Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-05-02T20:39:16Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ProvenienciaDepositosAlbianos.pdf: 15361754 bytes, checksum: 8915ccc8d1a21642231fc431fbfb97c0 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-05-02T22:05:48Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ProvenienciaDepositosAlbianos.pdf: 15361754 bytes, checksum: 8915ccc8d1a21642231fc431fbfb97c0 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-02T22:05:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ProvenienciaDepositosAlbianos.pdf: 15361754 bytes, checksum: 8915ccc8d1a21642231fc431fbfb97c0 (MD5) Previous issue date: 2006-06-23 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Os depósitos albianos representam aproximadamente 70% do preenchimento sedimentar da Bacia de São Luís-Grajaú, alcançando 500 m de espessura no seu depocentro principal. A sedimentação albiana, assim como a evolução das demais unidades cretáceas desta bacia, está relacionada à separação dos continentes sulamericano e africano que promoveu a conexão definitiva dos oceanos Atlântico Sul e Norte, no Mesozóico. Exposições albianas no norte do Brasil restringem-se às bordas desta bacia e são ainda pouco estudadas, a exemplo de depósitos que ocorrem na região de Grajaú (MA). Estes consistem numa sucessão sedimentar siliciclástica flúviodeltaica constituída de arenitos finos a médios, siltitos, argilitos e conglomerados intraformacionais, organizados na forma de seis ambientes deposicionais como barra de frente deltaica, barra distal/prodelta, shoreface superior/foreshore, baía interdistributária/crevasse e canais fluviaisl e distributários. Estudo de padrões de paleocorrentes, análise petrográfica de arenitos e minerais pesados, análise geoquímica em rocha total e em minerais pesados, e datação de zircão detrítico foram utilizados para investigar a proveniência destes depósitos, de forma a contribuir no reconhecimento da origem e evolução desta bacia, umas das principais regiões sedimentares cretáceas do Brasil. O estudo foi conduzido em amostras de arenitos, principal litologia dos depósitos. São quartzo-arenitos cujas composições modais plotam no campo que indica proveniência de orógens reciclados e blocos continentais no diagrama Q-F-Lt. Estes arenitos são bem a moderadamente selecionados, com alta maturidade textural e mineralógica, cuja assembléia de minerais pesados é composta de turmalina, zircão, estaurolita, rutilo e cianita. Estes minerais exibem predominantemente formas arredondadas a subarredondadas, e texturas superficiais, de origem mecânica. Grãos de quartzo são monocristalinos e policristalinos, com formas geralmente irregulares, contendo texturas superficiais similares às encontradas nos minerais pesados. Isto sugere que sedimentos reciclados foram fontes mais importantes do que fontes de primeiro ciclo. Adicionalmente, a carência em texturas superficiais de dissolução nos minerais indica que estes arenitos são pouco afetados pelo intemperismo químico, sugerindo que a composição modal destas rochas pode ser relacionada à reciclagem sedimentar ou a retrabalhamento no ambiente deposicional, tal qual são atribuídos a estes depósitos. Os altos valores do índice de alteração química CIA, definido como Al2O3/(Al2O3+K2O+Na2O+CaO*)x100, corroboram com o primeiro caso, a reciclagem. O padrão das paleocorrentes e os valores de RuZi permitiram subdividir a sucessão sedimentar em quatro intervalos denominados de A, B, C e D. Esta subdivisão norteou a amostragem para análises geoquímicas de rocha total e minerais pesados e datação de zircão detrítico. A geoquímica em turmalina indica proveniência de metapelitos e metapsamitos, e pouca contribuição de granitos e pegmatitos. O padrão de Hf nos zircões sugere mudanças nas fontes deste mineral, onde na Zona A, a distribuição é unimodal, enquanto que nas zonas B, C e D é bimodal. A estaurolita, por apresentar baixa variabilidade composicional, não indicou diferenças substanciais na fonte de sedimentos, mas é um mineral naturalmente indicativo de fontes metamórficas de médio a alto grau, fato reforçado pela presença de cianita. As populações de zircão revelam três tipos de terrenos fontes: Arqueano (3103- 2545 Ma), Paleoproterozóioco (2460-1684 Ma) and Neoproterozóico (993-505 Ma); menos representados são Mesoproterozóico (1570-1006 Ma), Paleozóico (440-540 Ma) e Mesozóico (141-314 Ma). Idades de 1.0Ga são relacionadas ao Evento Carirís Velho reconhecido na Província Borborema, nordeste do Brasil. Zircões neoproterozóicos e arqueanos tornam-se mais abundantes em direção ao topo da sucessão, enquanto que os de idade paleoproterozóicas são mais freqüentes em direção a base. Isto sugere que à medida que o processo de erosão (denudação) se processou nas áreas fontes, em consequência de movimentações tectônicas, rochas arquenas foram sendo expostas. Os resultados da análise química dos elementos maiores indicam arenitos com características de sedimentos depositados em ambiente de margem continental passiva (PM). Sedimentos PM são ricos em quartzo, geralmente são oriundos de blocos continentais interiores estáveis, transportados e depositados em bacias intracratônicas ou de margens continentais passivas. O padrão de terras raras nas amostras analisadas exibe comportamento similar ao padrão destes elementos em sedimentos originados da erosão da crosta continental pós-arqueana. As informações reunidas neste trabalho permitem concluir que cinturões brasilianos-panafricanos, regiões cratônicas arqueanas e paleoproterozóicas, e unidades sedimentares paleozóicas, que afloram nas adjacências da Bacia de São Luís-Grajaú, foram fontes dos depósitos albianos expostos na porção sul desta bacia. O padrão de paleocorrentes indica duas áreas fontes potenciais para os depósitos estudados, que envolvem: (i) o Cráton São Luís, o Cinturão Gurupi e a porção noroeste da Província Borborema, localizadas a norte e nordeste, que foram fontes para os depósitos da Zona A e; (ii) a Faixa Araguaia, o leste do Craton Amazônico e a Província Borborema, a sul e sudoeste da bacia, que por sua vez foram fontes para os arenitos das zonas B, C e D. A Bacia do Parnaíba destaca-se no cenário da proveniência como fonte intermediária de sedimentos, que contribuiu com material reciclado para a Bacia de São Luís-Grajaú, previamente depositados no seu domínio no Paleozóico. Isto é consistente com o alto grau de arredondamento dos minerais pesados e pela maturidade textural elevada dos arenitos albianos. A proveniência e a ambiência tectônica da sedimentação albiana na borda sul da Bacia de São Luís-Grajaú foi constatada nesta tese dentro de um contexto paleogeográfico. Há ampla relação entre a origem e evolução dos depósitos albianos desta bacia cretácea com eventos geológico que remontam a tempos pré-cretáceos. Esta bacia se estabeleceu sobre embasamento paleozóico e pré-cambriano que formavam a porção noroeste do Gondwana que, no Mesozóico, fragmentou-se permitindo que sedimentos oriundos destes terrenos fossem depositados na Bacia de São Luís-Grajaú. / The Albian deposits comprise ca. 70% of sedimentary fill of the São Luís-Grajaú Basin, with 500 m thick in their main depocenters. The origin and sedimentary evolution of these deposits is related to the breakup of Africa and South America which led to the connection of the formerly separated Central and South Atlantic oceans, in Mesozoic time. Albian exposures in the southern border of the São Luís-Grajaú Basin, Grajaú region, represent a fluvial-deltaic succession whith six depositional environments, including: delta front (mouth) bar, distal bar/prodelta, upper shoreface/foreshore, interdistributary bay/crevasse, fluvial channel and distributary channel. They consist, mainly, of fine- to medium sandstones, as well as siltstones, mudstones and intraformational conglomerate. Palaeocurrent study, petrography and geochemistry of sandstones and heavy minerals, and detrital zircon ages were utilized to investigate the provenance of this sedimentary unit. This study was performed on sandstone samples whose modal compositions plot in the quartzarenite field indicating origin from recycled orogen and continental blocks. High proportion of quartz grains, monocrystaline and polycrystalline, as well as quartzite fragments, and rounded grains of zircon and tourmaline with a wide variety of mechanical surface textures, suggest a provenance from sedimentary rocks, and that at least part of the studied sediments are multicyclic. Chemical weathering processes is little evident as indicated by absence of solution features in these mineral grains. Therefore, the modal composition can be related to the sedimentary recycling or strong reworking on depositional environment. High CIA (Al2O3/Al2O3+K2O+Na2O+CaO*x100) values suggest transportation and recycling from sources located far away from the depositional basin, which is, in turn, consistent with a provenance from the recycled orogens and continental blocks. Based on palaeocurrent patterns and RuZi the Albian succession in the south region of the São Luís-Grajaú Basin was defined four heavy mineral zones, generically named A, B, C and D, in ascending stratigraphic order. Geochemistry of tourmaline grains indicate provenance from metapelites and metapsammites, with few contributions from granite and pegmatite. Zircon Hf patterns suggest changing of the source of these zones: Zone A is characterized by an Hf unimodal distribution, while in the Zones B, C and D, is bimodal. The staurolite shows a relatively limited amount of compositional variations. Involvement of metasediments is inferred from the presence of staurolite and kyanite in the sandstones, as well as by predominance of dravite in the tourmaline populations. Discriminant function analysis using major element compositions show that these deposits were deposited in the passive continental margin (PM). PM sediments are mainly quartz-rich, sourced from craton interiors or stable continental regions, which were deposited in intra-cratonic sedimentary basins or on passive continental margin. The Albian sediments are characterized by LREE enrichment, depletion in HREE, and negative Eu-anomaly. This REE pattern, measured to infer the provenance of sediments and their relationship with average post-Archean upper continental crust, is very consistent with this interpretation. Enriched HREE concentration in the some samples may be attributed to the presence of REE bearing heavy minerals, supported by the fact that these samples have higher concentration of Th, U and Zr, reflecting natural concentration of zircon grains. Pb-Pb geochronological analyses of 238 detrital zircon grains show a direct fingerprint of Precambrian terrains (Archean to Proterozoic) in the source. Three major zircon populations were detected: Archean (3103-2545 Ma), Paleoproterozoic (2460- 1684 Ma) and Neoproterozoic (993-505 Ma); small groups of Mesoproterozoic (1570- 1006 Ma), Paleozoic (440-540 Ma) and Mesozoic (141-314 Ma) grains are also present. The Neoproterozoic component shows an increase upwards with main peaks between 550 Ma and 650 Ma. A similar pattern is shown by the Archean interval, which exhibits a strong relative increase upwards, peaking between 2725 Ma and 2926 Ma, while Paleoproterozoic component has a distinct behavior, showing an evident decrease upwards. The potential source regions were deduced on the basis of palaeocurrent patterns and correlations of detrital zircon age from the sandstones studied with U-Pb and Pb-Pb zircon data from the basement. Our data suggest that the Albian deposits, specially those of the Zone A, were preferentially sourced from the northern and northeastern regions, including São Luís Craton, Gurupi Belt and northwestern portion of Borborema Province. Paleoproterozoic and Neoproterozoic zircon ages as those found in zircons from this zone, are very common in these basement. In contrast, the sediments of zones B, C e D were supplied from the areas located to the south, southwest and, possibly east, involving the eastern portion of the Amazonian Craton/Araguaia Belt, and Borborema Province. Metassedimentary and igneous rocks with similar zircon ages (mainly Archean) have been described in these regions. The ca. 1.0 Ga detrital zircon ages show a correspondence with the Cariris Velhos Event, widely recognized in the central portion of the Borborema Province. In summary, this study demonstrates the effectiveness of an integrated approach to provenance evaluation of Cretaceous sedimentary deposits using petrography, heavy minerals and bulk sediment chemistry, zircon ages, and palaeocurrent data.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-06-14T14:37:37Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EstudoSedimentologicoSedimentos.pdf: 7125400 bytes, checksum: 84a435ac905741bd127d599a15c4c818 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-06-14T16:26:03Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EstudoSedimentologicoSedimentos.pdf: 7125400 bytes, checksum: 84a435ac905741bd127d599a15c4c818 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-14T16:26:03Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EstudoSedimentologicoSedimentos.pdf: 7125400 bytes, checksum: 84a435ac905741bd127d599a15c4c818 (MD5) Previous issue date: 1981-06-24 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos / Este trabalho apresenta as características sedimentológicas das unidades sedimentares Itapecuru, Ipixuna e Barreiras aflorantes em grande parte no nordeste do Estado do Pará, bem como no noroeste (Maracaçumé - Turiaçu - Santa Inês) e sudoeste (Serra do Tiracambu. Açailândia) do Estado do Maranhão. Os sedimentos Barreiras subdividem-se em fácies Conglomerática. Argilo-Arenosa e Arenosa. Suas principais características são: má a moderada seleção de areias e seixos; altos teores de matriz; seixos quartzosos disseminados; presença pouco expressiva de estratificação. concreções e arenitos ferruginosos. O material foi depositado em ambiente subáreo a partir de fluxos gravitacionais de lama e areia e restritamente, em ambiente lacustre, durante um clima com tendência a semi-aridez. As principais áreas fonte são provavelmente os xistos da Formação Santa Luzia (Pré- Cambriano) e sedimentos preexistentes. Os sedimentos Itapecuru, dos quais apenas a parte noroeste de sua distribuição foi estudada, constituem-se por arenitos médios, localmente conglomeráticos, ricos em estratificação cruzada tangencial, acanalada e restritamente siltitos. Representam sedimentação típica de ambiente fluvial em clima, provavelmente, com tendência a semi-aridez. As áreas-fonte são predominantemente graníticas, secundariamente rochas metamórficas (xistos) e sedimentos preexistentes. Os sedimentos Ipixuna caracterizam-se por sua granulação arenosa fina, ausência de seixos, boa seleção das areias, matriz caulínica, bancos de caulim e abundância de estratificação cruzada tangencial. Subdividem-se em litologia A, formada por arenitos finos a médios caulínicos com estratificação cruzada e subordinadamente siltitos; litologia B, composta por intercalações ritmicas exibindo arenitos finos e argilitos e por bancos de caulim. Estas características indicam maior afinidade litológica entre as unidades Itapecuru e Ipixuna, principalmente de sua litologia A, do que com o Grupo Barreiras. Os sedimentos Ipixuna foram depositados em ambiente flúvio-lacustre, sendo os canais fluviais do tipo meandrante. A assembléia de minerais acessórios é pobre sugerindo que na fase anterior (ou durante ?) à sedimentação Ipixuna o clima é úmido, corroborado também pela presença de espessas camadas de caulim. O processo de bauxitização de idade terciária inferior atingiu indistintamente Ipixuna e Itapecuru, não tendo sido constatado no Barreiras. / Barreiras, Itapecuru and Ipixuna are exposed in large regions of Pará and Maranhão State. The Barreiras sedimente are divided in conglomeratic, sandy clay and sandy lithofacies. Textural imaturity and abundant mud-s.upported clastics in particular, suggest depositions mainly by debris flows under semiarid conditions. The three lithofacies were probably derived from Precambrian schists of Santa Luzia Formation and preexisting sedimente. The Itapecuru sedimenta consist of crossbedded sandstones, locally with minor conglomerates and mudstones, deposited in fluvial environment, probably tending to a semiarid conditions. The Ipixuna facies consiste of crossbedded kaolinitic sandstones, minor mudstones (lithology A) and laminated mudstonefine sandstone units including thick kaoline layers (lithology B). The fine sandstones are texturally and mineralogically mature. Lacustrine-fluvial origin is proposed for Ipixuna facies. The impoverished heavy-mineral assemblage and thick kaoline-layers suggest humid hot climate that probably prevailed before (during?) the Ipixuna sedimentation. Textural and structural characteristics of the sedimente studied show that there is a olear difference between Barreiras Group and Ipixuna facies and that the latter is correlated with the Itapecuru Formation. Bauxitization of lower Tertiary age affected only the Ipixuna and Itapecuru sedimentary rocks.

Idades por luminescência opticamente estimulada foram obtidas nos depósitos eólicos do litoral leste maranhense. As datações permitiram reconhecer ao menos quatro gerações de dunas eólicas, incluindo a atual. As duas gerações mais antigas (G1/G0: idades LOE de 258,9±24,6 a 88,0±8,6 ka A.P.) não são distinguíveis por critérios de campo, somente por dados geocronológicos. A geração eólica 2 corresponde a feições eólicas estabilizadas pela vegetação que ocorrem a até 135 km da linha de costa atual. As idades LOE-SAR de estabilização obtidas para essas feições eólicas compreendem um intervalo estreito de tempo (19 a 14 ka A.P.) no Pleistoceno superior. Essa fase estabilização do sistema eólico é correlacionada com o evento climático HS-1. Durante esse período no leste maranhense, sob maior influência da Zona de Convergência Intertropical pelo seu deslocamento para sul, ocorreu diminuição da intensidade dos ventos alísios e aumento da precipitação. Essas variações climáticas diminuíram a capacidade de transporte eólico e levou o sistema à estabilização. A análise de proveniência sedimentar com base em minerais pesado identificou como principal fonte sedimentar do litoral leste maranhense a plataforma continental localizada a leste da foz do rio Parnaíba, alimentada via deriva litorânea longitudinal para oeste. O rio Parnaíba aparentemente tem contribuição minoritária como fonte sedimentar, tanto para o sistema atual como para as gerações eólicas pretéritas. A dinâmica sedimentar do sistema eólico atual, evidenciada por minerais pesados, granulometria e parâmetros morfoplanimétricos, aponta para intenso retrabalhamento por rios que o limitam parcialmente ao interior e por drenagens intermitentes, de caráter entrelaçado, que o atravessam. O estudo do método de datação LOE e as características LOE dos sedimentos de diferentes localidades do Brasil permitiu identificar a boa aplicabilidade do método vista a alta sensibilidade LOE do quartzo e bom desempenho nos testes aplicados. A sensibilidade LOE do quartzo foi identificada como a principal característica determinante da qualidade da datação LOE. A proposição da razão de sensibilidade Quartzo-\"Al IND.2\'\'O IND.3\':C (\'delta\'\'POTs\' Q) permitiu tanto a padronização do cálculo da sensibilidade LOE como a comparação de medidas interlaboratoriais. A observação de grandes variações nos valores de sensibilidade LOE de quartzo para sedimentos de diferentes localidades são resultado tanto das rochas fonte como dos ciclos de sedimentação e retrabalhamento. A identificação de diferentes proveniências sedimentares com base no uso da sensibilidade LOE foi aplicada, com sucesso, na análise de variações climáticas baseada em mudanças de proveniência sedimentar na Ilha Comprida -SP. / Optically stimulated luminescence (OSL) ages were obtained in eolian deposits from the east coast of Maranhão, Brazil. OSL dating allowed the identification of at least four generations of eolian dunes, including the active dunefields. The two oldest generations (G1/G0: OSL ages 258.9±24.6 to 88.0±8.6 ky B.P.) are not distinguishable by field criteria, only geochronological data. Generation 2 corresponds to eolian features stabilized by vegetation that occurs up to 135 km from the current coast line. OSL-SAR ages of stabilization of these features are between 19 and 14 ky B.P., a narrow time interval during Pleistocene. This event is related to the climatic event HS-1. During this period the intensity of trade winds decreased and precipitation increased in the area due to a greater influence of the Intertropical Covergence Zone, which was shifting south. These climatic variations reduced the capacity of eolian transportation and the led system to to stabilization. Provenance analyzes by heavy minerals identified the continental shelf located east of the Parnaiba river mouth as sedimentary source for the east coast of Maranhão, which is fed by longitudinal litoral drift to west. Parnaiba river apparently has a minor contribution as sedimentary source for recent and past eolian generations. Sedimentary dynamic of the recent eolian system, as indicated by heavy minerals analyzes, grain size analyzes and morphoplanimetric parameters, is characterized by strong reworking by rivers, braided intermittent drainages, that cross the dunefield. All analyzed Brazilian sediments presented relatively high OSL sensitivity and good behavior regarding their luminescence characteristics relevant for radiation dose estimation. The OSL sensitivity of quartz was identified as the main characteristic interfering the OSL dating quality. We propose to standardize the definition of quartz OSL sensitivity using the Quartz-to-\'Al IND.2\'\'O IND.3\':C sensitivity ratio (\'delta\'\'POT.s\'Q). The standardization is a prerequisite to compare data obtained under different measurement conditions and to investigate and develop geological applications of quartz OSL sensitivity. We observed that the major factor controlling the OSL sensitivity is the sedimentary history of the sediment. Longer sedimentary transport provided by huge drainage systems and long-distance littoral drift increases the OSL sensitivity. The use of OSL sensitivity as provenance proxy was successfully applied at Ilha Comprida-SP to analyze climate variations.