A presente Dissertação de Mestrado, organizada na forma de artigo científico, apresenta a descrição osteológica e análise filogenética de um novo táxon de Temnospondyli, Parapytanga catarinensis gen. et sp. nov., proveniente da Formação Rio do Rasto (Permiano Médio/Superior, Bacia do Paraná). O espécime UFRGS-PV-0355-P foi coletado na Serra do Espigão, Estado de Santa Catarina, sendo o primeiro registro de um tetrápode fóssil para esta nova localidade. O material é composto de elementos cranianos, que incluem parte da região orbital, basicrânio, alguns elementos endocranianos, stapes e um ramo mandibular direito; elementos pós-cranianos incluem vértebras, costelas, elementos da cintura escapular, um fêmur direito e um conjunto de escamas. O crânio de Parapytanga catarinensis apresenta um padrão geral Rhinesuchidae, mas difere dos representantes desta família pela presença de um epipterigoide robusto e alongado, além de grandes e alongadas cristas musculares do paraesfenoide, o que permite a inclusão deste espécime em uma nova espécie. A análise filogenética realizada agrupou Parapytanga catarinensis e Australerpeton cosgriffi Barberena, 1998 como táxons-irmãos dentro Stereospondylomorpha, em uma posição transicional entre os temnospôndilos permianos da Plataforma Russa e os sul-africanos. Este resultado suporta uma conexão entre as faunas permianas do Brasil e do Leste da Europa, fornecendo novos dados para futuros estudos de cunho biogeográfico e bioestratigráfico. Como complemento ao artigo científico, é apresentado um estado-da-arte sobre o atual conhecimento do clado em estudo – Temnospondyli –, além de uma contextualização da geologia, conteúdo fossilífero e aspectos bioestratigráficos da Formação Rio do Rasto. / This Master’s Thesis is organized as a scientific paper and presents the osteologic description and the phylogenetic analysis of a new temnospondyl taxa, Parapytanga catarinensis gen. et sp. nov., of the Middle/Late Permian sequence from the Paraná Basin (Rio do Rasto Formation). The specimen UFRGS-PV-0355-P was collected in the Serra do Espigão, Santa Catarina State, and is the first fossil record of a new tetrapod bearing locality from Brazil. The material consists of cranial elements, including part of the orbital region, the basicranium, some endocranial elements, stapes and a right hemimandible; postcranial elements include vertebrae, ribs, pectoral girdle elements, a right femur and a cluster of scales. Parapytanga catarinensis shows a rhinesuchid general pattern, but differs from the members of this family by the presence of a robust and elongated epipterygoid, in addition to elongated and deeper muscular pockets of parasphenoids, which allow the inclusion of this specimen into a new species. The performed phylogenetic analysis grouped Parapytanga catarinensis and Australerpeton cosgriffi Barberena, 1998 in a monophyletic sister group inside Stereospondylomorpha, in a transicional position between the Permian Russian Platform and South African temnospondyls. This result supports a connection between the Brazilian and the Eastern European Permian faunas and provides new information for future biogeographic and biostratigraphic studies. As a complement to the scientific article, a state of the art on the current knowledge of the clade under study – Temnospondyli –, is presented, in addition to a context of geology, fossiliferous content and biostratigraphic aspects of the Rio do Rasto Formation.

The Guará Formation (Upper Jurassic) crops out in the western portion of Rio Grande do Sul along a track with north-south orientation, of which the northern part essentially consists of fluvial deposits with paleocurrent to southwest. Despite the existence of outcrops with good vertical exposure and high lateral continuity, had not yet been carried out detailed studies of fluvial architecture of this unit. Through facies analysis, with vertical logs and lateral sections data, 9 lithofacies composing 8 architectural elements were described and interpreted. These elements are grouped in sandstone bodies of two fluvial styles: (1) Deep perennial braided rivers – composed by simple and composed downstream-accretion elements, small and large-sized hollows, trough cross-stratified sets and overbank sand and fine facies – and (2) Poorly channelized ephemeral braided rivers - characterized by horizontally stratified sandstones and trough cross-stratified sets. Two or more sandstone bodies of same style amalgamate into 10 to 15 m packages representing time intervals with the domain of a river style. These packages alternate vertically separated by hundreds of meters lateral extent surfaces, reflecting intervals with larger and more continuous water discharge (sandstone bodies of deep perennial rivers) or with high energy episodic discharge (with sandstone bodies of poorly channelized ephemeral rivers). The river systems of the proximal portion of the Guará Formation reflects low frequency discharge variations, controlled by the climate. / A Formação Guará (Jurássico Superior) aflora na porção oeste do Rio Grande do Sul ao longo de uma faixa com orientação norte-sul, sendo a sua porção setentrional constituída essencialmente por depósitos fluviais com paleocorrente para sudoeste. Apesar da existência de afloramentos com boa exposição vertical e uma alta continuidade lateral, não haviam sido realizados até o presente momento estudos detalhados da arquitetura fluvial desta unidade. Por meio da análise de fácies, com a elaboração de perfis verticais e seções laterais, foram descritos e interpretados 9 litofácies que compõem 8 elementos arquiteturais. Estes elementos se agrupam em corpos arenosos de dois estilos fluviais: (1) Rios entrelaçados perenes profundos – compostos por elementos de acresção frontal simples e compostas, hollows de pequeno e grande porte, sets isolados com estratificações cruzadas e fácies arenosas e finas externas aos canais – e (2) Rios entrelaçados efêmeros fracamente canalizados – caracterizados por arenitos horizontalmente estratificados e sets isolados com estratificações cruzadas. Dois ou mais corpos arenosos de mesmo estilo se amalgamam em pacotes de 10 a 15 m que representam intervalos de tempo com o domínio de um estilo fluvial. Estes pacotes se alternam verticalmente separados por superfícies de centenas de metros de extensão lateral, refletindo intervalos com descarga aquosa maior e mais contínua (com corpos arenosos de rios perenes e profundos) ou com descarga episódica e de alta energia (com corpos arenosos de rios efêmeros fracamente canalizados). Os sistemas fluviais da porção proximal da Formação Guará refletem variações de descarga de baixa frequência, de controle climático.

A presença de tonsteins e bentonitas dentro da Supersequência Gondwana I no setor sul da Bacia do Paraná não são incomuns e suas ocorrências estão documentadas, especialmente nas unidades Rio Bonito e Rio do Rasto. Embora fosse esperada a identificação de bentonita na Formação Irati devido ao seu posicionamento estratigráfico dentro do Permiano e por estar vinculada a um ambiente que preenche os requisitos para acumular e preservar os eventos de deposição de cinza vulcânica, não são conhecidos trabalhos sistemáticos voltados para a identificação da bentonita na Formação Irati do Rio Grande do Sul. A presença de níveis de bentonita na Formação Irati foi demonstrada a partir de trabalhos realizados no setor norte da Bacia do Paraná. Este artigo tem como objetivo identificar e apresentar argumentos mineralógicos e químicos que demonstram a existência de níveis de bentonitas inseridos na Formação Irati em afloramentos desta unidade situados a leste da cidade de Aceguá, sul do Rio Grande do Sul. Tratam-se de níveis com pequena espessura (em média 4 cm) e grande extensão lateral constituídos de argilitos maciços, com cores branco acinzentadas que em campo contrastam com os folhelhos que compõem a Formação Irati. Para o reconhecimento da bentonita, a técnica empregada na preparação das amostras viabilizou a realização de um estudo detalhado do comportamento mineralógico a partir da divisão das amostras numa fração fina (menor que 2μm) e numa fração maior que 0,025mm. As bentonitas do Irati se caracterizam por serem rochas bimodais compostas predominantemente por Camontmorilonita que formam a matriz fina da rocha onde estão dispersos cristais primários ou magmáticos com tamanho não superior a areia muito fina. Uma característica comum destes cristais e que atestam a origem vulcânica é o hábito idiomórfico, sem indícios de alteração ou de terem sido submetidos a processos de transporte sedimentar, em discordância ao que é observado com os minerais formadores da rocha encaixante representada pelo folhelho Irati. Entre os principais minerais primários identificados e representativos do ambiente vulcânico encontramse paramorfos de quartzo beta, feldspatos tipo sanidina, biotita, zircão, apatita e ilmenita. Baseando-se na geoquímica da rocha e na cristaloquímica da montmorilonita neoformada nos níveis de bentonita infere-se sobre a natureza do vulcanismo precursor. Ambas as metodologias apontam que neste período as cinzas vulcânicas que alcançaram a Bacia do Paraná foram oriundas de um vulcanismo com composição intermediária (andesítica) em concordância ao que é conhecido sobre as manifestações da Província Vulcânica Choiyoi Inferior, sincrônica com a sedimentação da Formação Irati na Bacia do Paraná. A comprovação obtida de que os níveis de argilitos identificados na seção estudada são bentonitas abre a perspectiva de novos estudos em outros campos da geologia, como a calibração da seção estratigráfica e de biozonas através de técnicas de datação absoluta com o uso de minerais, em especial os zircões. Os múltiplos níveis de bentonita identificados ao longo da seção também viabilizam estudos de avaliação do estilo e da história explosiva do vulcanismo, bem como permitirão melhorar as correlações entre diferentes exposições da formação Irati ao longo da Bacia do Paraná. / The presence of tonsteins and bentonite within Supersequence I in the southern sector of the Paraná Basin are not uncommon, and their occurrences have been documented, especially in the Rio Bonito and Rio do Rasto units. Although the identification of bentonite in the Irati Formation was expected, due to its stratigraphic position within the Permian and because it is linked to an environment that meets the requirements to accumulate and preserve volcanic ash deposition events, systematic studies aimed at identifying bentonite in the Irati Formation in Rio Grande do Sul are not known. The presence of bentonite levels in the Irati Formation was demonstrated from studies carried out in the northern sector of the Paraná Basin. This article aims to identify and present mineralogical and chemical arguments about the existence of bentonite levels included in the Irati Formation in outcrops of this unit located east of the city of Aceguá, southern Rio Grande do Sul. They are thin levels (on average 4 cm in thickness) and large lateral extension made up of massive claystones, of grayish white colors, which on the field stand out from the shales that compose the Irati Formation. In order to recognize the bentonite, the technique used in preparing the samples made it possible to conduct a detailed study of the mineralogical behavior based on the division of the samples into a fine fraction (less than 2 μm) and a fraction above 0.025 mm. The Irati bentonites are characterized by being bimodal rocks composed predominantly of Ca-montmorillonite which form the fine matrix of the rock where primary or magmatic crystals are dispersed, not larger than very fine sand. A common feature of these crystals that attest to the volcanic origin is the idiomorphic habit, with no signs of alteration or of having undergone sediment transport processes, unlike what is observed with the minerals forming the host rocks represented by the Irati shale. Among the main primary minerals identified and representative of the volcanic environment are the beta-quartz paramorphs, sanidine feldspars, biotite, zircon, apatite and ilmenite. Based on the rock geochemistry and the crystal chemistry of the neoformed montmorillonite in the bentonite levels, the nature of the precursor volcanism is inferred. Both methodologies indicate that in this period the volcanic ashes that reached the Paraná Basin were derived from volcanism of intermediate composition (andesitic) in agreement with what is known about the manifestations of the Lower Choiyoi Volcanic Province, synchronous with the sedimentation of the Irati Formation in the Paraná Basin. The obtained evidence that the claystones identified in the studied section are bentonites unfolds the perspective of new studies in other geology fields, such as the calibration of the stratigraphic section and biozones through absolute dating techniques with the use of minerals, especially zircons. The multiple levels of bentonite identified throughout the section also enable assessment studies of the explosive style and history of the volcanism, and will also improve the correlations between different exposures of the Irati Formation along the Paraná Basin.

Este texto apresenta uma síntese do cst.ado da arte a respeito dos trabalhos executados até o momento pelos pesquisadores do Departamento de Paleontologia e Estratigrafia sobre os anfíbios temnospôndilos da Bácia do Paraná O texto integra todas as publicações do autor, que trataram da descrição c cladogenia de uma espécie de temonospondilo de rostro curto encontrado em sedimentos permianos da Bacia do Par.má que apresenta um mosaico de características plesiomóficas e apomórficas muito peculiar. Além de resultados finais esse trabalho tem a intenção de demonstrar a evolução das proposições feitas ao longo do estudo deste material. / This text presents a synthesis of ali the studies perfonned by researchers of the Departamento de Paleontologia e Estratigrafia of the Universidade Federal do Rio Grande do Sul about the amphibians o f the Paraná Basin. The author intends to receive the mas ter degree in Paleontology and is the maio author o f the article presented in lhe end of this text. The article was submitted for publieation, and deals with the problematic o f a shortsnouted amphibian from the Rio do Rasto Fonnation. lt eontains the description of its mandibular morphology, cladistic analysis and discussion of the problematie about the genus Rastosuchus.

Os filões de fluorita mesozóico-terciários do distrito de Santa Catarina são associados a lineamentos NNE-SSW. Nestes, a localização preferencial dos filões é nas intersecções com lineamentos NW-SE e próximas a relictos de rochas paleozóicas da Bacia do Paraná, mesmo em áreas mais a leste, que foram fortemente soerguidas. O trabalho visou o entendimento destas relações através do estudo detalhado de uma área de intersecção de lineamentos com sedimentitos e filões associados. No lineamento NW-SE foi identificado o graben de Urussanga, onde o emprego da estratigrafia de seqüências permitiu a identificação 3 superfícies cronoestratigráficas e de 7 associações faciológicas, sendo as duas primeiras pertencentes a Formação Rio do Sul. As associações faciológicas III, IV, V e VI fazem parte da Formação Rio Bonito e, a associação faciológica VII pertencente a Formação Palermo. A evolução tectono-sedimentar encontrada indica que a sedimentação da bacia na área do distrito foi essencialmente controlada por estas estruturas NW-SE, que criaram zonas com cobertura sedimentar mais espessa, uma condição necessária para a formação dos filões de fluorita e um dos fatores controladores da distribuição dos filões em escala regional. A migração dos fluidos mineralizantes em profundidades maiores foi fortemente controlada pelas estruturas do NW-SE. Após a ascensão até o nível da base da cobertura sedimentar, eles migraram longitudinalmente pelas estruturas NNE-SSW, depositando fluorita e estabelecendo gradientes geoquímicos que controlaram a formação de filões numa escala local. Os resultados do presente trabalho mostram, portanto, que apesar do hiato de cerca de 200Ma existente as rochas da Bacia do Paraná na área do distrito fluorítico de Santa Catarina e os filões de fluorita, as relações genéticas entre os sedimentitos e estes depósitos são, na verdade, muito estreitas. / The tertiary-mesozoic fluorite deposits from Santa Catarina state are associated to NNE-SSW lineaments. The preferential localization of these deposits is on intersections with NW-SE lineaments and near to paleozoic rock relicts from Paraná Basin, even in uplifted areas further east. The aim of this study was to understand these relationships studying particularly an area characterized by lineaments intersection with fluorite deposits and associated sedimentes. In NW-SE lineaments the Urussanga graben was identified. The use of sequence stratigraphy allowed the identification of three cronostratigraph surfaces and seven facies associations; the first two belonging to Formation Rio do Sul. The facies associations III, IV, V and VI are part of the Rio Bonito Formation, end, facies association VII belongs to Palermo Formation. The observed tectono-sedimentary evolution indicates that the sedimentation basin in the area was essentially controlled by the NW-SE structures which generated areas with thicker sedimentary cover, a necessary condition for the formation of fluorite deposits and one of the controlling factors of the distribution of fluorite deposits at a regional scale. The migration of mineralizing fluids in greater depths was strongly controlled by the NW-SE structures. After rising up to the basal level of the sedimentary cover, the fluids migrated longitudinally along the NNE-SSW structures, depositing fluorite and establishing geochemical gradients that controlled the formation of deposits at a local scale. The results of this study show, therefore, that despite the gap existing 200Ma between the rocks of Paraná Basin in the area and the mineralization of fluorite, genetic relations between sedimentary rocks and these deposits are, in fact, very close.

As características vulcanológicas e geoquímicas das rochas vulcânicas da Formação Serra Geral (Eo-Cretáceo da Bacia do Paraná, América do Sul) foram integradas para avaliar os aspectos genéticos e a distribuição dos minerais secundários que são encontrados nas cavidades (vesículas, etc) dessas rochas. Mais de 70 afloramentos e pedreiras em uma área de 65.000 km2 no NE do estado do Rio Grande do Sul (Brasil) permitiram o reconhecimento dos padrões locais e regionais de distribuição dos minerais secundários. Sua distribuição em três pedreiras é apresentada em detalhes, evidenciando alterações quantitativas e qualitativas da mineralogia secundária a distâncias que podem ser inferiores a dez metros. Sete fatores principais definem os minerais que se formam nas cavidades. A composição do derrame de lava hospedeiro e as porosidades primárias e secundárias dos derrames de lava individuais e da seqüência vulcânica são muito importantes. Voláteis vulcânicos do próprio derrame de lava que abriga as cavidades foram responsáveis pela cristalização de minerais secundários nessas cavidades provavelmente apenas em circunstâncias muito específicas. O baixo gradiente geotérmico e a ausência de outras fontes de calor na bacia intracratônia do Paraná restringem o metamorfismo de soterramento como agente formador de minerais secundários provavelmente apenas a grandes profundidades. Metamorfismo de contato, representado pelo impacto de calor e de voláteis vulcânicos dos derrames de lava sobre derrames pré-existentes, é o principal processo de formação de minerais secundários de temperaturas mais altas (T>100ºC). Fenômenos meteorológicos (tempestades de poeira e chuva) durante o extravasamento dos derrames de lava e a interação dos derrames com águas superficiais criaram condições específicas e muito localizadas de formação de minerais secundários. Fluidos ascendentes do aqüífero Botucatu-Pirambóia sotoposto e fluidos descendentes do aqüífero contido no edifício vulcânico são os principais responsáveis pela formação de minerais de baixas temperaturas (T<100ºC). Essa interação de vários fatores e processos genéticos de intensidades variáveis foi responsável pela distribuição dos minerais secundários por "domínios". Domínios são definidos como volumes muito variáveis de rocha, de um ou mais derrames de lava, cujas cavidades abrigam as mesmas espécies minerais secundários com as mesmas morfologias e propriedades físicas (cor). Domínios normalmente são formados por rochas de derrames com as mesmas características vulcanológicas e da mesma composição química, apresentando tamanhos decamétricos a quilométricos. Os minerais cristalizam em todos os tipos de cavidades das rochas vulcânicas, mudam com o tipo e o tamanho das cavidades e se distribuem aleatoriamente nas paredes das cavidades. Muito freqüentes são pseudomorfoses, perimorfoses e minerais com feições de dissolução, demonstrando que os minerais secundários são os produtos de várias fases de cristalização e de dissolução que se sucederam nas cavidades. As temperaturas elevadas (T>100ºC) necessárias para a cristalização de apofilita, laumontita, escolecita, heulandita, estilbitaestellerita e mordenita restringem a formação desses minerais à duração do evento vulcânico Serra Geral. Minerais de temperaturas mais baixas (T<100ºC) e ampla distribuição são chabasita, calcita e minerais do Grupo da Sílica (calcedônia, ágata e quartzo macrocristalino), cada qual com condicionantes genéticos específicos. / The volcanological and geochemical characteristics of the volcanic rocks of the Serra Geral Formation (Eo-Cretaceous of the Paraná Basin, South America) were integrated to evaluate the genetic aspects and the distribution of the secondary minerals found in the cavities (vesicles, etc.) of these rocks. More than 70 outcrops and quarries in an area of 65.000 km2 in the NE of the state of Rio Grande do Sul (Brazil) made it possible to recognize local and regional distribution patterns of the secondary minerals. Their distribution in three quarries is presented in detail, showing quantitative and qualitative changes, sometimes at distances of less than ten meters. Seven main factors define the kind of secondary minerals in the cavities. The composition of the host lava flow and the primary and secondary porosities of the individual lava flows and of the volcanic succession are very important. Volcanic volatiles of the cavity-hosting lava flow itself very rarely allowed the crystallization of secondary minerals in its cavities, probably only in very specific settings. The low geothermal gradient and the absence of other heat sources in the intracratonic Paraná Basin limit burial metamorphism as a secondary mineral forming agent probably only to great depths. Contact metamorphism, represented by the impact of heat and volcanic volatiles of lava flows over earlier flows, is considered the main process for the generation of secondary minerals of higher temperatures (T>100oC). Meteorological phenomena (dust storms and rain) during the emplacement of the lava flows and the interaction of the flows with superficial waters created very specific and localized mineral-forming conditions. Ascending fluids from the underlying Botucatu-Pirambóia aquifer and descending fluids of the aquifer hosted in the volcanic edifice were responsible for low-temperature (T<100oC) minerals. This interaction of different genetic factors and processes of variable intensities generated a distribution of secondary minerals in "domains". Domains are very variable volumes of rocks, belonging to one or several lava flows, whose cavities host the same species of secondary minerals, with the same morphologies and physical properties (colors). Domains are usually formed by rocks from flows with the same volcanological characteristics and the same chemical composition, with sizes ranging from decametric to quilometric. The secondary minerals crystallize in all types of cavities of the volcanic rocks. They change according to the kind and the size of the cavities and occur randomly distributed on the walls of the cavities. Very frequent are pseudomorphosis, perimorphosis and minerals with dissolution features, proving that the secondary minerals are the product of several phases of crystallization and dissolution which happened in the cavities. The higher temperatures (T>100oC) necessary to crystallize apophyllite, laumontite, scolecite, heulandite, stilbite-stellerite and mordenite limit the formation of these minerals to the time of the volcanic Serra Geral event. Very frequent minerals of lower temperatures (T<100oC) are chabazite, calcite and minerals of the silica group (chalcedony, agate and macrocrystalline quartz), each one with specific genetic conditions.

O presente estudo oferece uma análise completa das principais sementes encontradas no Permiano Inferior da Bacia do Paraná, no Rio Grande do Sul, preservadas na forma de impressão/compressão. Estas são provenientes do topo do Grupo Itararé e da Formação Rio Bonito, Grupo Guatá, e foram coletadas em diferentes afloramentos no Estado. O principal objetivo foi o de atualizar a classificação taxonômica dessas estruturas e utilizá-las como ferramenta para estudos em paleoecologia. Para tanto foi realizada a análise morfológica e morfométrica dos espécimes e sua organização em morfotipos. A partir da comparação com espécies descritas na literatura, foi feita a classificação taxonômica desses morfotipos. A última etapa do estudo consistiu na interpretação das estruturas dispersoras evidentes na morfologia das sementes estudadas e no estabelecimento de suas relações com os agentes dispersores, a fim de tentar caracterizar as síndromes de dispersão adotadas pelas plantas-mãe. Como resultado obteve-se a descrição de seis morfotipos incluídos no morfogênero Samaropsis Goeppert e quatro para o morfogênero Cordaicarpus Geinitz. Dentre esses, três foram descritos como novas espécies, uma relacionada à Samaropsis, denominada Samaropsis gigas Souza e Iannuzzi, e outras duas referentes à Cordaicarpus, provisoriamente referidas aqui como Cordaicarpus sp. 1 e Cordaicarpus sp. 2 Outro morfotipo foi francamente identificado a uma espécie argentina e classificado como Samaropsis kurtzii Leguizamón, enquanto que dois foram mantidos em nível genérico, tendo sido designados como Samaropsis sp. 1 e Samaropsis sp. 2. Os demais se mostraram similares a algumas espécies conhecidas, sendo assinalados como: Samaropsis aff. S. millaniana, Samaropsis aff. S. rigbyi, Cordaicarpus aff. C. brasilianus e Cordaicarpus aff. C. famatinensis. Na análise paleoecológica obteve-se, como resultado, a síndrome de dispersão hidrocórica para Samaropsis gigas, onde sua planta-mãe estaria relacionada à sucessão vegetacional secundária, habitando provavelmente ambientes às margens dos corpos d'água. Samaropsis kurtzii com a síndrome de dispersão anemocórica seria característica de plantas que ocorrem na vegetação de sucessão intermediária, em áreas mais distais aos corpos d'água. Por último, Samaropsis aff. S. millaniana, Cordaicarpus aff. C. brasilianus, Cordaicarpus sp. 1 e Cordaicarpus sp. 2 apresentaram a barocoria como mecanismo de dispersão primário, com diferentes casos de síndromes associadas, sendo todas formas relacionadas às plantas características de vegetações de sucessão primária. / The present study offers a complete analysis of the main seeds found in the Lower Permian of the Paraná Basin, in the Rio Grande do Sul State, preserved as impression /compression. They were assigned to the uppermost Itararé Group and Rio Bonito Formation, Guatá Group, and were recovered from different outcrops in the state. The main goal of this contribution was updated the taxonomic classification of these structures and use them as a tool for the paleoecologic studies. For this, the morphological and morphometric analysis of specimens and their organization in morphotypes was made. From the comparison with species already described in the literature, the taxonomic classification of these morphotypes was proposed. The last stage of this study it was to interpret the dispersal structures evident in the morphology of seeds analyzed and to establishment of their relationships with dispersers in order to characterize the dispersal syndromes adopted by the mother-plants. As a result, we obtained a description of six morphotypes for the morphogenus Samaropsis Goeppert, and four for the morphogenus Cordaicarpus Geinitz. Among these, three of them were described as new species; one related to Samaropsis, named Samaropsis gigas Souza and Iannuzzi, and the other two referents to Cordaicarpus, which were provisionally denominated herein as Cordaicarpus sp. 1 and Cordaicarpus sp. 2 Other morphotype was totally identified with an Argentinean species and classified as Samaropsis kurtzii Leguizamón, while two were recognized in generic level only, have been designated as Samaropsis sp. 1 and Samaropsis sp. 2, respectively. The others were considered similar to species already known, have been denominated as: Samaropsis aff. S. millaniana, Samaropsis aff. S. rigbyi, Cordaicarpus aff. C. brasilianus and Cordaicarpus aff. C. famatinensis. In the paleoecological analysis it was obtained as a result the hydrochory as dispersal syndrome to Samaropsis gigas, which its motherplant was related to secondary vegetational succession, living in environments near water bodies probably. On the other hand, Samaropsis kurtzii was probably shed by anemochory, and its mother-plant was characteristic of vegetation of intermediate vegetational succession and living distal areas from water bodies. Finally, Samaropsis aff. S. millaniana, Cordaicarpus aff. C. brasilianus, Cordaicarpus sp. 1 and Cordaicarpus sp. 2 presented the barochory as primary dispersal mechanism with possible different cases of associated syndromes, being all of them species characteristic of primary succession of vegetation.

Fósseis devonianos de braquiópodes infaunais denominados informalmente de lingulídeos compõem o principal objeto de estudo da presente tese. Dados tafonômicos e estratigráficos associados ao registro desses fósseis foram coletados. A abundância dos lingulídeos, suas diferentes formas de ocorrência, sua ausência em determinados afloramentos, e o fato de possuírem pares recentes (i.e. animais semelhantes que vivem nos mares atuais e que podem vir a colaborar na compreensão da paleobiologia, paleoecologia e nos processos tafonômicos dos lingulídeos fósseis) foram os fatores que influenciaram na escolha do grupo como alvo de estudo. No total analisaram-se 32 afloramentos que tiveram descritas suas litologias e estruturas sedimentares, e quando possível, foram realizadas coletas tafonômicas de alta resolução e a inserção de tais afloramentos em arcabouço de estratigrafia de sequências. Nas coletas todos os táxons encontrados foram devidamente considerados. Os afloramentos investigados distribuem-se pela sucessão devoniana da bacia sedimentar do Paraná, e atualmente encontram-se na região fitogeográfica Campos Gerais, estado do Paraná, Brasil. Para análise do material coletado foi construído um banco de dados tafonômicos. Também foram realizadas análises com microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de energia dispersiva, para alguns lingulídeos extremamente bem preservados, durante o período de estágio sanduíche. Ainda neste intervalo, métodos estatísticos foram aplicados com material de lingulídeos fósseis devonianos e também com material Miocênico/Eocênico contendo lingulídeos. Visitas a coleções de museus no exterior foram realizadas com intuito comparativo, uma vez que a incerteza taxonômica dos fósseis devonianos já havia adentrado a tese como mais uma problemática. As principais questões abordadas na presente tese se referem à possibilidade (1) de utilização de dados de lingulídeos atuais na interpretação do registro devoniano destes animais; (2) das características intrínsecas dos lingulídeos (i.e. concha quitinofosfática, hábito de vida infaunal) atuarem como agentes de preservação diferencial em diferentes contextos deposicionais; e por último: (3) da análise tafonômica ser dependente da identificação taxonômica precisa dos lingulídeos. Os resultados obtidos indicam que o uso de dados atualísticos pode ser efetuado, com algumas reservas; aparentemente as conchas dos lingulídeos devonianos eram mais biomineralizadas (não significa que eram mais espessas) que as conchas de lingulídeos atuais, o que aumentaria o potencial de fossilização dos lingulídeos devonianos, afetando sua tafonomia e explicando, por exemplo, a ocorrência de fragmentos de lingulídeos preservados no registro paleozóico; outro fator observado é de que há provavelmente um tendenciamento analítico negativo para a presença de fragmentos de organismos quitinofosfáticos no registro cenozóico. Além disso, as características intrínsecas dos lingulídeos podem sim ser a chave para o reconhecimento de situações deposicionais específicas, ao longo dos tratos de sistemas. Finalmente, a correta identificação taxonômica ajuda a prevenir erros tafonômicos interpretativos; no caso dos lingulídeos aqui estudados, o(s) tipo(s) de preservação dos bioclastos não auxiliou em sua classificação taxonômica específica, mas, com o uso de uma nomenclatura aberta e com o máximo de dados taxonômicos observados foi possível propor o fim do gênero Lingula, e a utilização de Lingularia cf. para se referir aos fósseis de lingulídeos do Devoniano da bacia do Paraná. / Devonian fossils of infaunal lingulid brachiopods (lingulids) are the main study object of the present dissertation. Taphonomic and stratigraphic data, associated with the record of the Devonian lingulids were collected. The main factors influencing the choice of this group as the subject of study were: abundance of specimens, their different occurrence forms, absence in some outcrops, and the presence of extant species (i.e.similar animals that live at present and that can cooperate with (paleo)biological, (paleo)ecological and taphonomical studies of the fossil forms). Thirty-two outcrops were analyzed in terms of their lithologies and sedimentary structures; when possible, high resolution taphonomic data was obtained and sequence stratigraphic analyses were preformed on the outcrops. Every fossil specimen found was properly considered, i.e. there was no tendency to collect only lingulids. The investigated outcrops pertain to the Devonian succession of the sedimentary Paraná Basin; presently they occupy the Campos Gerais phytogeographic region, Paraná State, Brazil. A taphonomic database was constructed to analyze the collected material. During the period at the Virginia Tech Institution, scanning electron microscope with energy dispersive x-ray was used to analyze lingulids of exceptional preservation. During this same period, statistical analyses were applied to Devonian and Miocenic/Eocenic fossil material containing lingulids. Visits to some museum collections were done with comparative aims, once the taxonomic problematic of the Devonian lingulids had already entered the dissertation list of issues. The main hypothesis of the present dissertation are linked to the following possibilities: (1) the use of recent lingulids to interpret the Devonian lingulid record; (2) that lingulid intrinsic characteristics (i.e. chitinophosphatic shell, infaunal life habit) could act as agents of preferential preservation in different depositional contexts; and (3) the taphonomic analysis being dependent of a true lingulid taxonomy. The obtained results indicate that actualistic data can be used but within these careful paramaters: (1) Devonian lingulids were more biomineralized (though not implying that they were thicker) when compared to recent ones, which could enhance the preservation potential of the fossil lingulids and would affect their taphonomy (this could explain the presence of fragmented lingulids in the Paleozoic record); (2) there is a negative analytical bias accounting for the absence of fragmented lingulids in Cenozoic record; (3) the intrinsic lingulid characteristics can be used as a key to recognize specific depositional environments, over successive systems tracts; and (4) the correct taxonomic identification helps to avoid taphonomical interpretative errors. In the present case, the lingulid type(s) of preservation did not help to achieve an accurate diagnosis of the genus. It was possible, instead, to abolish Lingula and use Lingularia cf. to refer to the Devonian lingulids of the Paraná Basin.

No Brasil, as jazidas de carvão do nordeste do Rio Grande do Sul são consideradas como o maior potencial para reservatórios de gás metano associado com camadas de carvão (CBM). O objetivo desse estudo é avaliação do potencial da jazida Chico Lomã em relação ao gás natural associado com as camadas de carvão, através da realização de sondagem para coleta de testemunhos, seguido por medidas de desorção de gás para determinação do conteúdo de gás total. Para caracterização petrológica, foram realizadas descrição de litotipos, refletância da vitrinita e análise de macerais. A caracterização química incluiu análise imediata e elementar, poder calorífico, teor de enxofre, difração de raios X e fluorescência de raios X. Além disso, no gás coletado, foram analisados isótopos estáveis de carbono e hidrogênio e composição do gás. As amostras foram também analisadas quanto à capacidade de adsorção de metano. Para a área de estudo foi gerado um modelo geológico 3D para calcular o volume de carvão na jazida, seguido por uma avaliação do volume de gás associado com carvão. Os resultados indicam uma espessura cumulativa de 11, 46 m de carvão no poço CBM 001-CL-RS, associado com uma intrusão ígnea com 11 m de espessura, o que elevou o nível da refletância da vitrinita na zona de contato transformando parcialmente carvão em coque natural em distâncias menores que 2 m da intrusão. Os resultados da análise petrográfica da refletância da vitrinita do carvão indicam um range de 0.55 – 4.42 %Rrandom. A distribuição dos macerais indica maiores valores de vitrinita no topo da sequência. O conteúdo de liptinita mostra um range de ausente até 6,2%, enquanto o conteúdo de inertinita varia de 5,8 até 33,6%, com os maiores valores em direção à base da sequência. O conteúdo de matéria mineral, baseado em análises óticas, consiste principalmente de argilas, seguida de carbonato, pirita e quartzo. O teor de cinzas, baseado na análise imediata, mostra uma variação de 29,06 a 82,78%, com os maiores valores abaixo da intrusão ígnea. O conteúdo de matéria volátil apresenta correlação inversa com o aumento da refletância. O conteúdo de carbono (d.a.f.) aumenta com a refletância. O teor de enxofre mostra valores mais elevados nas amostras do topo da Formação Rio Bonito, bem como o poder calorífico. A análise da difração de raios X mostra que a maioria das amostras são constituídas principalmente de quartzo, caolinita, albita e calcita. A análise de fluorescência de raios X mostra maiores concentrações de Si, Al e Fe, porém também foram identificados elementos calcófilos, litófilos e siderófilos. As medidas de desorção do gás variam de 0,051 até 0,740 cm3/g carvão nas camadas acima da intrusão, enquanto que nas camadas abaixo da intrusão não foi determinado gás. Os valores dos isótopos de carbono e hidrogênio atribuem origem termogênica ao gás enquanto que metano é o principal componente no gás. A capacidade de adsorção de metano das amostras varia de 2,50 a 6,50 cm3 sugerindo uma insaturação das camadas de carvão. Baseado no modelo geológico 3D e nos dados analíticos, 7,152 bilhões de toneladas de carvão foram estimados para a jazida Chico Lomã, associado com 1,32 bilhões de m3 de gás. / In Brazil, the coal deposits in northeastern Rio Grande do Sul are considered to have the greatest potential for storage of methane gas associated with coal seams (CBM). The aim of this study is to evaluate the potential of the Chico Lomã coalfield in relation to natural gas associated with coal seams, by carrying out a CBM test well to collect samples, followed by gas desorption measurements to determine the total gas content. For petrological characterization, were performed description of lithotypes, vitrinite reflectance and maceral analysis. Chemical characterization included proximate and ultimate analyses, calorific value, sulfur content, X-ray diffraction and X-ray fluorescence. In addition, the gas collected was analysed for stable carbon and hydrogen isotopes and gas composition. The samples were also analyzed for methane adsorption capacities. For the study area a 3D geological model was generated to calculate the volume of coal in the coalfield, followed by assessment of gas volume associated with the coal. The results indicate a cumulative coal thickness of 11, 46 m in well CBM 001-CL-RS, associated with an igneous intrusion of 11 m thickness, which increased the level of vitrinite reflectance in the contact zone partially transforming the coal to natural coke at distances less than 2 m of the intrusion. The results of the petrographic analysis of coal vitrinite reflectance indicate a range from 0.55 to 4.42 Rrandom%. The maceral distribution indicates higher values of vitrinite at the top of the sequence. The content of liptinite shows a range from nil to 6.2%, whereas the content of inertinite ranges from 5.8 to 33.6%, with the highest values towards the base of the sequence. The mineral matter content, based on optical analyses, consists mainly of clay, followed by carbonate, pyrite and quartz. The ash content, based on proximate analysis, shows a variation from 29.06 to 82.78%, with the highest values below the igneous intrusion. The volatile matter content shows an inverse correlation with the increase in reflectance. The carbon content (d.a.f.) increase with reflectance. The sulfur content shows higher values in samples from the top of the Rio Bonito Formation, as well the calorific value. X-ray diffraction analysis shows that most samples consist mainly of quartz, kaolinite, albite and calcite. X-ray fluorescence analysis shows higher concentrations of Si, Al and Fe, but also chalcophile, lithophile and siderophile elements were identified. The desorption gas measurements vary from 0,051 to 0.740 cm3 / g in seams above the intrusion, whereas in the seams below the intrusions no gas was determined. The carbon and hydrogen isotope values suggest a thermogenic origin of the gas, whereas methane is the predominant compound of the gas. The methane adsorption capacity of the samples varies from 2.50 to 6.50 cm3 suggesting an under-saturation of the coal seams. Based on the 3D geological model and analytical data 7.152 billion tons of coal were estimated for the Chico Lomã coalfield, associated with 1.32 billion m3 of gas.

Atualmente, o CBM (coalbed methane) representa uma importante fonte de energia alternativa. A mais importante sucessão sedimentar portadora de carvão ocorre na Bacia do Paraná. Este trabalho tem por objetivo analisar as características químicas e petrológicas das camadas de carvão de três furos de sondagens, realizados recentemente na jazida Sul Catarinense no estado de Santa Catarina, com o intuito de avaliar a capacidade de geração de gás metano associado. As sondagens realizadas (CBM-SC-2011, CBM-SC-2012 e CBM-SC-2013) localizam-se no município de Araranguá e Treviso (SC). A metodologia utilizada teve início com a coleta de amostras de carvão que foram preparadas e submetidas à análise petrográfica e química. Foram amostradas sete camadas de carvão da Formação Rio Bonito: Barro Branco, Irapuá, camada A, Bonito Superior, Bonito Inferior, Pré- Bonito Superior e Pré-Bonito Inferior. A descrição de litotipos mostrou um predomínio de carvão fosco bandado (BD) no furo CBM-SC-2012 e carvão fosco (D) no furo CBM-SC-2013. Os resultados petrográficos obtidos indicaram valores médios de 0,60 a 1,26% Rrandom nas camadas analisadas, classificando as camadas segundo o rank desde betuminoso alto volátil C até betuminoso médio volátil. A análise de macerais mostra variação na composição das camadas, com predomínio de vitrinita e inertinita. Quanto a análise imediata, as amostras apresentaram uma variação de 34,93 a 65,70% em peso de cinza, já o poder calorífico superior varia de 1858,0 a 5074,8 cal/g. O conteúdo de carbono varia de 4,15 a 65,81 % em peso, e o enxofre varia de 0,22 a 12,43 % em peso. De acordo com os parâmetros analisados, as camadas Barro Branco e Irapuá apresentam as condições necessárias para a geração de gás natural. / Currently, CBM (coalbed methane) is an important source of alternative energy. The most important coal bearing sedimentary succession in Brazil occurs in the Paraná Basin, with major coal reserves occurring in the states of Rio Grande do Sul and Santa Catarina.. The objectives of this study areto detrmine the chemical and petrological characteristics of coal seams from three boreholes (CBM-SC-2011, CBM-SC-2012 and CBM-SC-2013), conducted recently in South Santa Catarina coalfield located in the areas of Treviso and Araranguá (SC), in order to assess the capacity of the coal seams to generate and store methane. From these boreholes seven coal seams of the Rio Bonito Formation were sampled: Barro Branco, Irapuá, seam A, Bonito Superior, Bonito Inferior, Pré-Bonito Superior and Pré-Bonito Inferior and were prepared for petrographical and chemical analyses. The description of lithotypes showed a predominance of banded dull (BD) in hole CBM-SC-2012 and dull (D) in hole CBM-SC-2013. Petrographic results indicated average vitrinite reflectance values from 0.60 to 1.26 % Rrandom, classifying the seams according to rank ranging from high volatile bituminous C to medium volatile bituminous. Maceral analysis shows significant variations in maceral composition of the seams, with a predominance of vitrinite and inertinite. Results from proximate analysis showed a variation from 34.93 to 65.70 wt% in ash yields, whereas the gross calorific value varied from 1858.0 to 5074.8 cal /g. The carbon content ranged from 4.15 to 65.81 wt%, and sulfur content ranged from 0.22 to 12.43 wt%. According to petrographical and chemical characteristics the Barro Branco and Irapuá seams are considered to have good gas generation and storage capacity, whereas the Bonito seam has less potential because of its richness in mineral matter (ash yield).