Orientador: Paulo Cesar Soares / Coorientadores: Almerio Barros França, Mario Luis Assine / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná / Resumo: O Brasil ocupa, atualmente, a posição de sexto maior produtor mundial de diamantes, porém, durante o século XVIII, destacava-se como maior produtor mundial. Sua produção é proveniente de depósitos secundários em aluviões recentes, pois as mineralizações em fontes primárias conhecidas são subeconômicas. As mineralizações de diamantes no Estado do Paraná ocorrem em depósitos detríticos recentes e sedimentos ativos fluviais, de caráter secundário, distribuídos sobre os sedimentos dos grupos Itararé e Paraná, Bacia do Paraná. Duas hipóteses principais são discutidas para explicar a origem desses depósitos: i) os diamantes provêm dos sedimentos glaciogênicos do Grupo Itararé e são o resultado da erosão de corpos primários localizados no sul do continente africano, antes da deriva continental; ii) ocorrem fontes primárias mineralizadas ao longo do Arco de Ponta Grossa, estrutura similar a de outras regiões, propícias à ascenção de corpos primários mineralizados. O condicionamento da mineralização às unidades basais da Bacia do Paraná; a ocorrência de ouro associada; a ausência de fontes primárias e de minerais paragenéticos de diamantes e a presença de diamantes associados aos seus correspondentes litológicos na África (Formação Dwyka), sugerem que a mineralização esteja associada às rochas glaciogênicas do Grupo Itararé, resultado da erosão glacial de corpos primários situados no sul do continente africano, antes da deriva continental. Apesar disto, os mais recentes programas prospectivos na área (Mineropar, CPRM) buscaram possíveis corpos kimberlíticos mineralizados. O rio Tibagi é o principal rio diamantífero da porção leste da Bacia do Paraná e alguns de seus afluentes também apresentam-se mineralizados. Para levantar fatos e argumentos a favor de uma origem secundária, foi estudada uma microbacia diamantífera, a do rio santa Rosa, para investigação de fonte local. O estudo de fácies nesta microbacia mineralizada revelou a presença de fácies sedimentares, agrupadas em unidades estratigráficas distintas, depositadas por diferentes processos sedimentares, sendo que somente as fácies da Unidade I (basal) e da Unidade IV (ressedimentada) podem ter selecionado e pré-concentrado diamantes. A análise mineralógica dos sedimentos que compõem as rochas e os aluviões, bem como o estudo dos diamantes e dos demais minerais pesados, é indicativa de vários ciclos de transporte (incluindo glaciogênicos e fluviais), atuando na formação dos depósitos. As direções das paleocorrentes e das superfícies estriadas na borda oriental da Bacia do Paraná sugere um fluxo de gelo de SSE para NNW, e a migração dos pólos durante a glaciação permo-carbonífera indica a fonte dos sedimentos como sendo áreas cratônicas mineralizadas a diamante, no continente sul-africano. A análise estatística do poder e da combinação dos fatos como evidências indicou grande probabilidade da hipótese de fonte dos diamantes nos sedimentos do Grupo Itararé representar a verdade. Comparativamente, a mesma análise mostra que, com base nos mesmos fatos, as chances da mineralização estar diretamente relacionada às fontes primárias na região são negativas. / Abstract: The Paraná Basin represents the most important geological record of the Gondwana Continent in South America. Five cycles of flexural basining has accumulated and preserved packages of sediments about 4 Km thick and basaltic volcanic rocks 2 Km thick, representing five tectonosedimentary sequences limited by globally correlated unconformities. The occurrence of diamonds in the Paraná Basin is known since last century and up to this moment their primary sources or any indication to its proximity, such as the presence of satellite minerais, e.g., are unknown. The diamantiferous alluvions of the Paraná Basin lay preferentialy over the permo-carboniferous clasticterrigenous sequence of the Itararé Group. Its facies association suggests a deposition in glacial-marine, terrestrial-glacial and fluvial environment, as a response to climate and sea-level changes. The high rate of glaciclastic sediments are frequently interpreted as reworked by gravitational flows and turbidity currents, sometimes disposed in channel body forms. The most important diamantiferous sites in Paraná State are in high terraces, low terraces and in active stream sediments of the Tibagi, Cinzas, Peixe and Verde rivers. The Santa Rosa river (Tibagi's tributary) shows a mineralized drainage basin where the erosional area is located over continental basal conglomerates of the Itararé Group. The purpose of this work is the definition of the preferential facies of proglacial rocks of the Itararé Group that might host the diamonds, as well as to discuss the occurrence and processes which has promoted their transport and concentration. The methodology used in this study comprises three steps: i)the analysis of the sedimentary facies; ii) the comparison of heavy minerais assemblage from a mineralised hydrographic micro-basin with the permo-carboniferous sediments; iii) the comparison of diamonds morphoscopic features from active sediments, placers and early glaciogenic sediments. There is gold, either as spots or galls, associated to diamonds in Tibagi and Telemaco Borba sites, where the distribution of the gems is concentrated in the smallest sizes. The main characteristics of them are polished surfaces and tetrahexahedroid forms. The association of the mentioned gold and diamonds characteristics indicates that the transport was not effective in the selection of densities and sizes, by one hand, but it was indeed in the breaking, abrasion and polishing. This could mean a multiplicity of short cycles of glacial alternate with stream transport consisting of grinding, selection and polishing, which is better explaned by glacial transport and outwash. The paleocurrent pattern, the glacial groove direction and the pebble orientation pattern found in the Eastern part of the Paraná Basin is in agreement with a possible source from kimberlites in African continent. It has been defined ten sedimentary facies for the lower section of the Itararé Group in the Santa Rosa river area characteristic by subaqueous aluvial and fan sedimentation, in peri-glacial environment. The basal association composed of stream sandstones and conglomerates are, probably, the main source rocks for the mineralized alluvions.

Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2015-07-06T18:34:12Z No. of bitstreams: 2 Raquel Elisa Lermen1.pdf: 155400 bytes, checksum: fb67a06ca4addfde21f42b2889c458d4 (MD5) Raquel Elisa Lermen3.pdf: 3828950 bytes, checksum: e449d77f21d1db2310b7febdac2da6b4 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-06T18:34:12Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Raquel Elisa Lermen1.pdf: 155400 bytes, checksum: fb67a06ca4addfde21f42b2889c458d4 (MD5) Raquel Elisa Lermen3.pdf: 3828950 bytes, checksum: e449d77f21d1db2310b7febdac2da6b4 (MD5) Previous issue date: 2006-03 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A revisão icnotaxonômica da paleoicnofauna Grupo Itararé no RS revelou a presença de uma icnofauna dominada por trilhas de artrópodes, com impressões de repouso e pistas de deslocamento intraestratal de artrópodes e escavações rasas de organismos vermiformes subordinadas, além de icnofábricas de Chondrites-Planolites-Palaeophycus. Duas novas icnoespécies, Cruziana intermittens n. isp. e Tonganoxichnus itararensis n. isp. foram diagnosticadas. A análise das assembléias icnofossilíferas evidenciou a presença duas paleoicnocenoses distintas: (i) Paleoicnocenose A, contendo trilhas de deslocamento de artrópodes e escavações rasas de artrópodes e de organismos vermiformes, vinculada à fácies de ritmitos; e (ii) Paleoicnocenose B, reunindo exclusivamente escavações mais profundas, vinculada à fácies de depósitos heterolíticos. Quatro suítes distintas são observadas na Paleoicnocenose A: (i) suíte MP, contendo Maculichna varia, Protichnites isp., Diplichnites gouldi e Diplopodichnus biformis, com Kouphichnium isp. subordinado, vinculada aos ritmitos do tipo A; (ii) suíte HT, composta por Helmithoidichnites tenuis e Treptichnus pollardi, com Nereites isp. e Tonganoxichnus itararensis n. isp. subordinados, vinculada com os ritmitos do tipo B; (iii) suíte CR, contendo Cruziana problematica, C. intermittens n. isp., Rusophycus carbonarius e Gluckstadtella cooperi, com H. tenuis subordinado, vinculada aos ritmitos do tipo C; e (iv) suíte Dg, monoespecífica para Diplichnites gouldi, preservada em palimpsesto sobre a suíte CR. A Paleoicnocenose B é formada por icnofábrica composta de Chondrites/Planolites, produzida em níveis intermediários do substrato, e Palaeophycus, em níveis mais superficiais. As assinaturas icnológicas registradas sugerem um sistema deposicional estuarino do tipo fiorde, com a zona mais proximal do estuário situada a ENE (região de Cachoeira do Sul) e a mais distal, a SSW (região ao sul de São Gabriel-sudoeste de Lavras do Sul). Os ritmitos do tipo B se concentrariam na região mais proximal, os ritmitos dos tipos A e C se desenvolveriam nas planícies laterais ao corpo d?água e os depósitos heterolíticos, próximos à desembocadura deste, junto ao mar, em águas salobras. O contexto das paleoicnocenoses A e B e seus vínculos faciológicos sugerem representar, respectivamente, uma Icnofácies Scoyenia atípica e uma Icnofácies Cruziana empobrecida. De acordo com o registro global, a presença de G. cooperi, M. varia, T. pollardi e T. itararensis n. isp. nos ritmitos permitem supor uma idade Carbonífero Superior para esses depósitos. / The ichnotaxonomic review of the trace fossils from Itararé Group (Paraná Basin, south of Brazil) in the Rio Grande do Sul State (southernmost Brazil) showed the presence of an ichnofauna dominated by arthropod trackways. Resting traces and intrastratal trails also made by arthropods and shallow burrows produced by soft-bodied organisms are subordinated, as well as a Chondrites-Planolites-Palaeophycus composite ichnofabic. Two new ichnospecies were diagnosed, Cruziana intermittens n. isp. e Tonganoxichnus itararensis n. isp. Two ichnocoenoses were differenciated: (i) Paleoichnocoenosis A, bearing arthropod trackways, resting traces, intrastratal trails and shallow burrows, related to the rhythmite facies; and (ii) Paleoichnocoenosis B, joining exclusively deeper burrows, related to the heterolithic deposit facies. Four distinct suites were observed in Paleoichnocoenosis A: (i) MP suite, having Maculichna varia, Protichnites isp., Diplichnites gouldi and Diplopodichnus biformis, with Kouphichnium isp. subordinated, and related to the rhythmites type A; (ii) HT suite, composed of Helmithoidichnites tenuis and Treptichnus pollardi, with Nereites isp. and Tonganoxichnus itararensis n. isp. subordinated, related to the rhythmites type B; (iii) CR suite, bearing Cruziana problematica, C. intermittens n. isp., Rusophycus carbonarius and Gluckstadtella cooperi, with H. tenuis subordinated, related to the rhythmites type C; and (iv) Dg suite, monospecific to Diplichnites gouldi, superimposed to the CR suite, in palimpsest preservation. The Paleoichnocoenosis B is formed by a composite ichnofabric of Chondrites and Planolites (deeper tier), and Palaeophycus (shallow tier). The recorded ichnological signatures suggest an estuarine, fjord-like depositional setting, the proximal zone extending to ENE (Cachoeira do Sul region) and the distal zone reaching the SSW (south of São Gabriel-southwest of Lavras do Sul). The rhythmites type B are concentrated in the proximal zone, the rhythmites type A and C, in the marginal plains, lateral to the main body water, and the heterolithic deposits characterize the estuary mouth, opening to the sea, under brackish water conditions. The ichnological and faciological characteristics of the paleoichnocoenoses A and B reveal the existence of an atypical Scoyenia Ichnofaceis and an impoverished Cruziana Ichnofacies, respectively, in the studied deposits. According to the global record, the presence of G. cooperi, M. varia, T. pollardi and T. itararensis n. isp. in the rhythmites allows to infer an Upper Carboniferous (Pennsylvanian) age to these rocks.

O aumento do uso do gás natural e a necessidade de sua estocagem em sítios subterrâneos, promoveu recentes pesquisas na Bacia do Paraná. Estas pesquisas incluiram a análise de estruturas favoráveis a formação de trapas e a avaliação do potencial de rochas-reservatórios para a estocagem subterrânea de gás natural (ESGN). Neste contexto insere-se o presente trabalho que foi desenvolvido no Alto Estrutural de Pitanga, borda leste da Bacia do Paraná. Neste Alto afloram rochas sedimentares permocarboníferas do Grupo Itararé que são amplamente reconhecidas por suas qualidades permoporosas. Com o intuito de caracterizar a faciologia, a estratigrafia bem como as qualidades petrofísicas do Grupo Itararé foram efetuados os seguintes estudos: levantamentos de seções estratigráficas de detalhe, descrição de fácies, análise microscópica, análise de microscopia eletrônica de varredura e avaliação de dados de poço. As descrições de fácies e estudos dos processos deposicionais, forneceram elementos para o agrupamento de fácies em associações de fácies e distinção de três associações de fácies: inferior, intermediária e superior. A disposição das associações de fácies permitiu o reconhecimento de uma suscessão progradacional, representada pela sobreposição de fácies de pró-delta/frente-deltaica por depósitos fluviais com contribuição glacial. A análise microscópica e caracterização petrográfica das rochas, permitiu a discriminação de quatro petrofácies: A, B, C e D. Os arenitos do Grupo Itararé na área de estudos foram classificados como: arenito feldspático, quartzo arenito, arenito lítico e wacke lítico. A microscopia eletrônica de varredura revelou a presença de caulinita, esmectita e ilita nos arenitos. A utilização de diferentes escalas de trabalho mostrou-se eficaz e elucidativa. A combinação de levantamentos de campo, análises petrográficas ao microscópio, ensaios de porosimetria a mercúrio e análises de perfis compostos permitiu realizar comparações e revelou um grupo de dados significativos para a pesquisa. / The increase in the utilization of natural gas and the need for underground gas storage has led to recent research projects on the subject focusing the Paraná Basin. These projects aim at locating favorable structures for the generation of traps and the evaluation of the reservoir potential of rock units for the storage of natural gas (ESGN). The present work is part of this effort, aiming at the study of the Pitanga Structural High, at the eastern border of the Paraná Basin. This region is characterized by outcrops of the Itararé Group (Permo-Carboniferous), which contains rock units that are known for their high porosity and permeability. The main goals of the present work are to characterize the sedimentary facies, the stratigraphy and the petrophysical properties of the Itararé Group, based on detailed stratigraphic logging, facies descriptions, microscopic petrography, Scanning Electron Microscope analysis, and evaluation of well data. Facies descriptions and interpretation of depositional processes were used to group the sedimentary facies into three facies associations: named lower, middle and upper facies associations. The stacking pattern of the facies associations led to the interpretation of a progradational succession, formed by the migration of fluvial deposits over prodelta to delta front deposits, in a context of glacial influence. The microscopic petrography characterization of rock samples led to the discrimination of four petrofacies, coded A to D. The sandstones of the Itararé Group in the studied area were classified as: feldspatic sandstones, quartz-arenites, lithicsandstones and lithic wackes. The Scanning Electron Microscope analysis revealed the presence of caulinite, smectite and ilite in the sandstones. The application of analyses at different scales of work proved to be an efficient method. The integration of field survey, microscopic petrography analysis, mercury porosimetry and interpretation of composite well logs generated a significant volume of data and enabled the comparison of the results of the different methods.

Este trabalho teve por objetivo investigar a escala temporal envolvida na deposição de ritmitos permocarboníferos da Bacia do Paraná (Subgrupo Itararé), expostos no Parque do Varvito (Itu, SP) e pedreira Itaú (Trombudo Central, SC), através de dados paleomagnéticos e de anisotropia de suscetibilidade magnética. Os estudos paleomagnéticos revelaram componentes de magnetização estável para ambas as coleções, com indicações de que a magnetização remanente é devida a portadores magnéticos (principalmente magnetita e hematita) de origem detrítica. A componente de magnetização característica, em ambos os casos, é de polaridade reversa, e foi identificada nos dois portadores magnéticos principais. A investigação da mineralogia magnética foi feita através de várias técnicas, incluindo espectroscopia Mossbauer, curvas termomagnéticas, curvas de histerese e ZFC/FC, além de microscopia ótica e eletrônica. Os dados paleomagnéticos e de anisotropia de susceptibilidade magnética permitiram a composição de séries temporais, que foram submetidas a análise espectral por transformada de Fourier de Lomb-Scargle para séries desigualmente espaçadas. Os espectros de potência resultantes foram posteriormente comparados com os espectros de séries de espessura individual das unidades litológicas, o que possibilitou a investigação de sinais harmônicos, sobre a qual foram propostas inferências a respeito das escalas temporais de sedimentação. Esta etapa do trabalho revelou escalas milenares para o domínio do tempo nos espectros de potência, indicando o registro dos ciclos orbitais de Milankovitch, bem como quase-periodicidades associadas à variabilidade solar e feedback do sistema oceânico-atmosférico, para todas as análises. Este conjunto de dados sugere o caráter não-anual de deposição dos ritmitos, ao contrário do proposto por alguns autores. O pólo paleomagnético calculado para a seção de Rio do Sul é compatível com o pólo do Permocarbonífero para a Bacia Sanfranciscana (MG), indicando que o intervalo de tempo envolvido na deposição dos sedimentos é suficientemente longo para eliminar os efeitos da variação secular do campo geomagnético. Alguns resultados adicionais desta tese proveram informações especiais: (i) Foram observados ciclos de indução solar (ciclos de Hallstattzein e de Suess) e a sugestão de ciclo compatível com o ciclo glacial-interglacial de Bond, recentemente sugerido como de origem solar, o que apontaria para uma possível feição harmônica, dominante sobre o sistema oceânico-atmosférico, e que poderia operar sobre períodos geológicos mais antigos; (ii) registro da remanência magnética possivelmente controlado por fatores mecânicos na sucessão de Itu, provavelmente relacionados a correntes de turbidez; (iii) indícios da presença de magnetossomas possivelmente rompidas e/ou oxidadas, em especial para a sucessão de Itu. / This work aims to investigate the timescale of the sedimentation of Permocarboniferous rhythmites from Paraná Basin (Itararé Subgroup) cropping out at the Parque do Varvito, (Itu, SP), and at the Itaú quarry, (Trombudo Central, SC) by means of paleomagnetic and anisotropy of magnetic susceptibility (ASM). The paleomagnetic study revealed stable magnetization components for both sections, which are carried by magnetic carriers (mainly magnetite and hematite) of detritic origin. The characteristic magnetization direction for each section is of reverse polarity and is found in both magnetite and hematite. Several techniques were used in the investigation the magnetic mineralogy including Mossbauer spectrometry, thermomagnetic curves, hysteresis and ZFC/FC curves, optical and electronic microscopy. Although not confirmed, some data pointed to the possibility of magnetic biomineralization with disrupted or oxidized mineral chains. The paleomagnetic and ASM data allowed the construction of time series that were submitted to spectral analysis by the Lomb-Scargle Fourier transform for unevenly spaced series. The resulting power spectra were then compared with the thickness spectrum. Based on the harmonic signals identified in all time series it was possible to infer deposition rates for both Itú and Itaú rhythmites. This procedure pointed to millennial timescale, and periodical signal compatible to Milankovitch orbital forcing, as well quasi-periodicities related to solar variability and feedback of ocean-atmospheric system, were identified in both sections. Such evidences strongly point to the non-annual sedimentation character, in opposition to previous hypothesis. The paleomagnetic data from the Rio do Sul rocks allowed the calculation of a paleomagnetic pole which is in agreement to the one recently obtained for the Santa Fé Group, Sanfranciscana Basin (MG), indicating that the time interval comprised by the Rio do Sul rhythmites is long enough for eliminating the secular variation effects. Results from this work provide also indications for the record of (i) solar forcing cycles (Hallstattzein and Suess cycles); (ii) spectral peak values of 1,5-ky and 6,0 - 8,0 ky cycle, which is compatible to the glacial-interglacial Bond cycle observed in Quaternary geological records. Such result would extend to ancient times the atmosphere-ocean interaction pattern.

Este trabalho teve por objetivo investigar a escala temporal envolvida na deposição de ritmitos permocarboníferos da Bacia do Paraná (Subgrupo Itararé), expostos no Parque do Varvito (Itu, SP) e pedreira Itaú (Trombudo Central, SC), através de dados paleomagnéticos e de anisotropia de suscetibilidade magnética. Os estudos paleomagnéticos revelaram componentes de magnetização estável para ambas as coleções, com indicações de que a magnetização remanente é devida a portadores magnéticos (principalmente magnetita e hematita) de origem detrítica. A componente de magnetização característica, em ambos os casos, é de polaridade reversa, e foi identificada nos dois portadores magnéticos principais. A investigação da mineralogia magnética foi feita através de várias técnicas, incluindo espectroscopia Mossbauer, curvas termomagnéticas, curvas de histerese e ZFC/FC, além de microscopia ótica e eletrônica. Os dados paleomagnéticos e de anisotropia de susceptibilidade magnética permitiram a composição de séries temporais, que foram submetidas a análise espectral por transformada de Fourier de Lomb-Scargle para séries desigualmente espaçadas. Os espectros de potência resultantes foram posteriormente comparados com os espectros de séries de espessura individual das unidades litológicas, o que possibilitou a investigação de sinais harmônicos, sobre a qual foram propostas inferências a respeito das escalas temporais de sedimentação. Esta etapa do trabalho revelou escalas milenares para o domínio do tempo nos espectros de potência, indicando o registro dos ciclos orbitais de Milankovitch, bem como quase-periodicidades associadas à variabilidade solar e feedback do sistema oceânico-atmosférico, para todas as análises. Este conjunto de dados sugere o caráter não-anual de deposição dos ritmitos, ao contrário do proposto por alguns autores. O pólo paleomagnético calculado para a seção de Rio do Sul é compatível com o pólo do Permocarbonífero para a Bacia Sanfranciscana (MG), indicando que o intervalo de tempo envolvido na deposição dos sedimentos é suficientemente longo para eliminar os efeitos da variação secular do campo geomagnético. Alguns resultados adicionais desta tese proveram informações especiais: (i) Foram observados ciclos de indução solar (ciclos de Hallstattzein e de Suess) e a sugestão de ciclo compatível com o ciclo glacial-interglacial de Bond, recentemente sugerido como de origem solar, o que apontaria para uma possível feição harmônica, dominante sobre o sistema oceânico-atmosférico, e que poderia operar sobre períodos geológicos mais antigos; (ii) registro da remanência magnética possivelmente controlado por fatores mecânicos na sucessão de Itu, provavelmente relacionados a correntes de turbidez; (iii) indícios da presença de magnetossomas possivelmente rompidas e/ou oxidadas, em especial para a sucessão de Itu. / This work aims to investigate the timescale of the sedimentation of Permocarboniferous rhythmites from Paraná Basin (Itararé Subgroup) cropping out at the Parque do Varvito, (Itu, SP), and at the Itaú quarry, (Trombudo Central, SC) by means of paleomagnetic and anisotropy of magnetic susceptibility (ASM). The paleomagnetic study revealed stable magnetization components for both sections, which are carried by magnetic carriers (mainly magnetite and hematite) of detritic origin. The characteristic magnetization direction for each section is of reverse polarity and is found in both magnetite and hematite. Several techniques were used in the investigation the magnetic mineralogy including Mossbauer spectrometry, thermomagnetic curves, hysteresis and ZFC/FC curves, optical and electronic microscopy. Although not confirmed, some data pointed to the possibility of magnetic biomineralization with disrupted or oxidized mineral chains. The paleomagnetic and ASM data allowed the construction of time series that were submitted to spectral analysis by the Lomb-Scargle Fourier transform for unevenly spaced series. The resulting power spectra were then compared with the thickness spectrum. Based on the harmonic signals identified in all time series it was possible to infer deposition rates for both Itú and Itaú rhythmites. This procedure pointed to millennial timescale, and periodical signal compatible to Milankovitch orbital forcing, as well quasi-periodicities related to solar variability and feedback of ocean-atmospheric system, were identified in both sections. Such evidences strongly point to the non-annual sedimentation character, in opposition to previous hypothesis. The paleomagnetic data from the Rio do Sul rocks allowed the calculation of a paleomagnetic pole which is in agreement to the one recently obtained for the Santa Fé Group, Sanfranciscana Basin (MG), indicating that the time interval comprised by the Rio do Sul rhythmites is long enough for eliminating the secular variation effects. Results from this work provide also indications for the record of (i) solar forcing cycles (Hallstattzein and Suess cycles); (ii) spectral peak values of 1,5-ky and 6,0 - 8,0 ky cycle, which is compatible to the glacial-interglacial Bond cycle observed in Quaternary geological records. Such result would extend to ancient times the atmosphere-ocean interaction pattern.

O aumento do uso do gás natural e a necessidade de sua estocagem em sítios subterrâneos, promoveu recentes pesquisas na Bacia do Paraná. Estas pesquisas incluiram a análise de estruturas favoráveis a formação de trapas e a avaliação do potencial de rochas-reservatórios para a estocagem subterrânea de gás natural (ESGN). Neste contexto insere-se o presente trabalho que foi desenvolvido no Alto Estrutural de Pitanga, borda leste da Bacia do Paraná. Neste Alto afloram rochas sedimentares permocarboníferas do Grupo Itararé que são amplamente reconhecidas por suas qualidades permoporosas. Com o intuito de caracterizar a faciologia, a estratigrafia bem como as qualidades petrofísicas do Grupo Itararé foram efetuados os seguintes estudos: levantamentos de seções estratigráficas de detalhe, descrição de fácies, análise microscópica, análise de microscopia eletrônica de varredura e avaliação de dados de poço. As descrições de fácies e estudos dos processos deposicionais, forneceram elementos para o agrupamento de fácies em associações de fácies e distinção de três associações de fácies: inferior, intermediária e superior. A disposição das associações de fácies permitiu o reconhecimento de uma suscessão progradacional, representada pela sobreposição de fácies de pró-delta/frente-deltaica por depósitos fluviais com contribuição glacial. A análise microscópica e caracterização petrográfica das rochas, permitiu a discriminação de quatro petrofácies: A, B, C e D. Os arenitos do Grupo Itararé na área de estudos foram classificados como: arenito feldspático, quartzo arenito, arenito lítico e wacke lítico. A microscopia eletrônica de varredura revelou a presença de caulinita, esmectita e ilita nos arenitos. A utilização de diferentes escalas de trabalho mostrou-se eficaz e elucidativa. A combinação de levantamentos de campo, análises petrográficas ao microscópio, ensaios de porosimetria a mercúrio e análises de perfis compostos permitiu realizar comparações e revelou um grupo de dados significativos para a pesquisa. / The increase in the utilization of natural gas and the need for underground gas storage has led to recent research projects on the subject focusing the Paraná Basin. These projects aim at locating favorable structures for the generation of traps and the evaluation of the reservoir potential of rock units for the storage of natural gas (ESGN). The present work is part of this effort, aiming at the study of the Pitanga Structural High, at the eastern border of the Paraná Basin. This region is characterized by outcrops of the Itararé Group (Permo-Carboniferous), which contains rock units that are known for their high porosity and permeability. The main goals of the present work are to characterize the sedimentary facies, the stratigraphy and the petrophysical properties of the Itararé Group, based on detailed stratigraphic logging, facies descriptions, microscopic petrography, Scanning Electron Microscope analysis, and evaluation of well data. Facies descriptions and interpretation of depositional processes were used to group the sedimentary facies into three facies associations: named lower, middle and upper facies associations. The stacking pattern of the facies associations led to the interpretation of a progradational succession, formed by the migration of fluvial deposits over prodelta to delta front deposits, in a context of glacial influence. The microscopic petrography characterization of rock samples led to the discrimination of four petrofacies, coded A to D. The sandstones of the Itararé Group in the studied area were classified as: feldspatic sandstones, quartz-arenites, lithicsandstones and lithic wackes. The Scanning Electron Microscope analysis revealed the presence of caulinite, smectite and ilite in the sandstones. The application of analyses at different scales of work proved to be an efficient method. The integration of field survey, microscopic petrography analysis, mercury porosimetry and interpretation of composite well logs generated a significant volume of data and enabled the comparison of the results of the different methods.

Este trabalho caracterizou os siltitos do Grupo Itararé, rocha branda proveniente da amostragem de pedreira localizada nas proximidades de futuro empreendimento brasileiro, o Trem de Alta Velocidade. Objetivou entender as causas da pronunciada e rápida alteração da rocha intacta, e simular, em condições controladas de laboratório, a degradação hidromecânica causada pela simples variação da umidade relativa do ar. Para tal, estabeleceu-se técnica de amostragem de testemunhos por meio da extração via seca com ar-comprimido, e processo de intemperismo artificial, composto por 4 ciclos de 2 etapas (secagem e umedecimento). O processo se deu em dessecadores, sendo a variação da umidade ocasionada pela técnica do vapor e sílica gel. O acompanhamento da degradação dos corpos de prova efetuou-se com duas técnicas não-destrutivas de propagação de ondas: o pulso ultrassônico e a excitação por impulso (sistema Sonelastic). Em paralelo, realizou-se a caracterização geotécnica dos siltitos em umidade natural, com ensaios mineralógicos, físicos, físico-mecânicos, físico-químicos e de alteração laboratorial. Por meio desta metodologia, foi possível estimar as minorações do módulo de deformabilidade e da resistência, além das causas físico-químicas da degradação. / This work characterized the siltstones of the Itararé Group, a soft rock sampled in a quarry located near a future Brazilian venture, the High Speed Train. It aims at understanding the causes of the pronounced and fast changes of the intact rock, and simulate in controlled laboratory conditions the hydro degradation process caused by simple variation of relative air humidity. Dry sampling technique with compressed air was used to extract samples from blocks, and the process of artificial weathering consisted on 4 cycles of 2 steps (drying and wetting). The process occurred in desiccators, where moisture variation was caused by the vapor technique and silica gel. The monitoring of the specimens degradation was performed with two non-destructive wave propagation techniques: the ultrasonic pulse and the impulse excitation (Sonelastic system). A geotechnical characterization of the siltstones in natural moisture condition was made in parallel, consisting on mineralogical, physical, physical-mechanical, physical-chemical and durability tests. By this methodology, it was possible to estimate the mitigation of the deformability modulus and strength besides the physical- chemical causes of degradation.

Este trabalho caracterizou os siltitos do Grupo Itararé, rocha branda proveniente da amostragem de pedreira localizada nas proximidades de futuro empreendimento brasileiro, o Trem de Alta Velocidade. Objetivou entender as causas da pronunciada e rápida alteração da rocha intacta, e simular, em condições controladas de laboratório, a degradação hidromecânica causada pela simples variação da umidade relativa do ar. Para tal, estabeleceu-se técnica de amostragem de testemunhos por meio da extração via seca com ar-comprimido, e processo de intemperismo artificial, composto por 4 ciclos de 2 etapas (secagem e umedecimento). O processo se deu em dessecadores, sendo a variação da umidade ocasionada pela técnica do vapor e sílica gel. O acompanhamento da degradação dos corpos de prova efetuou-se com duas técnicas não-destrutivas de propagação de ondas: o pulso ultrassônico e a excitação por impulso (sistema Sonelastic). Em paralelo, realizou-se a caracterização geotécnica dos siltitos em umidade natural, com ensaios mineralógicos, físicos, físico-mecânicos, físico-químicos e de alteração laboratorial. Por meio desta metodologia, foi possível estimar as minorações do módulo de deformabilidade e da resistência, além das causas físico-químicas da degradação. / This work characterized the siltstones of the Itararé Group, a soft rock sampled in a quarry located near a future Brazilian venture, the High Speed Train. It aims at understanding the causes of the pronounced and fast changes of the intact rock, and simulate in controlled laboratory conditions the hydro degradation process caused by simple variation of relative air humidity. Dry sampling technique with compressed air was used to extract samples from blocks, and the process of artificial weathering consisted on 4 cycles of 2 steps (drying and wetting). The process occurred in desiccators, where moisture variation was caused by the vapor technique and silica gel. The monitoring of the specimens degradation was performed with two non-destructive wave propagation techniques: the ultrasonic pulse and the impulse excitation (Sonelastic system). A geotechnical characterization of the siltstones in natural moisture condition was made in parallel, consisting on mineralogical, physical, physical-mechanical, physical-chemical and durability tests. By this methodology, it was possible to estimate the mitigation of the deformability modulus and strength besides the physical- chemical causes of degradation.