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Our understanding of fine-grained sediment regarding the processes in which they are transported and deposited is rapidly evolving. However, developing a depositional model and characterizing the vertical variability within mud-dominated deposits has seldom been done. A 103m Upper Mancos Shale core retrieved from the San Juan Basin, New Mexico was analysed with detailed thin-bedded facies analysis to observe vertical variability in lithology, sedimentary structures, bioturbation intensity, and depositional processes. Lithological variation suggests there are 3 full sequences, 9 system tracts, and 92 parasequences. Facies observed revealed multiple facies successions indicating depositional processes including ignitive turbidite, storms (tempestite), wave enhanced sediment gravity flows (WESGFs), tidal, biogenic reworking, fluid mud, suspension settling, and general bedload transport. Relationships between lithology, bioturbation intensity, sedimentary structures and depositional processes were observed to be interrelated in that energetic processes (i.e., storms, ignitive turbidite) were associated with coarser deposits and low bioturbation intensity; whereas lower energy processes (i.e., biogenic reworking, suspension settling, WESGFs) were associated with finer deposits and relatively higher bioturbation intensities. Furthermore, lithological variability integrated with depositional models indicated temporal changes in environment of deposition across shelf. / Thesis / Master of Science (MSc)

A Formação Tombador, Mesoproterozoico, compreende diferentes sistemas deposicionais, depositados em um bacia sag, que abrangem desde sistemas aluviais a estuarinos. Os depósitos bem preservados e sua ampla ocorrência em escala regional (~300 km) faz com que a Formação Tombador seja um excelente caso de estudo no Proterozoico. Foram reconhecidas três sequências deposicionais, limitadas por superfícies erosivas em escala regional no topo da Formação Tombador. A Sequência I é composta na base por canais fluviais cascalhosos entrelaçados rasos, que são sotopostos por depósitos de dunas e lençóis de areia eólicos e inundações em lençol intermediário. O limite inferior desta sequência é caracterizado por uma discordância angular intra-Tombador sobre os sistemas fluvio-estuarinos, evidenciada por uma mudança abrupta de fácies e mudança nas paleocorrentes. Os sistemas fluvio-estuarinos abaixo da discordância apresentam paleocorrentes para noroeste enquanto que os sistemas fluviais acima do limite de sequências indicam um transporte para sul. Uma nova entrada abrupta de depósitos conglomeráticos relacionados a sistemas de leques aluviais sobre a sucessão fluvio-eólica, marca o limite da Sequência II. A Sequência III é caracterizada por sistemas fluvio-estuarinos na porção superior da Formação Tombador, que são progressivamente sucedidos por sistemas marinhos rasos (Formação Caboclo), definindo uma tendência geral transgressiva. As Sequências I e II refletem um soerguimento da área-fonte em resposta a movimentações tectônicas. A mudança abrupta de paleocorrentes dos fluviais basais da Sequência I indicam uma reestruturação regional das redes de drenagens, enquanto que os sistemas de leques aluviais da Sequência II sugerem sedimentos depositados por uma tectônica sin-deposicional. Os limites de sequências II e III é marcado por uma superfície erosiva regional. A discordâncias entre as sequências II e III revela um hiato significante no topo da Formação Tombador sugerindo uma origem tectônica para esta discordância. / The Mesoproterozoic Tombador Formation encompasses different depositional systems deposited in a sag basin, ranging from estuarine to alluvial. The well preserved deposits and their wide occurrence in the regional scale (~300 km) define the Tombador Formation as an excellent case study for the depositional patterns prevailing during the Proterozoic. Three depositional sequences were recognized for the Upper Tombador Formation, bounded by three semi-regional scale unconformities. Sequence I is composed of shallow, gravel-bed braided channels at its base, which are overlain by fine- to coarse-grained sandstones related to aeolian sand sheets and dunes and intermediate sheetfloods. The lower boundary of this sequence is characterized by an angular unconformity cutting fluvio-estuarine deposits, evidenced by an abrupt change of facies and fluvial palaeocurrents. The fluvio-estuarine deposits below the sequence boundary display palaeocurrents to northwest, whereas the fluvial strata above the unconformity show southeastward palaeocurrents. A new abrupt entrance of conglomeratic deposits related to alluvial fans systems overlying the fluvio-aeolian successions marks the lower boundary of Sequence II. The Sequence III is characterized by fluvio-estuarine systems in the top of the Upper Tombador Formation, that are progressively covered by shallow marine systems (Caboclo Formation), defining a general transgressive trend. The pattern of sequences I and II probably reflects the uplift of source areas in response to tectonic movements. The palaeocurrent change in Sequence I indicates a regional rearrangement of the drainage networks, while the alluvial fan systems of sequence II suggest sin-depositional tectonic pulses. The regional erosive surface between sequences II and III reveals a significant hiatus close to the Tombador Formation top, what suggests a tectonic origin for this unconformity.

A Formação Tombador, Mesoproterozoico, compreende diferentes sistemas deposicionais, depositados em um bacia sag, que abrangem desde sistemas aluviais a estuarinos. Os depósitos bem preservados e sua ampla ocorrência em escala regional (~300 km) faz com que a Formação Tombador seja um excelente caso de estudo no Proterozoico. Foram reconhecidas três sequências deposicionais, limitadas por superfícies erosivas em escala regional no topo da Formação Tombador. A Sequência I é composta na base por canais fluviais cascalhosos entrelaçados rasos, que são sotopostos por depósitos de dunas e lençóis de areia eólicos e inundações em lençol intermediário. O limite inferior desta sequência é caracterizado por uma discordância angular intra-Tombador sobre os sistemas fluvio-estuarinos, evidenciada por uma mudança abrupta de fácies e mudança nas paleocorrentes. Os sistemas fluvio-estuarinos abaixo da discordância apresentam paleocorrentes para noroeste enquanto que os sistemas fluviais acima do limite de sequências indicam um transporte para sul. Uma nova entrada abrupta de depósitos conglomeráticos relacionados a sistemas de leques aluviais sobre a sucessão fluvio-eólica, marca o limite da Sequência II. A Sequência III é caracterizada por sistemas fluvio-estuarinos na porção superior da Formação Tombador, que são progressivamente sucedidos por sistemas marinhos rasos (Formação Caboclo), definindo uma tendência geral transgressiva. As Sequências I e II refletem um soerguimento da área-fonte em resposta a movimentações tectônicas. A mudança abrupta de paleocorrentes dos fluviais basais da Sequência I indicam uma reestruturação regional das redes de drenagens, enquanto que os sistemas de leques aluviais da Sequência II sugerem sedimentos depositados por uma tectônica sin-deposicional. Os limites de sequências II e III é marcado por uma superfície erosiva regional. A discordâncias entre as sequências II e III revela um hiato significante no topo da Formação Tombador sugerindo uma origem tectônica para esta discordância. / The Mesoproterozoic Tombador Formation encompasses different depositional systems deposited in a sag basin, ranging from estuarine to alluvial. The well preserved deposits and their wide occurrence in the regional scale (~300 km) define the Tombador Formation as an excellent case study for the depositional patterns prevailing during the Proterozoic. Three depositional sequences were recognized for the Upper Tombador Formation, bounded by three semi-regional scale unconformities. Sequence I is composed of shallow, gravel-bed braided channels at its base, which are overlain by fine- to coarse-grained sandstones related to aeolian sand sheets and dunes and intermediate sheetfloods. The lower boundary of this sequence is characterized by an angular unconformity cutting fluvio-estuarine deposits, evidenced by an abrupt change of facies and fluvial palaeocurrents. The fluvio-estuarine deposits below the sequence boundary display palaeocurrents to northwest, whereas the fluvial strata above the unconformity show southeastward palaeocurrents. A new abrupt entrance of conglomeratic deposits related to alluvial fans systems overlying the fluvio-aeolian successions marks the lower boundary of Sequence II. The Sequence III is characterized by fluvio-estuarine systems in the top of the Upper Tombador Formation, that are progressively covered by shallow marine systems (Caboclo Formation), defining a general transgressive trend. The pattern of sequences I and II probably reflects the uplift of source areas in response to tectonic movements. The palaeocurrent change in Sequence I indicates a regional rearrangement of the drainage networks, while the alluvial fan systems of sequence II suggest sin-depositional tectonic pulses. The regional erosive surface between sequences II and III reveals a significant hiatus close to the Tombador Formation top, what suggests a tectonic origin for this unconformity.

A Formação Tombador, Mesoproterozoico, compreende diferentes sistemas deposicionais, depositados em um bacia sag, que abrangem desde sistemas aluviais a estuarinos. Os depósitos bem preservados e sua ampla ocorrência em escala regional (~300 km) faz com que a Formação Tombador seja um excelente caso de estudo no Proterozoico. Foram reconhecidas três sequências deposicionais, limitadas por superfícies erosivas em escala regional no topo da Formação Tombador. A Sequência I é composta na base por canais fluviais cascalhosos entrelaçados rasos, que são sotopostos por depósitos de dunas e lençóis de areia eólicos e inundações em lençol intermediário. O limite inferior desta sequência é caracterizado por uma discordância angular intra-Tombador sobre os sistemas fluvio-estuarinos, evidenciada por uma mudança abrupta de fácies e mudança nas paleocorrentes. Os sistemas fluvio-estuarinos abaixo da discordância apresentam paleocorrentes para noroeste enquanto que os sistemas fluviais acima do limite de sequências indicam um transporte para sul. Uma nova entrada abrupta de depósitos conglomeráticos relacionados a sistemas de leques aluviais sobre a sucessão fluvio-eólica, marca o limite da Sequência II. A Sequência III é caracterizada por sistemas fluvio-estuarinos na porção superior da Formação Tombador, que são progressivamente sucedidos por sistemas marinhos rasos (Formação Caboclo), definindo uma tendência geral transgressiva. As Sequências I e II refletem um soerguimento da área-fonte em resposta a movimentações tectônicas. A mudança abrupta de paleocorrentes dos fluviais basais da Sequência I indicam uma reestruturação regional das redes de drenagens, enquanto que os sistemas de leques aluviais da Sequência II sugerem sedimentos depositados por uma tectônica sin-deposicional. Os limites de sequências II e III é marcado por uma superfície erosiva regional. A discordâncias entre as sequências II e III revela um hiato significante no topo da Formação Tombador sugerindo uma origem tectônica para esta discordância. / The Mesoproterozoic Tombador Formation encompasses different depositional systems deposited in a sag basin, ranging from estuarine to alluvial. The well preserved deposits and their wide occurrence in the regional scale (~300 km) define the Tombador Formation as an excellent case study for the depositional patterns prevailing during the Proterozoic. Three depositional sequences were recognized for the Upper Tombador Formation, bounded by three semi-regional scale unconformities. Sequence I is composed of shallow, gravel-bed braided channels at its base, which are overlain by fine- to coarse-grained sandstones related to aeolian sand sheets and dunes and intermediate sheetfloods. The lower boundary of this sequence is characterized by an angular unconformity cutting fluvio-estuarine deposits, evidenced by an abrupt change of facies and fluvial palaeocurrents. The fluvio-estuarine deposits below the sequence boundary display palaeocurrents to northwest, whereas the fluvial strata above the unconformity show southeastward palaeocurrents. A new abrupt entrance of conglomeratic deposits related to alluvial fans systems overlying the fluvio-aeolian successions marks the lower boundary of Sequence II. The Sequence III is characterized by fluvio-estuarine systems in the top of the Upper Tombador Formation, that are progressively covered by shallow marine systems (Caboclo Formation), defining a general transgressive trend. The pattern of sequences I and II probably reflects the uplift of source areas in response to tectonic movements. The palaeocurrent change in Sequence I indicates a regional rearrangement of the drainage networks, while the alluvial fan systems of sequence II suggest sin-depositional tectonic pulses. The regional erosive surface between sequences II and III reveals a significant hiatus close to the Tombador Formation top, what suggests a tectonic origin for this unconformity.

The Cretaceous Almond Formation, located in the Greater Green River Basin, records deposition of coastal plain fluvial sandstones and shallow marginal-marine sandstones in a net-transgressive sequence along the western margin of the Cretaceous Interior Seaway (CIS) from the late Campanian to early Maastrichtian. The Almond Formation is an important hydrocarbon reservoir, with development mainly along the Wamsutter Arch and the northeast margins of the Washakie Basin. Previous studies have primarily focused on outcrops along the eastern flank of the Rock Springs Uplift and subsurface data targeting the Wamsutter Arch. Further development of the Almond petroleum system requires extending our understanding of lateral facies changes and sequence stratigraphic architecture away from areas that have been previously studied. The aim of this research is to build a predictive model of lateral and temporal facies transitions and associated reservoir character along the Cherokee Arch in southern Wyoming. This structural feature marks the southern margin of the Washakie Basin and is roughly perpendicular to the shoreline of the CIS. Outcrop examination at either end of the arch shows that lower Almond strata along the western margin of the Washakie Basin transition from coastal plain facies associations to time-equivalent shallow-marine strata to the east, while the upper Almond strata transition from shallow-marine sands to offshore and prodeltaic muds across the ~125 km separating the two outcrop localities. This reveals clear facies associations shifts at the basin scale, which are difficult to interpret using only well data. The preservation of shoreface strata and related near-shore, fluvio-deltaics across large distances in the dip direction shows the large magnitude of shoreline migration. This also suggests that the system gradient was likely very gentle, leading to wide facies belts, and that reservoir continuity could be complex over significant distances. Stacking patterns observed in outcrop, core, and log curves demonstrate an early progradational sequence across the basin from the west to east. This time equivalent strata suggests sediment supply outpaced accommodation during deposition of the lower Almond and equivalent basinward strata, leading to progradation and eventually to some aggradation before relative sea-level rose. This is significant as the Almond is thought primarily as an overall retrogradational system. Within the upper Almond and basinward equivalent strata, stacking patterns reveal a well preserved retrogradational sequence as accommodation outpaced sediment supply during the final transgression of the Mesaverde Group. Core and outcrop analysis to the east at this time show facies associations that potentially represent an inundated, estuarine deltaic environment of deposition transitioning to deltaic depofacies to the west. Clinoformal geometry and an additional sand found in the subsurface of a cluster of only southern wells corroborate a deltaic interpretation. This sand is interpreted as a lobate deposit flanked by shale to the north. Shorelines span a short distance in the east and a much broader distance to the west with a clear facies shift in between allowing for marine shale to directly overlay coastal plain facies. Outcrop, core, and subsurface datasets have led to a better understanding of sediment partitioning and preservation during this transgressive phase of the CIS in the western United States. A better understanding of these spatial and temporal patterns will help to remove risk associated with exploration along this trend, as well as serve as an analogue for other transgressive deposits. Additional data would increase knowledge of this system and lead to solidification of new ideas presented for the Almond Formation along the Cherokee Arch.

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O Supergrupo Camaquã constitui uma bacia sedimentar do tipo rifte, localizada na região centro-sul do estado do Rio Grande do Sul, Brasil, cuja deposição ocorreu entre o Ediacarano e o Eocambriano. Em sua unidade sedimentar mais recente, o Grupo Guaritas, que reúne depósitos fluviais, eólicos e de leques aluviais, foi descoberta recentemente uma nova Formação, denominada Serra do Apertado, que até então não possuía estudos detalhados de fácies e arquitetura deposicional. O início dos estudos a respeito do Grupo Guaritas remonta ao início do século XX, após a descoberta de ocorrências de cobre na região, no entanto são escassas na literatura as informações sobre proveniência sedimentar dessa unidade. O presente estudo se empenhou em aplicar os métodosda análise de fácies e análise de elementos arquitetônicos nos depósitos da Formação Serra do Apertado e Pedra Pintada superior, a fim de interpretar o paleoambiente deposicional dessas unidades e estabelecer critérios descritivos de distinção para a primeira. Também foi aplicado o método da análise de proveniência macroscópica em depósitos conglomeráticos do Grupo Guaritas, a fim de estudarsuas variações composicionais ao longo do tempo e do espaço. Verificou-se que na Formação Serra do Apertado ocorre apenas um tipo de elemento arquitetônico, denominado EL- enchentes em lençóis, que possui geometria tabular, espessura que varia entre2 a 3 m, continuidade lateral de dezenas de metros e associações de fácies que indicam ciclos de aumento e diminuição de vazão, cujo ambiente de deposição foi interpretado como fluvial efêmero. A Formação Pedra Pintada superior apresenta os elementos DB- dunas barcanóides, e IF- interdunas fluviais, que ocorrem intercalados, ambos apresentando espessura de dezenas de metros e continuidade lateral de centenas de metros, sendo interpretados como ambiente de campos de dunas eólicas com interdunas. A análise de proveniência mostrou que no Grupo Guaritas existem depósitos com áreas fonte distais, situadas a norte da bacia,que estão associados a um sistema fluvial longitudinal ao eixo maior da bacia, e depósitos com áreas fonte mais proximais, situadas principalmente a leste, que estão associados a sistemas fluviais transversais e de leques aluviais. A comparação dos dados de composição dos seixos entre as unidades do Grupo Guaritas mostrou que, da base para o topo da sucessão, o sistema fluvial transversal da borda leste da bacia passa de áreas fonte mais distais para mais proximais, caracterizando uma diminuição da área decaptação dos rios sentido a jusante, o que foi interpretado como uma reativaçãoda falha de borda ao tempo da deposição das Formações Varzinha e Pedra Pintada. Ao longo da estratigrafia da Formação Serra do Apertado o conjunto de seixos quartzosos varia de forma inversamente proporcional ao conjunto de seixos nãoquartzosos. Como não foi verificado um controle da distância da área fonte nesse tipo de variação, e como o principal fator que a comanda é a composição dos seixos, foi interpretado que isso se deve a variações climáticas, onde climas mais áridos correspondem ao predomínio de seixos não quartzosos nos depósitos, e climas mais úmidos ao predomínio de seixos quartzosos. / The Camaquã Supergroup constitutes a rift stile sedimentary basin, located in the central-south region of Rio Grande do Sul state, Brazil, which deposition occured between the Ediacaran and the Eocambrian. In it´s younger unit, the Guaritas Group, composed of fluvial, eolian and aluvial fan deposits, a new Formation was recently discovered, named Serra do Apertado, which until then hadn´t detailed studies about facies analyses and architectural elements. The initial studies about the Guaritas Group go back to the beginning of the 20th century, afterthe discovery of copper occurences in that region, but references about sedimentary provenance of this unit are scarce in the literature. The present study was engaged on applying the facies and architectural elements analysis methods in the Serra do Apertado and superior Pedra Pintada Formations, in order to interpret the depositional palaeoenvironment of those units and establish descriptive distinction criteria to the first one. The method of macroscopic provenance analysis was also applied in conglomeratic deposits of the Guaritas Group, in order to study it´s compositional variations through time and space. Was verified that in the Serra do Apertado Formation occurs only one type ofarchitectural element, named EL - sheet floods, which have tabular geometry, thickness varying between 2 and 3 m, lateral continuity of dozens of meters and facies associations that indicates cicles of raising and waning flow, which depositional environment was interpreted as efemeral rivers. The superior Pedra Pintada Formation presents the elements DB- barcanoid dunes, and IF- fluvial interdunes, that occurs intercalated, both presenting thickness of dozens of meters and lateral continuity of hundredsof meters, being interpreted as aeolian dune fields with interdunes. The provenance analysis shown that in the Guaritas Group exists deposits with distal source areas to the north of the basin, thatare associated with a fluvial system paralel to the longest basin axis, and deposits with more proximal sources mainly to the east, that are associated with transversal fluvial systems and aluvial fans. The comparison of pebble compositional data between the Guaritas Group units shown that, from the base to the top of the succession, the basin´s east border transversal fluvial system passes from more distal source areas to moreproximal, characterizing a downstream diminution on the river´s catchment area, that was interpretated as a reactivation of the border fault by the time of thedeposition of the Varzinha and Pedra Pintada Formations. Along the stratigrafy of the Serra do Apertado Formation, the group of quartzose pebbles varies in an inversely proportional way in relation to the non quartzose pebble group. As it wasn´t verified a source area distance control in this kind of variation, and as the main factor that comands it is the pebble´s composition, it was interpreted that this is due to climatic variations, where more arid climates correspond to the prevalence of non quartzose pebbles in the deposits, and more humid climates to the prevalence of quartzose pebbles.

Il est débattue sur le temps closural finale de l'océan paléo-asiatique et la position. Certains géologues ont préconisé la suture "Solonker" marque la zone closural finale du Permien , tandis que d'autres insistent sur le fait Paléozoïque milieu. Nos trois domaines d'étude, le Hongqi , le Ondor Somme et le Mandula ont essentiel et important de résoudre ces controverses. Les unités litho-tectonique reconnus dans le domaine Hongqi-Ondor Sum sont le mélange Belt de Hongqi-Ondor Sum, la Belt de l'arc Bainaimiao, craton du Nord de Chine et les roches sédimentaires post-orogéniques. Le mélange Belt de Hongqi-Ondor Sum connu déformation ductile en deux phases et une phase de la déformation ductile-fragile. D1 est responsable de la S1 foliation, linéation minérale L1, et intrafolial pli F1. Les critères cinématiques indiquent un sens cisaillement de top-to-the-NW. D2 est caractérisée par divers taille de plis asymétriques avec axe presque NE correspondant à la poussée NW cisaillement. D3 formé le cadre régional dans le Hongqi et les zones Ondor Sum. La zone Mandula contient les sédiments olistostrome, les sédiments turbiditiques et roches volcanosédimentaires. Grains de zircons détritiques dans des échantillons sédimentaires indiquent la zone d'étude Mandula reçu des matériaux d'arc Bainaimiao et matières contemporaines de l'éruption volcanique du Permien. Les sédiments et les roches volcaniques dans la région Mandula soumettent un NW-SE ou près de N-S du raccourcissement. Les données géologiques indiquent qu'une subduction et collsion dans Paléozoïque inférieur, et rifting et fermeture rift dans Palezoic supérieur. Les fragments ophiolitiques "Solonker" sont en effet olistostrome. Composants ophiolitiques typiques ne sont pas observés dans la région Mandula. / It is hotly debated about the final closural time and position of the Paleo-Asian Ocean. Some geologists advocated the “Solonker” suture marks the final closural zone in Permian, whereas others insist in middle Paleozoic. Our three study areas, the Hongqi, the Ondor Sum and the Mandula is essential and important to solve those controversies. The litho-tectonic units recognized in the Hongqi-Ondor Sum area include the Hongqi-Ondor Sum mélange belt, the Bainaimiao arc belt, North China Craton and post-orogenic unconformably sedimentary rocks. The Hongqi-Ondor Sum mélange belt experienced two phase ductile deformation and one phase ductile-brittle deformation. D1 is responsible for the regional greenschist foliation S1, elongated mineral lineation L1, and intrafolial fold F1. The kinematic criteria indicates a top-to-the-NW shearing sense. D2 is characterized by various sized of unsymmetrical folds with nearly NE axis corresponding to the NW thrust shearing. D3 formed the regional framework in the Hongqi and the Ondor Sum areas. The Mandula area contains olistostrome sediments, turbiditic sediments and volcano-sedimentary rocks. Detrital zircon grains in sedimentary samples argue the Mandula study area received the southern Bainaimiao arc materials and coeval Permian volcanic erupting materials nearby. The sediments and volcanic rocks in Mandula area subject a nearly NW-SE or N-S compressional shortening. The geological data support that an Early Paleozoic subduction and collsioan, Late Palezoic rifting and rift closure model. The so called “Solonker” ophiolitic fragments indeed are olistostrome. Typical ophiolite components are not observed in the Mandula area.