com moda em 0,031 mm, sugere a presença de contribuição eólica fina, com depósitos de loess retrabalhados por enchentes em lençol. Indicadores sedimentológicos, paleontológicos e químicos na base da Sequência Candelária indicam um aumento na quantidade de água no sistema, com o estabelecimento de lagos alimentados por enchentes em lençol, formando deltas efêmeros. No topo desta sequência foi identificado um sistema fluvial efêmero com características peculiares, como a predominância de arenitos deposicionalmente maciços. As análises de índice de alteração química revelaram que o clima no decorrer da deposição da Supersequência Santa Maria não variou muito, se mantendo árido/semi-árido, com a tendência à umidificação para o topo. O trabalho de identificação das unidades sedimentares contribuiu para identificar que o pacote anteriormente chamado de Formação Caturrita não era o que a literatura descrevia como tal, resultando na reinterpretação do mesmo e proposição da Formação Botucaraí, com estratótipos e idade bem definidos e fauna característica. / This PhD thesis presents a sedimentological study on the Triassic package of the Paraná Basin, the Santa Maria Supersequence. The rocks of this Supersequence, described in the early twentieth century, have been studied in order to understand their depositional systems and to identify their abundant vertebrate fauna, the latter which renders this unit of global importance. However, due to intense segmentation of fault blocks and lack of outcrop continuity, many questions about these deposits still remain. The objective of this work was a detailed sedimentological study, to discuss its implications on stratigraphy, in order to formulate depositional models that considered not only the sedimentary processes, but also factors such as paleofauna and paleoclimate. Applied methodology included fácies analysis, with the construction of 1:50 scale logs, identification and stratigraphic positioning of fossiliferous horizons, and the systematic sampling of mudstones for chemical analysis and calculation of chemical index of alteration. Additionally, a bibliographic study on local paleofauna was carried out for comparison and use in models. As a result, a new third-order sequence was identified, according to sedimentological, paleontological and structural criteria. Like the sequences previously proposed, it consists of conglomeratic sandstones bounded by an unconformity at the base, and overlain by siltstones. The proposition of the Santa Cruz Sequence, between Sequences I and II led to a nomenclature problem, resolved with the assignment of names (instead of numbers) to the sequences. For that, place names of the best exposures of each sequence were sought, and the names Pinheiros-Chiniquá, Candelária and Mata Sequences were proposed for Sequences I, II and III, respectively. Further work led to the discussion on the depositional environments of the Sequences Pinheiros-Chiniquá, Santa Cruz and Candelária. The basal portion of all the sequences was interpreted as deposited by ephemeral rivers with intra-channel mud and large intraclasts incorporated to the channel base. In the first two sequences the depositional system was a dry plain, without feeder channels and abundant paleosols. The dominance of silt fraction in metric, massive mudstone packages with modal peak in 0.031 mm suggests a fine-grained, wind-blown dust contribution as loess deposits reworked by sheetfloods. Sedimentologic, paleontologic and chemical indicators point towards an increase in the amount of water in the system, with the establishment of sheetflood-fed lakes where ephemeral deltas were formed. At the top of this Sequence an ephemeral fluvial system with unique features, such as the predominance of structureless sandstones, was identified. The analysis based on chemical index of alteration revealed that the climate during the deposition of the Santa Maria Supersequence did not change much throughout its deposition, maintaining an arid / semi-arid setting, with the tendency to more humid conditions to the top. The work of identifying the sedimentary units helped identify that the package formerly called Caturrita Formation was not what the literature described as such, leading to a reinterpretation of this unit and proposition of the Botucaraí Formation, a formal unit with well-defined stratotypes and defined age, with an characteristic fauna.

A presente tese de doutorado apresenta um estudo sobre a sedimentologia do pacote triássico da Bacia do Paraná, a Supersequência Santa Maria. As rochas desta Supersequência, descritas no início do século XX, tem sido estudadas tanto no intuito de entendimento de seus sistemas deposicionais quanto na identificação de sua abundante fauna de vertebrados, que torna esta unidade de importância mundial. Entretanto, devido à intensa segmentação em blocos de falha e à falta de continuidade de afloramentos, muitas dúvidas sobre os ambientes de sedimentação ainda permanecem. O objetivo deste trabalho foi realizar um estudo sedimentológico de detalhe e discutir suas implicações estratigráficas, a fim de formular modelos deposicionais que considerem, além dos processos sedimentares, fatores como paleofauna e paleoclima. Para tanto, a metodologia aplicada incluiu análise faciológica, com a construção de perfis na escala 1:50, identificação e posicionamento estratigráfico de horizontes fossilíferos, e coleta sistemática de amostras de lamitos segundo o arcabouço estratigráfico para análises químicas e cálculo do índice de alteração química. Além disso, foi realizado um estudo bibliográfico sobre a paleofauna local para comparação e utilização nos modelos. Como resultados, primeiramente uma nova sequência de terceira ordem foi identificada, utilizando critérios sedimentológicos, paleontológicos e estruturais. Assim como as sequências propostas anteriormente, esta consiste em arenitos conglomeráticos limitados por uma discordância na base, e sobrepostos por siltitos. A proposição da nova Sequência Santa Cruz, entre as Sequências I e II provocou um problema de nomenclatura, resolvido com a proposição de nomes (ao invés de números) para as sequências. Desta maneira, buscou-se as toponímias das melhores exposições de cada sequência, propondo os nomes Sequência Pinheiros-Chiniquá, Sequência Candelária e Sequência Mata para as Sequências I, II e III, respectivamente. A continuação dos trabalhos propiciou a discussão sobre os ambientes deposicionais das sequências Pinheiros-Chiniquá, Santa Cruz e Candelária. Na base de todas, o sistema interpretado é de rios entrelaçados efêmeros, com lama dentro dos canais e grandes intraclastos incorporados à base dos canais. Nas duas primeiras sequências o sistema deposicional incluía uma planície seca, sem rios alimentadores e com abundância de paleossolos. A predominância da fração silte em pacotes métricos maciços, com moda em 0,031 mm, sugere a presença de contribuição eólica fina, com depósitos de loess retrabalhados por enchentes em lençol. Indicadores sedimentológicos, paleontológicos e químicos na base da Sequência Candelária indicam um aumento na quantidade de água no sistema, com o estabelecimento de lagos alimentados por enchentes em lençol, formando deltas efêmeros. No topo desta sequência foi identificado um sistema fluvial efêmero com características peculiares, como a predominância de arenitos deposicionalmente maciços. As análises de índice de alteração química revelaram que o clima no decorrer da deposição da Supersequência Santa Maria não variou muito, se mantendo árido/semi-árido, com a tendência à umidificação para o topo. O trabalho de identificação das unidades sedimentares contribuiu para identificar que o pacote anteriormente chamado de Formação Caturrita não era o que a literatura descrevia como tal, resultando na reinterpretação do mesmo e proposição da Formação Botucaraí, com estratótipos e idade bem definidos e fauna característica. / This PhD thesis presents a sedimentological study on the Triassic package of the Paraná Basin, the Santa Maria Supersequence. The rocks of this Supersequence, described in the early twentieth century, have been studied in order to understand their depositional systems and to identify their abundant vertebrate fauna, the latter which renders this unit of global importance. However, due to intense segmentation of fault blocks and lack of outcrop continuity, many questions about these deposits still remain. The objective of this work was a detailed sedimentological study, to discuss its implications on stratigraphy, in order to formulate depositional models that considered not only the sedimentary processes, but also factors such as paleofauna and paleoclimate. Applied methodology included fácies analysis, with the construction of 1:50 scale logs, identification and stratigraphic positioning of fossiliferous horizons, and the systematic sampling of mudstones for chemical analysis and calculation of chemical index of alteration. Additionally, a bibliographic study on local paleofauna was carried out for comparison and use in models. As a result, a new third-order sequence was identified, according to sedimentological, paleontological and structural criteria. Like the sequences previously proposed, it consists of conglomeratic sandstones bounded by an unconformity at the base, and overlain by siltstones. The proposition of the Santa Cruz Sequence, between Sequences I and II led to a nomenclature problem, resolved with the assignment of names (instead of numbers) to the sequences. For that, place names of the best exposures of each sequence were sought, and the names Pinheiros-Chiniquá, Candelária and Mata Sequences were proposed for Sequences I, II and III, respectively. Further work led to the discussion on the depositional environments of the Sequences Pinheiros-Chiniquá, Santa Cruz and Candelária. The basal portion of all the sequences was interpreted as deposited by ephemeral rivers with intra-channel mud and large intraclasts incorporated to the channel base. In the first two sequences the depositional system was a dry plain, without feeder channels and abundant paleosols. The dominance of silt fraction in metric, massive mudstone packages with modal peak in 0.031 mm suggests a fine-grained, wind-blown dust contribution as loess deposits reworked by sheetfloods. Sedimentologic, paleontologic and chemical indicators point towards an increase in the amount of water in the system, with the establishment of sheetflood-fed lakes where ephemeral deltas were formed. At the top of this Sequence an ephemeral fluvial system with unique features, such as the predominance of structureless sandstones, was identified. The analysis based on chemical index of alteration revealed that the climate during the deposition of the Santa Maria Supersequence did not change much throughout its deposition, maintaining an arid / semi-arid setting, with the tendency to more humid conditions to the top. The work of identifying the sedimentary units helped identify that the package formerly called Caturrita Formation was not what the literature described as such, leading to a reinterpretation of this unit and proposition of the Botucaraí Formation, a formal unit with well-defined stratotypes and defined age, with an characteristic fauna.

A presente tese de doutorado apresenta um estudo sobre a sedimentologia do pacote triássico da Bacia do Paraná, a Supersequência Santa Maria. As rochas desta Supersequência, descritas no início do século XX, tem sido estudadas tanto no intuito de entendimento de seus sistemas deposicionais quanto na identificação de sua abundante fauna de vertebrados, que torna esta unidade de importância mundial. Entretanto, devido à intensa segmentação em blocos de falha e à falta de continuidade de afloramentos, muitas dúvidas sobre os ambientes de sedimentação ainda permanecem. O objetivo deste trabalho foi realizar um estudo sedimentológico de detalhe e discutir suas implicações estratigráficas, a fim de formular modelos deposicionais que considerem, além dos processos sedimentares, fatores como paleofauna e paleoclima. Para tanto, a metodologia aplicada incluiu análise faciológica, com a construção de perfis na escala 1:50, identificação e posicionamento estratigráfico de horizontes fossilíferos, e coleta sistemática de amostras de lamitos segundo o arcabouço estratigráfico para análises químicas e cálculo do índice de alteração química. Além disso, foi realizado um estudo bibliográfico sobre a paleofauna local para comparação e utilização nos modelos. Como resultados, primeiramente uma nova sequência de terceira ordem foi identificada, utilizando critérios sedimentológicos, paleontológicos e estruturais. Assim como as sequências propostas anteriormente, esta consiste em arenitos conglomeráticos limitados por uma discordância na base, e sobrepostos por siltitos. A proposição da nova Sequência Santa Cruz, entre as Sequências I e II provocou um problema de nomenclatura, resolvido com a proposição de nomes (ao invés de números) para as sequências. Desta maneira, buscou-se as toponímias das melhores exposições de cada sequência, propondo os nomes Sequência Pinheiros-Chiniquá, Sequência Candelária e Sequência Mata para as Sequências I, II e III, respectivamente. A continuação dos trabalhos propiciou a discussão sobre os ambientes deposicionais das sequências Pinheiros-Chiniquá, Santa Cruz e Candelária. Na base de todas, o sistema interpretado é de rios entrelaçados efêmeros, com lama dentro dos canais e grandes intraclastos incorporados à base dos canais. Nas duas primeiras sequências o sistema deposicional incluía uma planície seca, sem rios alimentadores e com abundância de paleossolos. A predominância da fração silte em pacotes métricos maciços, com moda em 0,031 mm, sugere a presença de contribuição eólica fina, com depósitos de loess retrabalhados por enchentes em lençol. Indicadores sedimentológicos, paleontológicos e químicos na base da Sequência Candelária indicam um aumento na quantidade de água no sistema, com o estabelecimento de lagos alimentados por enchentes em lençol, formando deltas efêmeros. No topo desta sequência foi identificado um sistema fluvial efêmero com características peculiares, como a predominância de arenitos deposicionalmente maciços. As análises de índice de alteração química revelaram que o clima no decorrer da deposição da Supersequência Santa Maria não variou muito, se mantendo árido/semi-árido, com a tendência à umidificação para o topo. O trabalho de identificação das unidades sedimentares contribuiu para identificar que o pacote anteriormente chamado de Formação Caturrita não era o que a literatura descrevia como tal, resultando na reinterpretação do mesmo e proposição da Formação Botucaraí, com estratótipos e idade bem definidos e fauna característica. / This PhD thesis presents a sedimentological study on the Triassic package of the Paraná Basin, the Santa Maria Supersequence. The rocks of this Supersequence, described in the early twentieth century, have been studied in order to understand their depositional systems and to identify their abundant vertebrate fauna, the latter which renders this unit of global importance. However, due to intense segmentation of fault blocks and lack of outcrop continuity, many questions about these deposits still remain. The objective of this work was a detailed sedimentological study, to discuss its implications on stratigraphy, in order to formulate depositional models that considered not only the sedimentary processes, but also factors such as paleofauna and paleoclimate. Applied methodology included fácies analysis, with the construction of 1:50 scale logs, identification and stratigraphic positioning of fossiliferous horizons, and the systematic sampling of mudstones for chemical analysis and calculation of chemical index of alteration. Additionally, a bibliographic study on local paleofauna was carried out for comparison and use in models. As a result, a new third-order sequence was identified, according to sedimentological, paleontological and structural criteria. Like the sequences previously proposed, it consists of conglomeratic sandstones bounded by an unconformity at the base, and overlain by siltstones. The proposition of the Santa Cruz Sequence, between Sequences I and II led to a nomenclature problem, resolved with the assignment of names (instead of numbers) to the sequences. For that, place names of the best exposures of each sequence were sought, and the names Pinheiros-Chiniquá, Candelária and Mata Sequences were proposed for Sequences I, II and III, respectively. Further work led to the discussion on the depositional environments of the Sequences Pinheiros-Chiniquá, Santa Cruz and Candelária. The basal portion of all the sequences was interpreted as deposited by ephemeral rivers with intra-channel mud and large intraclasts incorporated to the channel base. In the first two sequences the depositional system was a dry plain, without feeder channels and abundant paleosols. The dominance of silt fraction in metric, massive mudstone packages with modal peak in 0.031 mm suggests a fine-grained, wind-blown dust contribution as loess deposits reworked by sheetfloods. Sedimentologic, paleontologic and chemical indicators point towards an increase in the amount of water in the system, with the establishment of sheetflood-fed lakes where ephemeral deltas were formed. At the top of this Sequence an ephemeral fluvial system with unique features, such as the predominance of structureless sandstones, was identified. The analysis based on chemical index of alteration revealed that the climate during the deposition of the Santa Maria Supersequence did not change much throughout its deposition, maintaining an arid / semi-arid setting, with the tendency to more humid conditions to the top. The work of identifying the sedimentary units helped identify that the package formerly called Caturrita Formation was not what the literature described as such, leading to a reinterpretation of this unit and proposition of the Botucaraí Formation, a formal unit with well-defined stratotypes and defined age, with an characteristic fauna.

O presente trabalho analisa os depósitos da Formação Sergi na Bacia de Almada, com o objetivo de fornecer um arcabouço estratigráfico deste intervalo, baseado em conceitos da estratigrafia de sequências. Esta unidade foi depositada em uma ampla bacia intracratônica durante o Jurássico Superior e Cretáceo Inferior. Utilizando dados de campo e de poços, foi possível individualizar três sequências deposicionais internas à Formação Sergi. As Sequências I e II correspondem litoestratigraficamente à Formação Sergi e a Sequência III abrange o topo da Formação Sergi mais a Formação Itaípe. O critério utilizado para definição deste arcabouço foi a mudança abrupta de associações de fácies ao longo de superfícies correlacionáveis em escala de bacia e nos poços, e correlação regional com bacias adjacentes (Küchle et al. 2011). A Sequência I é composta pela associação de fácies de cinturão de canais fluviais entrelaçados, com paleocorrentes para NE e pelas associações de fácies de dunas e interdunas eólicas com paleocorrentes para SW. A Sequência II é composta pela associação de fácies de cinturão de canais fluviais entrelaçados, com paleocorrentes para NE. E a Sequência III é composta na base pela associação de fácies de lençóis de areia eólicos e no topo pela associação de fácies lacustre. O desenvolvimento das sequências deposicionais e de suas superfícies limítrofes responde a variações na taxa acomodação (A) / suprimento sedimentar (S), induzidas por rearranjos tectônicos e oscilações climáticas de escala regional. / This study analyzes Sergi Formation (pre-rift section) in the Almada Basin aiming to supply a stratigraphic framework for this interval, based on concepts of sequence stratigraphy. Sergi Formation was deposited in a wide intracratonic basin during the Neo-Jurassic and Eo-Cretaceous. Using outcrop and well data, it was possible to subdivide Sergi Formation into three distinct depositional sequences. Sequences I and II corresponds to the Sergi Formation lithostratigraphic interval and Sequence III encompasses the top of Sergi Formation plus Itaípe Formation. The criterion used to define this framework was the abrupt shift of the facies association along surfaces correlated at basin scale and wells, and also regional correlation with adjacent basins (Küchle et al. 2010). Sequence I is composed of braided fluvial channel belt facies association, with paleochannels flowing to the NW quadrant and by aeolian dunes and interdunes facies association, with paleocurrents indicating aeolian palaeodunes migrating to the SE quadrant. Sequence II is built by the braided fluvial channel belt facies association, with palaeocurrent showing northeastwards flowing palaeochannels. At its base, Sequence 3 is composed by aeolian sand sheets facies association and at the top by lacustrine facies association. The development of these depositional sequences and its boundary surfaces is caused by variations in the rates of accommodation space (A) / and sedimentary supply (B), which are triggered by tectonic rearrangements and climatic oscillations.

O presente trabalho analisa os depósitos da Formação Sergi na Bacia de Almada, com o objetivo de fornecer um arcabouço estratigráfico deste intervalo, baseado em conceitos da estratigrafia de sequências. Esta unidade foi depositada em uma ampla bacia intracratônica durante o Jurássico Superior e Cretáceo Inferior. Utilizando dados de campo e de poços, foi possível individualizar três sequências deposicionais internas à Formação Sergi. As Sequências I e II correspondem litoestratigraficamente à Formação Sergi e a Sequência III abrange o topo da Formação Sergi mais a Formação Itaípe. O critério utilizado para definição deste arcabouço foi a mudança abrupta de associações de fácies ao longo de superfícies correlacionáveis em escala de bacia e nos poços, e correlação regional com bacias adjacentes (Küchle et al. 2011). A Sequência I é composta pela associação de fácies de cinturão de canais fluviais entrelaçados, com paleocorrentes para NE e pelas associações de fácies de dunas e interdunas eólicas com paleocorrentes para SW. A Sequência II é composta pela associação de fácies de cinturão de canais fluviais entrelaçados, com paleocorrentes para NE. E a Sequência III é composta na base pela associação de fácies de lençóis de areia eólicos e no topo pela associação de fácies lacustre. O desenvolvimento das sequências deposicionais e de suas superfícies limítrofes responde a variações na taxa acomodação (A) / suprimento sedimentar (S), induzidas por rearranjos tectônicos e oscilações climáticas de escala regional. / This study analyzes Sergi Formation (pre-rift section) in the Almada Basin aiming to supply a stratigraphic framework for this interval, based on concepts of sequence stratigraphy. Sergi Formation was deposited in a wide intracratonic basin during the Neo-Jurassic and Eo-Cretaceous. Using outcrop and well data, it was possible to subdivide Sergi Formation into three distinct depositional sequences. Sequences I and II corresponds to the Sergi Formation lithostratigraphic interval and Sequence III encompasses the top of Sergi Formation plus Itaípe Formation. The criterion used to define this framework was the abrupt shift of the facies association along surfaces correlated at basin scale and wells, and also regional correlation with adjacent basins (Küchle et al. 2010). Sequence I is composed of braided fluvial channel belt facies association, with paleochannels flowing to the NW quadrant and by aeolian dunes and interdunes facies association, with paleocurrents indicating aeolian palaeodunes migrating to the SE quadrant. Sequence II is built by the braided fluvial channel belt facies association, with palaeocurrent showing northeastwards flowing palaeochannels. At its base, Sequence 3 is composed by aeolian sand sheets facies association and at the top by lacustrine facies association. The development of these depositional sequences and its boundary surfaces is caused by variations in the rates of accommodation space (A) / and sedimentary supply (B), which are triggered by tectonic rearrangements and climatic oscillations.

O presente trabalho tem como objetivo a caracterização e compreensão em multiplas escalas da arquitetura deposicional dos sistemas fluviais da base da Formação Rio Bonito no Paleovale Leão-Mariana Pimentel. Para isso foi feita uma análise de detalhe no afloramento Morro do Papaléo e um estudo mais regional em quatro poços situados no paleovale. Na análise de detalhe foram identificados dois complexos de canais fluviais single-story amalgamados, os quais foram parametrizados geometricamente a partir da construção de um modelo tridimensional do afloramento. Internamente a estes canais foram identificados, em seções de GPR (ground penetrating radar), quatro elementos arquiteturais: barras de acresção, formas de leito sub-horizontais, preenchimento de erosões e barras de meio de canal. Integrando-se os elementos arquiteturais, os parâmetros geométricos dos canais e os perfis litológicos de detalhe do afloramento Morro do Papaléo, se definiu que o estilo fluvial desta exposição é entrelaçado perene (Miall, 1996). Nos poços estudados foram interpretadas dez sequências de 4a ordem que preenchem o paleovale Leão-Mariana Pimentel e constroem uma sequência incompleta de 3a ordem, a qual é caracterizada por um trato de sitemas de nível baixo, onde há um predomínio de depósitos fluviais, e por um trato de sistemas transgressivos, onde o predomínio passa a ser de depósitos estuarinos. A transição destes tratos de sistemas é chamada de superfície de regressão máxima, sendo essa a superfície estratigráfica de 3a ordem que ocorre nos depósitos detalhados no afloramento Morro do Papaléo. Nesse arcabouço deposicional multiescalar integrado, se identificou uma hierarquia de superfícies estratigráficas e sedimentológicas que podem afetar o fluxo de fluidos em reservatórios fluviais, e serem importantes para a indústria de petróleo e de água mineral. / The main aim of this study is a multiple scale understanding of the fluvial architecture of the Rio Bonito Formation in the Leão-Mariana Pimentel Paleovalley (Parana Basin). In order to reach the objective, it was analysed in detail an outcrop and it was performed a regional study based on four wells disposed on the paleovalley. In the detail analysis was identified two amalgamated fluvial channel complexes. Using the outcrop tridimensional model was measured width and thickness of the single-story channels that build these two complexes. Within these single-story channels was described, by GPR (ground penetrating radar) survey sections, four architectural elements: accretion bars, subhorizontal bedforms, erosions filling and mid-channel bars. The integration of the architectural elements, the single-story channel parameters and the outcrop detailed litological descriptions allowed us classified the fluvial system as a perennial braided (Miall, 1996). The regional study resulted in the interpretation of ten fourth order sequences that filled the Leão-Marina Pimentel Paleovalley. These sequences compound an incomplete third order sequence, which one is characterized, on its base, by predominance of fluvial deposits (lowstand system tract), and on its top, by predominance of estuarine deposits (transgressive system tract). The transition between these system tracts is called maximum regressive surface, which one correlates and crops out on detailed fluvial channels. In this integrated multiple sclale depositional framework was possible to identify a hierarchy of sedimentological and stratigraphical surfaces. These surfaces, following this hierarchy, can influence the fluid flow in fluvial reservoirs and, consequently, they can be important to mineral water and petroleum industry.

A composição do embasamento e as principais estruturas presentes na porção sudoeste, emersa, da Bacia de Pelotas foram investigadas através dos métodos geofísicos potenciais de gravimetria e magnetometria. A área de estudo, situada na porção sul da Planície Costeira do Rio Grande do Sul, é formada por fácies sedimentares quaternárias pertencentes a sistemas deposicionais do tipo laguna-barreira e leques aluviais. Na região conhecida como Banhado do Taim, as barreiras pleistocênicas encontram-se segmentadas. Essa segmentação foi caracterizada, em trabalhos anteriores, como sendo resultado da ocorrência, no local, de um paleovale inciso. Por este motivo, essa área foi selecionada como alvo para um melhor detalhamento. A aquisição dos dados foi realizada em duas escalas, uma de reconhecimento regional, com estações a cada 5 km, e um detalhamento na região do Banhado do Taim, com estações a cada 1 km. Os dados foram processados e interpretados em um sistema de informações geográficas. No contexto regional foram identificadas três grandes anomalias gravimétricas e magnéticas (Lagoa Mirim, Rio Grande e Lineamento Jaguarão). Essas anomalias representam feições do embasamento geradas e/ou reativadas no rifteamento que deu origem à Bacia de Pelotas.Além disso, foram verificadas variações litológicas e a presença de um magmatismo (mesozóico) significante, confirmando a caracterização da Bacia de Pelotas como uma margem vulcânica Na área de detalhe, foi constatada uma anomalia gravimétrica negativa (Anomalia Taim) na mesma posição do paleovale inciso, junto a qual ocorrem eixos de anomalias magnéticas. Esses eixos foram interpretados como fraturas preenchidas por intrusões de rochas básicas. Entre essas fraturas ocorre uma depressão no relevo do embasamento, a qual se estende para leste e para norte da área alvo. A partir desta constatação, propõe-se a existência de um controle da herança geológica no posicionamento da segmentação existente na região do Banhado do Taim. A constatação desse controle é uma contribuição à consideração da herança geológica como um fator presente na evolução da Bacia de Pelotas, inclusive condicionando a distribuição dos sistemas deposicionais mais recentes. A feição detalhada localiza-se a oeste do Cone do Rio Grande, e pode ser considerada uma zona de passagem de sedimentos que contribuíram na sua sedimentação. Estudos futuros que busquem a continuidade destes condutos na plataforma continental poderiam auxiliar a busca de reservatórios de hidrocarbonetos na Bacia de Pelotas. Dados provenientes de outros métodos devem ser futuramente integrados para complementar e testar a hipótese aqui proposta. / The composition and the main basement structures present in the southwestern, emerged portion of the Pelotas Basin were investigated through the geophysical gravity and magnetic methods. The study area, situated in the south region of Rio Grande do Sul Coastal Plain, is formed by quaternary sedimentary facies belonging to barrier-lagoon and alluvial fan depositional systems. In the region known as "Banhado do Taim" the Pleistocene barriers are segmented. Previous studies have associated this segmentation with the occurrence, in the local, of a palaeo incised valley. This area was selected for a more detailed investigation in this study. The geophysical data were acquired in two scales, one for regional characterization, with stations every 5 km and other, in the Banhado do Taim area, with stations every 1 km. The data were processed and interpreted into a geographic information system. In the regional context three gravity and magnetic anomalies have been identified (Lagoa Mirim, Rio Grande and Jaguarão Lineament). These anomalies represent basement features generated and/or reactivated during the rifting that originated the Pelotas Basin. Moreover, lithologic variations and a significant magmatism (mesozoic) were verified, confirming Pelotas Basin characterization as a volcanic margin In the Banhado do Taim area a negative gravity anomaly (Taim Anomaly) was identified, in the same position of the palaeo incised valley, next to which axles of magnetic anomalies occurs. These axles were interpreted as fractures filled up with basic intrusions. Among these fractures there is a low in the basement relief which extends toward east and north of the Banhado do Taim area. This study proposes the existence of a geologic inheritance control in the palaeo incised valley position at the Banhado do Taim area. Geologic inheritance has probably been an important factor controlling the evolution of the Pelotas Basin, also conditioning the distribution of the more recent depositional systems. The palaeo incised valley area is situated at the west of Rio Grande Cone, a huge geologic feature of Pelotas Basin, and can be considered as a zone of sediment transference that has contributed to the cone sedimentation. Future studies, searching for the continuity of this sediment transference zone into the continental shelf, could help hydrocarbons reservoirs exploration in Pelotas Basin. Data from other methods must be integrated in the future to complement and to test the hypothesis proposed in this study.